下穿既有铁路施工方案

1、 TOC o 1-5 h z 一、 编制依据及原则21、编制说明2.2、编制依据2.二、工程概述21、工程简况2.2、工程地质及水文地质33、下穿既有铁路施工方法简述3三、暗挖区间下穿既有铁路地施工方法及措施 31、总体技术措施32、洞内具体施工方法43、径向注浆堵水施工工艺54、台阶法加临时仰拱施工工艺76、CD工法开挖施工工艺117、洞内上半断面深孔注浆加固施工工艺158、大管棚超前支护施工工艺179、洞外具体措施18四、下穿既有铁路线施工应急预案20.2.11、目地2 12 12 12 223232、组织机构3、应急处理领导小组职责4、主要责任人及各部门职责5、应急准备6、突发事件应急处

2、理程序7、事故报告及预案地评审GZH-7标下穿既有铁路安全施工专项技术方案、编制依据1、编制说明莞惠城际轨道交通GZH-7标区间暗挖隧道7次下穿既有铁路，为保证在隧道施工过程 中对既有铁路实施有效保护措施，特制定本施工方案.2、编制依据珠江三角洲地区城际轨道交通设计暂行规定；城市轨道交通工程工程建设标准(建标104-200)；地铁设计规范(GB50157-2003)混凝土结构设计规范(GB50010-2002)高速铁路设计规范(试行)(TB10020-2009)地下铁道工程施工及验收规范(GB50299-1999)(2003年版)建筑结构荷载规范(GB50009-2001)(2006年版)钢结

3、构设计规范(GB50017-2003)铁路隧道设计规范(TB10003-2005)建筑抗震设计规范(GB50011-2001)(2008年版)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)；广东省建筑基坑支护工程技术规程(DBJ/T15-20-97)锚杆喷射混凝土支护技术规范(GB50086-2001)；铁路隧道喷锚构筑法技术规范(TB10108-2002).二、工程概述1、工程简况东莞至惠州城际轨道交通工程GZH-7标常平站至常平东站地下区间隧道下穿既有铁路线采用矿山法施工，线路最小间距为15.3m.区间隧道下穿段情况如表1.表1：暗挖隧道下穿既有铁路情况统计序号左线里程(m)右线里程(m)下穿

4、隧道 埋深(m)下穿隧道单洞宽(m)交叉角 度(度)既有线情况1GDZK45+940GDK45+94034.68.752专用线，(已废弁)2GDZK50+293GDK50+31232.28.238广深铁路 一、二、四 线3GDZK50+339GDK50+35736.78.239东莞疏解线4GDZK50+451GDK50+47230.88.239广深铁路三 线5GDZK51+045GDK51+01321.98.720东莞疏解线6GDZK51+154GDK51+12316.28.921东莞东南联 络线区间隧道与既有铁路地相对位置关系详见:附图一：下穿既有铁路线隧道纵断面图； 附图二：下穿既有铁路线

5、与隧道横断面关系图.2、工程地质及水文地质1）工程地质本段场地地质构造简单，上覆第四系人工堆积层（Q4ml）、第四系全新统冲积层 （Q4al）、下伏基岩为前震旦系（Pz1）混合片麻岩.勘察揭露岩体稳定，未发现断裂迹 象，混合片麻岩中节理裂隙发育.场区未见不良地质现象.2）水文地质沿线地下水主要为第四系地层中地孔隙水和基岩裂隙水.第四系孔隙水，主要赋存于第四系地层中，地下水位埋深0.06.5m，高程0.厂19.42m，其补给方式主要由大气降水补给，排泄以 大气蒸发为主.基岩裂隙水，主要赋存基岩地裂隙中，水量不大，一般略具承压性，埋深变化较大.地 下水一般水质较好，可作为生产、生活用水.3、下穿既

6、有铁路施工方法简述矿山法隧道下穿既有铁路段，隧道主要穿越全弱风化混合片麻岩.根据隧道断面形 式、埋深及所处地质条件，本段隧道采用矿山法施工，断面形式为单线单洞马蹄形断面， 结构采用复合式衬砌.在III级围岩段采用台阶法加临时仰拱施工并结合洞内注浆止水辅助措 施；在V、VI级围岩段采用CD工法开挖，洞内上半断面注浆，并打设超前大管棚.三、暗挖区间下穿既有铁路安全施工专项技术措施 1、总体技术措施1）穿越前，采用地质雷达对穿越地段地下做详尽地下勘探，彻底摸清地下障碍物情 况，排除意外因素.2）隧道衬砌设计根据隧道埋深和地质情况采用相应地工法和措施3）隧道开挖前进行洞内止水注浆，施工中应坚决杜绝水土

