析溫福鐵路鼓山隧道群小凈距段施工工藝.doc
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2024-09-21
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1、析溫福鐵路鼓山隧道群小凈距段施工工藝摘要:本文主要介紹了溫福鐵路的概況,結(jié)合實例工程,以溫福鐵路中燕前二號、燕前三號隧道小間距地段施工為例,對隧道小間距地段施工技術(shù)進行了分析和探討。關(guān)鍵詞:溫福鐵路;燕前二號;燕前三號;小間距;爆破;開挖1 工程簡介溫福鐵路是我國中長期鐵路規(guī)劃“八縱八橫”主要通道、沿海快速鐵路的重要組成部分,為國家一級雙線電氣化鐵路干線。設(shè)計旅客列車行車速度200km/h,并預(yù)留提速250 km/h條件。工程建成后,對促進東南沿海經(jīng)濟發(fā)展、物流互通、經(jīng)貿(mào)往來有著十分重要的戰(zhàn)略意義。溫福鐵路鼓山隧道群線路橫跨福州市晉安馬尾兩區(qū),位于國家級鼓山風(fēng)景區(qū)內(nèi)。是亞洲最大的鐵路疏解隧道群2、。由燕前一號二號三號,鼓山一號二號三號六座隧道組成。隧道群隧道總長度11158.7m,其中三線鐵路隧道591.6m,雙線鐵路隧道2825.7m,單線鐵路隧道7741.4m。鼓山隧道群是溫福福廈溫廈三條鐵路的樞紐中心,列車通過鼓山隧道群在山體內(nèi)完成疏解,高效實現(xiàn)了溫州福州廈門三地兩兩互通。燕前二號隧道為沿海貫通主線,連接溫州和廈門。進口里程為DK0+171,出口里程DK2+207,隧道全長2036m。溫廈線在燕前二號隧道內(nèi)完成向福州站的疏解,形成溫福線上下行兩條聯(lián)絡(luò)線,因此在燕前二號隧道內(nèi)形成了兩處燕尾加寬段。隧道進口右側(cè)設(shè)一條安全線,因此隧道進口為三線隧道。洞身及出口段為雙線隧道。燕前二號隧道3、DK0+210處向右側(cè)出岔接燕前三號隧道,出岔的線路為溫福線上行聯(lián)絡(luò)線,出岔點DK0+210為溫福線上行聯(lián)絡(luò)線的起點(即DK0+210=WFLSDK0+000)。 燕前二號隧道在DK0+660處左側(cè)出岔接燕前一號隧道,出岔的線路為溫福線下行聯(lián)絡(luò)線,出岔點DK0+660為溫福線下行聯(lián)絡(luò)線的起點(即DK0+660=WFLXDK0+000)。 沿海通道主線燕前二號隧道進口 燕前二號隧道洞內(nèi)的燕前三號隧道進口溫福上行聯(lián)絡(luò)線燕前三號隧道起始里程為WFLSDK0+268.85,終止里程為WFLSDK2+525.6,進口位于沿海貫通主線燕前二號隧道內(nèi),出口位于福廈下行聯(lián)絡(luò)線鼓山一號隧道內(nèi),全長2256.754、m。溫福下行聯(lián)絡(luò)線燕前一號隧道進口位于沿海貫通主線燕前二號隧道內(nèi),起始里程為WFLSDK0+269,出口里程為WFLSDK1+478,隧道全長1209m。福廈下行聯(lián)絡(luò)線鼓山一號隧道全長2550m,進口里程為LDK10+672,出口里程為FXLXDK13+222,隧道從FXLXDK12+148.094開始加寬,加寬段終止里程為FXLXDK12+352.47。經(jīng)過七個加寬帶,鼓山一號單線隧道漸變?yōu)檠嗲叭柟纳揭惶杻勺鶈尉€隧道。溫福下行聯(lián)絡(luò)線鼓山二號隧道出口位于福廈上行聯(lián)絡(luò)線鼓山三號隧道內(nèi),進口里程為WFLXDK1+865,終止里程為WFLXDK2+938.87,隧道全長1073.94m。