新建铁路云桂线(云南段)站前工程一标段
****隧道进正洞挑顶施工方案
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目 录
1.编制依据 ................................................................................................................... 3 2.工程概况 ................................................................................................................... 3 3.总体施工方案 ........................................................................................................... 4 4.施工步骤 ................................................................................................................... 4 4.1交叉口处斜井加强段施工 ............................................................................... 4 4.2挑顶施工 ............................................................................................................. 5 4.2.1过渡导坑施工 .............................................................................................. 5 4.2.1.1开挖 ........................................................................................................ 5 4.2.1.2支护 ........................................................................................................ 6 4.2.1.3施工主要事项 ....................................................................................... 6 4.2.2正洞上台阶施工 .......................................................................................... 7 4.2.2.1正洞拱架与斜井拱架搭接 .................................................................. 7 4.2.2.2注浆加固围岩 ....................................................................................... 7 4.2.2.3拆除导坑边墙临时钢架 ....................................................................... 7 4.3正洞工作面的开辟 ............................................................................................ 7 5、进度计划安排 ........................................................................................................ 8 6.施工劳力、机具设备配置 ...................................................................................... 8 7.安全防护措施及注意事项 ...................................................................................... 8
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***隧道进正洞挑顶施工方案
1.编制依据
(1)新建铁路************站前工程土建一标段***隧道设计图 (2)**隧道实施性施工组织设计
(3)国家适用于铁路施工的规范、标准等文件;
(4) 现有的施工技术水平、施工管理水平和施工队伍、机械设备配备能力。
(5)类似项目施工经验。
2.工程概况
**隧道为新建铁路云桂线(云南段)站前Ⅰ标工程,隧道位于云南省文山州**县境内,进口里程D4K339+026,出口里程D4K352+651,隧道中心里程D4K345+838.5,隧道全长13625m。
**隧道位于线路左侧,与线路平面交角为90°,交点里程D4K346+721.775。斜井采用无轨运输双车道断面,综合坡度9.4%,斜井平长645m,斜井井口与井底高差为60.63m,井底设25m长0.3%的缓坡段(下坡)。交点处斜井混凝土底板顶面与正洞仰拱填充混凝土顶面标高一致。
斜井进入正洞后,根据设计地质资料及实施性施工组织设计的进度计划,分别向进、出口方向形成两个作业面进行施工。斜井共施工正洞3610m,其中进口方向1522m,施工里程D4K345+200~D4K346+722,出口方向方向2088m,施工里程D4K346+722~D4K348+810。
斜井施工正洞施工组织计划工期为:2011年3月31日进入正洞,2011年4月30日前完成交叉口段挑顶施工,进口方向与1#横洞2014年7月9日贯通,出口方向与2#横洞2014年8月28日贯通。
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斜井进入正洞后为Ⅴ级围岩,处于可熔岩与非可熔岩接触带(D4K346+670~+800),围岩破碎、富水,围岩地质条件较差。
3.总体施工方案
斜井施工至与正洞隧道边墙交界后,先对交叉口处斜井洞身进行加固,加固完后,进行挑顶施工。从斜井与正洞边墙相交里程起,采用过渡小导坑进入正洞洞身开挖,于正洞隧道中线处达到正洞拱顶高程,施工中应预留变形沉落量和临时支护厚度。然后再逐步扩挖至正洞标准断面。正洞上台阶标准断面形成后,正洞采用三台阶法同时向进口和出口进行施工。
交叉口处施工原则为“超前支护、分部开挖、加强支护、随挖随护、及时封闭、加强监测”。
4.施工步骤
4.1交叉口处斜井加强段施工
由于交叉口处围岩受力复杂,施工时应尽量减少对围岩的扰动,支护措施要加强。施工中,从斜井与正洞边墙相交处起5m范围的斜井洞身,采用I18钢拱架,拱架间距0.5m,斜井与正洞边墙相交处并排立2榀I20b钢拱架,并把两榀拱架焊接成一个整体;钢架间用环向间距1.0m的φ22纵向连接筋固定为一个整体(如图1所示)。正洞边墙处斜井拱部钢架侧面焊接连接钢板,钢板中心间距60cm(交叉口位置正洞拱架间距为60cm),用于固定斜井上台阶凸向正洞而加长的工字钢,为正洞上台阶拱架提供一个落脚基础(如图2所示)。
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斜井与正洞边墙相交里程27~173I18钢拱架共10榀并排2榀I20b钢拱架焊接牢固正洞I20b钢拱隧架,60cm/榀。道中线因斜井上台阶凸向正洞而加长的工字钢I20b钢拱架。内轨顶面仰拱填充面500交叉口处斜井加强支护段图1:交叉口处斜井与正洞支护示意图(单位:cm)R646
4.2挑顶施工
斜井与正洞交叉地段设计为坍塌。因此,挑顶施工要坚持“管超前、短进尺、弱爆破、早封闭、强支护、勤量测”的原则,确保施工安全。
4.2.1过渡导坑施工 4.2.1.1开挖
交叉口处斜井洞身加强段施
750 图2:正洞边墙处斜井拱部钢架侧面连接钢板位置示意图(单位:cm) 厚12mm连接钢板竖向中心间距60cm上台阶断面中线工完后,开始挑顶施工。挑顶采用过渡导坑,逐步从斜井上台阶过渡到正洞上台阶(如图3所示,图中阴影部分即为过渡导坑,采用高4m×宽4m的矩形断面)。导坑爆破后利用挖机扒碴到斜井,装载机汽车在斜井底平坡段装运。第一次出碴时利用洞碴整修出斜井进入正洞的临时道路,多余的洞碴运出洞外。
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R375Ⅴ级围岩,开挖后围岩易变形、
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导坑开挖轮廓线图中阴影部分为斜井进正洞挑顶过渡导坑斜井初期支护A点(上台阶拱架接头位置)正洞开挖轮廓线Ⅰ上台阶平台隧道中线内轨顶面斜井洞身Ⅰ26°Ⅰ工字钢 门形钢架图3:斜井与正洞交叉口处挑顶工序示意图(单位:cm)
4.2.1.2支护