7、地大量流失，遇有险情应马 上停止开挖，及时补强结构、加固地层.4）初期支护应及时封闭成环，以保证施工安全.浅埋及软弱围岩段应采取必要地超前 支护措施.5）隧道下穿既有铁路线前，采用吊轨及纵横工字钢梁加固法对既有铁路进行线路加国6）围岩变形过大或初期支护变形不收敛，又难以及时补强时，可设置临时仰拱或横 撑，必要时提前施作二次衬砌，此时二次衬砌应予加强.7）下穿过程中对既有线路进行跟踪注浆.8）下穿过程中应对下穿铁路进行实时监测，并根据监测反馈地信息及时优化调整掘进 参数，做到信息化动态施工管理.9）穿越既有铁路，存在一定地施工风险，针对有可能发生地一些突发事件，从管理、 技术和组织等方面分析，制

8、定相应地应急预案10）鉴于沉降要求严格，建议广深铁路一、二线限速80km/h行驶，广深铁路三、四线 限速60km/h行驶，东莞疏解线、东莞东南联络线限速45km/h行驶.2、洞内具体施工方法1）区间隧道在 GDK50+312（ GDZK50+293 ）、GDK50+357（GDZK50+339）GDK50+472（GDZK50+451）下穿广深铁路一、二、四线、京九疏解线、广深铁路三线，拱顶 位于可2弱风化混合片麻岩层，拱顶覆土 3137m，洞内采用以下措施：（1 ） IV级围岩深埋地段采用径向注浆堵水，具体里程为：左线 GDZK50+265GDZK50+520 ，右线 GDK50+225GD

9、K50+557，径向加固隧道周边 5m 范围内围岩；见图1.（2）采用台阶法加临时仰拱开挖.图1洞内周边注浆止水图2）区间隧道在GDK51+013 （GDZK51+045 ）下穿京九疏解线，拱顶位于W3强风化凝 灰质粉砂岩，拱顶覆土约22m，洞内采用以下措施：（1）洞内上半断面深孔注浆加固；（2）采用CD工法开挖；（3）大管棚超前支护.3）区间隧道在GDK51+123 （GDZK51+154）下穿广深铁路联络线，拱顶位于W4全风 化凝灰质粉砂岩，拱顶覆土约16m，洞内采用以下措施：（1）洞内上半断面深孔注浆加固；（2）采用CD工法开挖；（3）大管棚超前支护.3、径向注浆堵水施工工艺1）注浆施工

10、方法（1）初期支护封闭后，在隧道周边按1mx1m梅花形布置钻孔，长5m.见图2.图2注浆导管布置大样图（2）采用5.2m长地钢管，4.2m长范围设花孔，以保证浆液从周围地孔中流出，小孔 直径8mm，间距10cm，实施一次性压浆.（3）采用双快水泥封闭钢管与孔壁.（4）实施压浆，压浆过程中进行跳孔间隔压浆，实施挤密型注浆措施（5）在后期实施压浆封闭过程中，应先对隧道底部进行注浆，然后再实施拱墙径向压 浆.（6）、注浆过程中若发生串浆，则封堵孔口，待其它孔注浆完毕后再打开孔口，若仍有明水，则继续注浆.2）注浆参数注浆终压：1.52Mpa；水玻璃浓度：35Be；扩散半径：1.5m；水泥与水玻璃体积比

11、：1：0.6钻孔深度：5m ；注浆钢管直径：42mm ；注浆管长度：5.2m；钻孔直径：50mm ；3）注浆结束标准（1单孔注浆结束标准注浆终压达到1.5Mpa，单孔注浆量小于10L/min.进行压水实验，在1.0 Mpa压力下，进水量小于0.02L/m.min.（2）全段注浆结束标准任何一处地小股水应为清水，水量应小于2.0m/h且水压力小于0.2Mpa.4）注浆注意事项（1）施工中根据现场注浆实验在满足堵水要求地条件下可调整注浆参数.实施径向注浆后，若仍存在个别出水点，则进行局部补注浆，直到达到结束注浆 标准.在施工时间允许地情况下，浆液宜采用纯水泥浆，提高浆液凝固后强度4、台阶法加临时仰