福廈上行聯(lián)5、絡(luò)線鼓山三號隧道進口里程為FXLSDK0+041,出口里程為FXLSDK2+074,全長2033m。其中FXLSDK1+065217.93為加寬段,通過五個加寬帶鼓山二號雙線隧道漸變?yōu)楣纳蕉柟纳饺杻勺鶈尉€隧道,F(xiàn)XLSDK1+217.93= WFLXDK2+938.87為鼓山二號隧道出口。鼓山隧道群各隧道一覽表序號隧道名稱長度(m)燕尾段(個)加寬斷面(個)進口位置出口位置備注1燕前一號隧道1209燕前二號隧道內(nèi)單線2燕前二號隧道203624+9單線、雙線、三線(含加寬帶)3燕前三號隧道2256.75燕前二號隧道內(nèi)鼓山一號隧道單線、雙線(含加寬帶)4鼓山一號隧道255017單線、雙線(含加6、寬帶)5鼓山二號隧道1073.94鼓山三號隧道單線6鼓山三號隧道203315單線、雙線(含加寬帶)小計11178.74252 隧道小間距段開挖2.1隧道小間距開挖特點 (1)由于隧道之間間距小,為了不破壞隧道中隔壁圍巖結(jié)構(gòu)不補破壞,必須采用“分層爆破,層層擴挖”的方案降振,以確保中隔墻圍巖的穩(wěn)定。(2)交叉施工干擾。2.2隧道小間距開挖難點 (1)單線隧道分層剝離控制爆破技術(shù)。(2)小間距地段兩條隧道爆破時安全控制。3 隧道小間距地段施工技術(shù)(以燕前二號、燕前三號隧道小間距地段施工為例)3.1燕前三號隧道開挖進洞3.1.1工程概況:燕前三號隧道進口位于沿海通道主線燕前二號隧道內(nèi),起始里程為WF7、LSDK0+268.85,出口位于福廈下線聯(lián)絡(luò)線鼓山一號隧道內(nèi),終止里程為WFLSDK2+525.6。進口和出口均位于其他隧道內(nèi)。隧道小間距段分別為:WFLSDK0+268.85700與WFLSDK2+424.38525.6。隧道小間距開挖斷面尺寸按降低一級圍巖處理。 燕前三號隧道開挖進洞3.1.2燕前三號隧道三次剝離控制爆破技術(shù)溫福線上行聯(lián)絡(luò)線燕前三號隧道開挖時,由于中隔墻厚度只有0.82m,為確保中隔墻安全,我部采用從燕前三號隧道右邊墻至左邊墻分三層弱爆破擴挖至設(shè)計開挖斷面的方案開挖:(1)預(yù)支護體系根據(jù)下發(fā)開挖技術(shù)交底首先處理DK0+486.9處開挖面,使其平整。按照單線標準斷面做I188、工字鋼套拱。套拱現(xiàn)場立好后,在套拱周邊打22砂漿錨桿,把套拱牢牢錨在燕前三號隧道進洞面上,砂漿錨桿長2m,環(huán)向間距1m/根。使爆破后開挖輪廓、超欠挖各項指標達到驗標要求。(2)燕前三號爆破前,燕前二號必須完成的支護體系 I18鋼拱架7榀,間距1榀/m。 鋼筋網(wǎng)(邊墻):8鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格尺寸20cm20cm。 待燕前二號隧道噴射混凝土達到齡期后,再爆破進洞。以保證中隔墻的安全。 爆破前,須在燕前二號隧道拱腰處設(shè)I22型鋼臨時橫撐6根,減小因爆破對中隔墻圍巖橫向的沖擊。(3)燕前三號隧道爆破設(shè)計爆破進尺:每循環(huán)進尺控制在1.5m左右。燕前三號隧道進洞時,先開挖一4m5m(寬高)小導(dǎo)坑部(見附圖一),待9、導(dǎo)坑出碴完畢后,再分層爆破擴挖部到標準斷面。所有炮眼一次成形,爆破部時,部分用炮泥封堵,同樣,爆破部時 ,部炮眼也必須封堵,最后剝離部至設(shè)計斷面。爆破采用反向爆破方式起爆。除周布眼用導(dǎo)爆索外,所有炮眼用雷管均為7m非電雷管,起爆雷管用火雷管,導(dǎo)火索對折后1.5m長。炮眼布置如圖:A、部爆破周邊眼裝藥:不偶合裝藥,導(dǎo)爆索起爆輔助眼裝藥:連續(xù)裝藥,搗實,非電雷管起爆掏槽眼裝藥:掏槽眼裝起爆藥卷前,先裝一管炸藥。搗實。非電雷管起爆。