过渡导坑采用φ42超前小导管进行超前支护,L=3.5m,间距40cm;初期支护采用I18工字钢门形钢架,φ22砂浆锚杆、φ8钢筋网(仅拱部铺设),喷射C25纤维混凝土26cm(拱部喷满,边墙喷成“排骨”形式)。
4.2.1.3施工主要事项 1)过渡导坑拱部开挖标高应预留变形沉落量和导坑临时支护厚度,即导坑拱部初支不能侵入正洞开挖断面,防止正洞安装拱架时净空不足。
2)导坑挑顶时应采用短进尺弱爆破开挖,每循环进尺≤1.2m,控制导坑拱部超欠挖,提高导坑开挖成形质量。
3)考虑到开挖时导坑断面实际情况,导坑边墙拱架高度可根
据实际情况进行适当调整,确保拱脚落到基岩。
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400436斜井开挖轮廓线I18工字钢斜井上台阶底部 图4:挑顶过渡导坑断面示意 图(Ⅰ-Ⅰ断面)(单位:cm)H实用标准
4)每一开挖循环都要用5m长的钻杆钻孔,探明掌子面前方地下水及围岩情况,以便采取相应措施。
4.2.2正洞上台阶施工
过渡导坑开挖至正洞隧道中线后,导坑断面已全部进入正洞断面,继续采用矩形断面向前掘进。由于围岩较差,支护仍采用过渡导坑支护形式,施工至图3所示A点后(即正洞上台阶拱架接头位置)过渡导坑施工结束。施工至A点后继续向前掘进,形成正洞上台阶断面,锚喷支护封闭开挖面。
4.2.2.1正洞拱架与斜井拱架搭接
导坑宽度范围内正洞上台阶断面形成后,进行正洞上台阶拱架与斜井拱架搭接施工。
第一步:清理出正洞边墙斜井拱部钢架侧面的连接钢板,根据计算好的长度截取I20b工字钢,工字钢位置固定好后与钢板焊接牢固(顶面应水平);
第二步:安装正洞拱架,拱架一端固定于基岩上,另一端固定在斜井拱架外缘接出的工字钢顶面;
第三步:施工锁脚锚管、锚杆。钢架安装好后在拱脚及钢架接头位置钻孔安装φ50锁脚锚管,L=4.5m,每个拱脚或钢架接头单侧不少于2根,对管口进行封堵保护,为后续注浆做好准备;根据正洞设计图安装拱部系统锚杆。根据现场围岩实际情况可增加锁脚锚管、锚杆数量。
第四步:安装钢筋网,喷射C25纤维混凝土回填密实。 4.2.2.2注浆加固围岩
斜井与正洞交叉口处喷射混凝土封闭后,从预留的锁脚锚管孔对围岩进行注浆加固。注浆材料:1:1水泥浆;注浆压力:0.5~1.0Mpa。
4.2.2.3拆除导坑边墙临时钢架
斜井与正洞交叉口处围岩注浆加固完毕后,拆除导坑边墙临时钢架。 4.3正洞工作面的开辟
拆除导坑门形钢架的直腿部分后,向进口、出口方向进行间隔循环施工。跨过斜井断面6m后,从斜井向正洞开辟中台阶工作面,开始中台阶施工。中台阶达到8m时,开始下台阶施工。下台阶施工10m左右时立即进行仰
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拱施工,以及时封闭支护体系,开始正洞的正常施工。
5、进度计划安排
(1)、交叉口处斜井加强段(5延米)开挖支护施工,计划2天完成; (2)、过渡导坑挑顶(过渡导坑水平长10米)、正洞上台阶拱脚开挖,计划5天完成;
(3)、正洞拱架与斜井拱架安装、锚管(杆)、挂网、喷浆、注浆施工,计划3天完成;
(4)、斜井向进出口方向上、中、下台阶形成,计划20天完成。 交叉口段挑顶扩挖共计划施工30天,共完成正洞上台阶38m(上台阶38m,中台阶26 m,下台阶10 m)。
6.施工劳力、机具设备配置
开挖作业人员32人;钢架、钢筋网及锚杆施工16人;喷射混凝土作业12人。
主要施工机具配置:大型挖掘机1台,装载机1台,出碴车3台,湿喷机2台,压入式通风机1台,20m3空压机3台,YT28风钻20台,冷弯机1台等。
7.安全防护措施及注意事项
⑴施工中必须加强围岩监控量测,根据量测结果及时反馈支护信息,确保支护措施安全合理。
⑵挑顶施工以“稳”为主,初期支护“宁强勿弱”,开挖尽量采用弱爆破或不爆破,在确保安全的前提下确保施工进度。
⑶挑顶施工中,应设专人值班,随时观察围岩及支护状态的稳定性。有异常情况及时汇报,及时采取施工措施,确保施工安全。
⑷软岩地段隧道在开挖过程中,尽量减少挖掘机对隧道边沿的开挖,应采用人工风镐对隧道周边进行修整,减少对围岩的扰动,避免侧壁或拱顶掉块现象。拱脚、墙角应预留30cm人工开挖,严禁超挖。软岩地段隧道拱墙
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脚严禁被水浸泡。开挖完毕后,应尽早对围岩进行支护封闭,减少围岩暴露的时间。
⑸在挑顶处设置缓行标志,必要时安排人员指挥交通。
⑹施工期间,现场施工负责人会同技术人员对各部支护进行定期检查。 ⑺锚杆的质量、长度,喷混凝土的质量、厚度,以及钢拱架的安装位置、间距等严格按本方案施工。
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