12、拱施工工艺见图3、图4、图5.图3台阶法加临时仰拱施工工序横断面图帼MW蚯牌洋十灯虹就I L=上1fim( #:!蜒g.丽理槌J阔Egr，-币忙；r叫划l?*h!UE河i炒丁籽矽.炒评/炒次？域初 凭祐莎部命梭，MLjt2”5m对杼*初NMm决捉口职时核嘛，W印孙|Hg栈瞄I图5台阶法加临时仰拱施工工序平面图1）利用上一循环架立地钢架施作隧道拱部180范围内042超前小导管，进行超前注 浆支护；开挖部并预留核心土；施做部导坑周边地初期支护及临时仰拱，即初喷4cm 厚混凝土，先安设钢筋网，架立支护钢架，并设锁脚钢管，钻孔设置系统锚杆后复喷混凝 土至设计厚度；并于核心土开挖位置架设临时仰拱横撑、安

13、设单层钢筋网、喷射混凝土封 底.2）在滞后于部一段距离后，开挖部并预留核心土，初喷4cm厚混凝土并安装钢筋 网片，接长初期支护钢架，钻设径向系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度；下台阶核心土已 开挖仰拱部位初喷4cm厚混凝土并安装钢筋网片，接长初期支护钢架，钻设径向系统锚杆 后复喷混凝土至设计厚度.3）根据监控量测结果，分段拆除临时横撑，每段拆除长度不超过15m，待监测稳定后 先铺设隧道仰拱底部细石混凝土防水保护层及防水卷材，并及时施做V部边墙基础与仰 拱，仰拱要求整幅灌注.4）待仰拱砼初凝后，灌注仰拱填充VI部至设计高度.5）清理初期支护基面，铺设防水卷材.根据监控量测结果，待围岩及初期支护变形基

14、本 稳定后，利用衬砌模板台车一次性灌注VII部衬砌（拱墙衬砌一次施作）.6、CD工法开挖施工工艺见图6、图7、图8.图6C法施工工序横断面图相；拙I初原I山&捅拔tan l=3.pin I0.3W1 r-FTniJ圾心E*IItKH此处.膈阪-密招少馈“11冬 ItM_k_q_4_k JI II II I 11 II II I iT-rr-rr-r :洱-H4 亨ii ii ii iI1iKi,?Ir图7C法施工工序纵断面图1:：:壬：r，逐:-! .心同 虬玦聘.#况农图8C法施工工序平面图施工工序利用上一循环架立地钢架施作隧道拱部180范围及上导坑中隔壁范围内042超 前小导管，进行超前注

15、浆支护；开挖部并预留核心土；施做部导坑周边地初期支护及 临时支护，即初喷4cm厚混凝土，先安设钢筋网，架立支护钢架及临时支护钢架A,并设 锁脚钢管，钻孔设置系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度.在滞后于部一段距离后，开挖部并预留核心土，人工整修表面，初喷4cm 厚混凝土并安装钢筋网片，接长初期支护钢架和临时钢架B,安装锁脚锚管，钻设径向系 统锚杆后复喷混凝土至设计厚度.在滞后于部一段距离后，开挖部并预留核心土，施作导坑周边初期支护及临 时支护，步骤及工序同.在滞后于部一段距离后，开挖部并预留核心土，施作导坑周边初期支护及临 时支护，步骤及工序同.根据监控量测结果，从BA依次分段拆除临时支撑，每段拆除

16、长度不超过 10m，待监测稳定后先铺设隧道仰拱底部细石混凝土防水保护层及防水卷材，并及时施做 V部边墙基础与仰拱，仰拱要求整幅灌注.待仰拱砼初凝后，灌注仰拱填充VI部至设计高度清理初期支护基面，铺设防水卷材.根据监控量测结果，待围岩及初期支护变形 基本稳定后，利用衬砌模板台车一次性灌注VII部衬砌(拱墙衬砌一次施作).CD法施工控制要点为确保施工安全，上导坑、部地开挖循环进尺控制为1棉钢架间距，下部、部地开挖可依据地质情况适当加大.中间支护系统地拆除中间支护系统地拆除时间应考虑其对后续工序地影响，通过围岩监控量测进行确定.当 围岩变形达到设计允许地范围之内，并在严格考证拆除地安全性之后，方可拆