打102mm的空眼1個,不裝藥,只用來增加臨空面。炸藥用量如下:周邊眼每眼裝藥2支:220=40支周邊眼隧底抬炮每眼裝藥5支:59=45支輔助每眼裝藥3支:322=66支10、掏槽眼每眼裝藥5支:516=80支B、部爆破 炸藥用量如下:周邊眼每眼裝藥2支:220=40支周邊隧底抬炮每眼裝藥5支:52=10支其他輔助眼每眼裝藥3支:346=138支C、部爆破采用低密度空氣柱間隔裝藥降振,周邊眼采用導(dǎo)爆索裝藥,保證周邊炮眼殘痕保存率,保證開挖輪廓,進而控制超欠挖量。D、炸藥用量如下:周邊眼每眼裝藥1.5支:1.523=34.5支其他炮眼每眼裝藥2支:219=38支。3.1.3三次剝離控制爆破效果開挖至WFLSDK0+312.2時(進洞35m),經(jīng)統(tǒng)計,第三次爆破剝離后,超挖最大值為15cm,最小為7cm,無欠挖.最大炮眼殘留率92%,最小為87%。符合鐵路隧道工程施工質(zhì)11、量驗收標準規(guī)定。燕前三號隧道三次剝離效果圖32小間距地段洞身開挖當燕三隧道施工至WFLSDK0+403時(此時中隔墻最薄處厚度已大于5m),圍巖已呈巨塊狀構(gòu),開挖方法采用全斷面法開挖。開挖進尺隨之調(diào)整為2.5m左右。如下圖所示3.3燕前二、三號隧道通風(fēng)排煙方案 由于燕前二號隧道燕尾段“口小肚大”, 且線路為連續(xù)上坡,爆破后通風(fēng),有毒有害氣體、灰塵從燕前三號隧道排出,而洞內(nèi)大氣壓低于外界大氣壓,因此有害氣體到達燕前三號隧道洞口,無法排出洞外。有毒有害氣體滯留在燕前二號隧道內(nèi),不能順暢的排出洞外。燕二燕三隧道通風(fēng)排煙共用風(fēng)機5臺,燕前二號隧道洞口一臺鼓風(fēng)到燕尾段燕三洞口,燕前二號隧道從此風(fēng)機處串聯(lián)12、一臺鼓風(fēng)機引入燕前二號隧道。燕前三號隧道也從此風(fēng)機處串聯(lián)一臺風(fēng)機引入燕前三號隧道,由于三號隧道為長隧道,洞內(nèi)串聯(lián)一臺風(fēng)機增壓。同樣的,燕前一號隧道與燕前二號斷面也必須增壓,增設(shè)一臺風(fēng)機引入燕前二號隧道。燕前三號隧道與燕前二號隧道兩臺風(fēng)機必須同時開機通風(fēng)。使有害氣體和灰塵可以順暢的排出洞外。風(fēng)機擺放如下圖所示3.4燕前三號隧道反坡排水燕前三號隧道內(nèi)設(shè)人字坡,變坡點里程為WFLSDK0+533,縱坡分別為3 ,-3.81,變坡點往大里程方向至燕前三號隧道出口,全部為反坡排水。隧道滲水及施工產(chǎn)生的廢水無法自然排走。我部在隧道內(nèi),反坡地段每200m設(shè)一匯水池,用立式污水泵串聯(lián)排水。派專人負責,保證各工13、序的正常進行。3.5燕前二、三號隧道小間距地段監(jiān)控量測除了對燕前三號隧道本身的觀測外,我部還對燕前二號隧道與燕前三號中隔墻的狀態(tài)進行了詳細的觀測,在同一標高處,分別在燕前二號隧道與燕前三號隧道布水平測線一條,隨時觀測中隔墻的動態(tài)變形。3.6小間距地段施工安全控制在各工序施工開始以前,我部根據(jù)隧道群自身的特點,制定了詳細全面且切實可行的安全標準,并逐項解釋各條守則的必要性。同時,施工過程中將責任嚴格落實到人。人人監(jiān)督,每日有專職安全員現(xiàn)場巡視,確保各項安全措施能貫徹執(zhí)行。3.7小間距地段開挖控制效果炮眼殘留率達到了85%以上,超欠挖控制在10cm以內(nèi),符合鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標準的規(guī)定。4.施工總結(jié) 本文總結(jié)了溫福鐵路標段鼓山隧道群小間距隧道施工一些經(jīng)驗,對類似小間距隧道施工具有一定的參考價值。