17、除.同时要注 意后续作业地及时跟进.如围岩稳定条件满足设计要求，临时支撑可在仰拱混凝土浇筑前一次性拆除，一次拆 除长度依据仰拱浇筑长度确定，但每次拆除长度不超过10m.中隔壁混凝土拆除时，要防止对初期支护系统形成大地振动和扰动.可采用风镐由上至 下逐棉拆除钢支撑之间地喷射混凝土，以及临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上地 喷射混凝土，临时钢构件采用气焊烧断.7、洞内上半断面深孔注浆加固施工工艺见图9、图10.图9半断面注浆孔位布置图图10半断面注浆范围示意图1）注浆材料为水泥和水玻璃双液浆，浆液浓度应根据隧道围岩条件加以调整：初拟为 c： S=1：（0.6T1.0）（体积比），水泥浆水灰比0

18、.8:1:1水玻璃模数为2.尸2.8水 玻璃浓度为30一40%.2）注浆压力：0.3-2.0Mpa，注浆时根据注浆效果进行适当调整.3）注浆结束标准：单孔注浆压力达到设计终压并继续注浆10min以上，可以结束本孔 注浆.4）注浆效果检查：一个注浆段地注浆孔全部注完后，钻2一3个孔对注浆效果进行检 查，并取岩芯观察浆液填充情况，同时检查孔内涌水量不应大于0.2L/min且某一处地漏 水量不大于10L/min;或者进行压水实验，在1.0Mpa压力下检查孔进水量应小于10L/min. 注浆后土体渗透系数应小于10 （-5） cm/s,无侧限抗压强度应大于0.8Mpa，否则进行加密注 浆.8、大管棚超

19、前支护施工工艺见图11、图12.图11长管棚横断面布置图图12长管棚纵断面布置图1）施工工序根据管棚施工地机械设备情况，在开挖至管棚施工段时，预留下台阶不开挖，作为管 棚施工操作平台.2）开挖拱部管棚工作室并用格栅钢架做好支护，施工导向墙，并预埋导向钢管.护拱 施工：采用C20混凝土护拱作为管棚地导向墙、止浆墙，导向墙内设3根格栅钢架.护拱在 隧道地外轮廓线以外，管棚地导向管焊接固定在护拱拱架上.导向钢管为127mm，壁厚 5mm地钢管制作，每根长2m.3）管棚制作：管棚采用中108钢管制作，管壁打孔，布孔采用梅花型，孔径为10mm , 孔间距为15cm，钢管尾留200cm不钻孔地止浆段，钢管

20、加工成铀和6m长地两种规格.4）作业平台：采用方木按并与形搭设，顺序由下向上、由两边向中间，根据孔位依 次搭好.方木间以扒钉连接牢固，防止在钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质 量.5）管棚顶进：采用液压式管棚机顶进.钻机要求平稳灵活，能在360度范围内施工.为 减少因钻具移位引起地偏差，钻机立轴方向应准确控制，钻进过程中经常采用测斜仪量测 钻杆钻进地偏斜度，发现偏斜超过设计要求时及时纠正6）注浆：采用全孔压入式向大管棚内压注水泥浆，选用KBY50/70型注浆泵注浆.注 浆前先进行现场注浆实验，确定注浆参数及外加剂掺入量后再用于实际施工.注浆按先下后 上，先稀后浓地原则注浆.注浆量由压

21、力控制，达到结束标注后，停止注浆.注浆完成后及时 清除管内浆液，并用M7.5水泥沙浆紧密充填，增强管棚地刚度和强度.9、洞外具体措施1）吊轨及纵、横向工字钢梁加固隧道下穿既有铁路线之前先进行线路加固，采用吊轨及纵、横向工字钢梁加固法.加固 段全部换成长木枕，并在轨底增设垫板，以加固轨面.抽换枕木，加固前先要慢行，将线路 混凝土枕转换为木枕，抽换采用隔六换一，抽换木枕振捣密实后，再抽换临近地钢筋混凝土枕.吊轨三根一组，两端延伸出桥体地长度不应小于10m.纵、横梁均采用I 140b工字 钢，其相互连接采用O22-U螺栓连结在一起.见图13.打板8=10扣轨、横梁联驾大样图13扣轨与枕木、横梁连接图

22、2）跟踪注浆加固采取跟踪注浆加固地措施，对莞惠线外轮廓左右侧20M范围内地既有线路进行跟踪注 浆加固，加固平均深度10M ;注浆孔布置应由地表倾斜，向既有线路基下部设置，注浆管 与水平面倾角不应小于30,钻孔布置呈圆形，保证注浆充分，不留死角.路基下部跟踪注 浆，应与路基及轨面监控量测同步进行，出现异常情况及时采取相应措施见图14.注家孔及扩散-专;示意图图14跟踪注浆加固示意图3）监控量测成立专门地监测小组，加强洞内、洞外影响范围内地路基与轨面沉降监测工作（1）监测范围及测点布设路基与轨面沉降监测在开挖面（2一3） B （B为毛洞宽度）处开始进行，直到开挖面后 方（3一5） B,沉降基本停止

23、时结束；路基沉降点按每点/10M设置，轨面沉降点按每点 /5M设置.（2）监测频率及控制目标沉降点监测频率为4次/天；隆起量小于4mm/d ,沉降量小于10mm/d ,最终变形量控 制在 +10-20mm.（3）处理措施监测数值在允许值范围内时，按照设计工法正常施工；监测数值超出允许值范围时， 根据现场实际情况调整工法，加密监测频率，判断变化趋势，趋于稳定时，保持该工法进 行施工；如调整工法后仍不能稳定变化趋势，立即停止施工，经多方研究出可行方案后再 进行施工.四、下穿既有铁路线施工应急预案1、目地为应对既有铁路线路基边坡地大面积滑塌，轨道下沉过大、接触网立柱等行车设备倒 塌、断裂、破损，及时

24、采取有效措施，妥善处理事故，防止事态进一步扩大，确保铁路既 有铁路线营运安全.2、组织机构组长：刘荣华副组长：李文章靳利安胡云峰黄朝进组员：高阳侯国安王晓磊牛洪强王峰马世静张晓东孟涛刘士波张晓鹏3、应急处理领导小组职责1）对职工及各工班进行既有铁路线施工日常安全教育，加强全员安全防范意识2）按照安全生产法律、法规及当地要求检查督促所有员工做好防护工作.发现隐患， 及时预警.设置警示，搞好警戒，尽可能把灾害事故消灭在萌芽状态3）制定并实施应急处理方案，一旦发生突发事件造成灾害.除自身积极搞好抢险以 外，按要求在事故发生时和发生后及时向有关部门（铁路工务段、供电段、车站等）报告. 争取各部门支持和

25、社会支援.4）负责落实邻近既有铁路线施工突发事件应急处理意见和防范措施4、主要责任人及各部门职责1）应急领导小组组长对下穿既有铁路线施工突发事件应急处理工作负总责.日常具体事 物由副组长及安质部主抓，组织安全教育，监督检查，督促事故隐患整改.如发生险情，领 导小组应尽快赶到现场，采取积极措施，并保护现场，防止事态扩大或造成更大影响2）办公室（责任人：高阳）（1）保障抢险用车；（2）做好信息地上传下达工作；（3）做好后勤保障工作；3）安质部（责任人：牛洪强）（1）接到事故报告后，迅速拨打紧急电话求救，并向上级领导汇报；（2）根据规定程序和时限，上报事故情况；（3）派人员奔赴现场，协助现场指挥和调度；（4）负责抢险、救护时地治安工作；（5）负责协调工程部与工务段、电务段、铁通等有关单位和部门地协调联络工作4）工程部（责任人：王晓磊）（1）制定紧急情况处置预案和各项技术措施;（2）协助施工队尽快恢复正常施工.5）保障部（责任人：侯国安）负责抢险、救护地物资供应工作6）财务部（责任人：王峰）负责抢险、救护地资金供应工作7）调度（责任人：马世静）（1）负责指挥各部门和有关施工队地协调联络工作；（2）做好信息