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1、南京樞紐寧蕪鐵路改線工程南京南站隧道（HCK25+330HCK25+520段）施工方案1 工程概述1.1工程概況寧蕪鐵路南京城區改線工程滄波門至古雄段，線路長26.454km。南京南站隧道為寧蕪鐵路南京城區改線工程中的重點工程，占全線長度的55%，設計出入口里程HCK20+000HCK33+480，全長14.47km，隧道下穿雙龍大道、秦淮新河、京滬高鐵、滬漢蓉客專線、動車組線路、動車組走行線、寧安客專線。其中4段長5790m與在建中的南京南站、京滬高鐵、滬漢蓉、寧安客專線相交叉，需與在建的工程同步完成施工。隧道初步設計設置3個豎井，我隊施工1#豎井和一個斜井。1、1#豎井位于線路正上方，中心2、里程分別為HCK25+520及HCK25+330，凈空為12.6*7m，矩形結構，1#豎井深度42.8m，豎井采用雙梁門式起重機進行出碴運輸。圍巖分級及設計采用施工方案見表1.1-1南京南站隧道圍巖級別表。表1.1-1 南京南站隧道圍巖級別表序號起點里程終點里程長度m圍巖類型施工方案備注1HCK25+330HCK25+520190IV三臺階法2HCK25+33042.81#豎井1、1#豎井與斜井間190m，下穿京滬高鐵及滬漢蓉鐵路，其平面位置及埋深見附圖 1及附圖 2。1.2工程地質1#豎井至斜井段，該段地貌為山谷及崗地，該段上部為第四系上全新統統粉質粘土，下部為第四系上更新統粉質粘土層，褐黃3、色棕紅色，該層具若膨脹性，下伏基巖為侏羅系凝灰巖，全風化弱風化，強風化層較厚，約513m，節理發育。隧道穿越圍巖為級砂巖。2 主要施工方案2.1臨時工程規劃2.1.1施工場地布置1#豎井位于京滬高鐵與動走線間夾角地帶，韓府山1#隧道出口右側25m左右，場地狹隘，場內布置工區生活、辦公區、鋼材存放場、空壓機房、及配電房等，攪拌站利用原NJ-3標二工區攪拌站。具體布置見附圖3。2.1.2施工便道一工區施工便道從鐵心橋引入，沿秦淮新河既有便道到HCK25+000處下修一條施工便道進入施工區。在臨時便道為了保證晴雨天能正常順利施工，全路采用16cm厚C20砼硬化，路面寬4m，每100m設置一處避車平臺4、。二工區便道從韓府山隧道進口穿過韓府山3#隧道，直接到達2#場內。2.1.3 施工用電本工程施工用電以采取地方電網供電為主，柴油發電機組為輔的供電方式。根據現場調查資料結合工區設置情況，本管段兩個工區附近均有1萬伏高壓電接入口，各置配630KVA箱變一座。2.1.4 施工用水施工用水以地方自來水為主要水源，配以現有水井，并對隧道污水進行處理循環使用，保證隧道正常施工。2.1.5混凝土攪拌站砼拌合利用NJ-3標二工區設置XHZS75混凝土攪拌站2座，以滿足隧道襯砌施工需要。另需設置一座50攪拌站以滿足噴射砼需求。2.1.6 小型構件預制場混凝土攪拌站設小型構件預制場一處，負責管段隧道的溝槽及其他5、預制構件的生產，汽車運輸成品至各工區。2.1.7 臨時工程數量臨時工程數量詳見表2.1-1表2.1-1 臨時工程數量表序號工區名稱類型單位數量備注1一工區單層彩鋼瓦m2560生產房屋m2300雨棚m2216鋼筋棚場地硬化C20砼m31016.6拓寬便道m500新修便道m210寬6.5m污水處理池座1日處理1000方排水溝m30050cm30cm2二工區單層彩鋼瓦m2593生產房屋m2420雨棚m2216鋼筋棚場地硬化C20砼m31262.8新修便道m670寬6.5m污水處理池座1日處理1000方排水溝m22050cm30cm3攪拌站鋼架存放、加工棚m2270場地硬化m31100彩鋼房屋m2256、0預制場m215002.2豎井施工2.2.1豎井設計概述我隊管段內設1#一個豎井斜井一個，豎井位于線路中心正上方，豎井凈空平面尺寸712.6m，復合式結構，逆作法施工，豎井周圍采用40根1m鉆孔樁圍護。井身開挖后，采用錨噴支護，錨桿長4m，C20噴射砼厚10cm，8鋼筋網片間距2020cm。豎井具體位置詳見表2.2-1。表2.2-1 豎井位置表名稱里程結構形式位 置豎井深度(m)井口尺寸(m)1#豎井HCK25+330矩形井位于線路中心42.8712.6豎井結構見附圖4。2.2.2鉆孔樁施工鉆孔樁施工采用沖擊鉆成孔，鉆孔時采用跳樁法施工，在已灌注成樁鄰近樁位鉆孔時，則要等到已灌注鉆孔樁混凝土強7、度達到2.5MPa以上后方可施鉆，避免擾動相鄰已施工的鉆孔樁。2.2.3 豎中鎖口圈施工鎖口段開挖施工采用放坡開挖的方法。立模灌注鎖口段C35鋼筋混凝土：按照立模支撐綁扎鋼筋及預埋管路錨固件等泵送灌注完成鎖口段砼襯砌，鎖口1m高擋水墻同步完成。為確保豎井不滲漏，設計為C35防水鋼筋混凝土，施工中優選防水砼配合比及外加劑質量，使用機械振搗密實并注意完善鎖口段底面與井身豎井壁的連接密封。鎖口段完成后，用25t吊車配備簡易吊斗作提升設備，以供豎井開挖初支時出碴運料。2.2.4井身開挖與二襯井身段開挖施工井身開挖采用淺孔爆破開挖，兩室同時開挖，每循環開挖深度不大于1.5m，采用0.6m3的小型挖掘機裝8、碴，采用25t吊車配備3m3吊斗提升出碴。在沒有鉆孔樁支護段開挖成型后先初噴C20砼5cm厚，然后支立格柵拱架，施工法向錨桿加固地層，錨桿采用20砂漿錨桿，L=4m和L=8m，水平面夾角12，間距1.00.75m，掛8鋼筋網，復噴C20砼至設計25cm厚度，將格柵完全覆蓋，形成初期支護閉合環。井身段二次襯砌施工豎井井身段二襯采用逆作法，即從上往下進行。豎井每開挖4.5m，即進行一次襯砌施工。二襯模板采用竹膠板，支架采用50鋼管搭設，泵送砼施工。綁扎鋼筋錢襯砌接縫處理干凈，并預埋緩膨止水條，進行防水處理。鋼筋綁扎過程中，要按要求預埋管線、爬梯、電梯等設備的固定鋼板。2.2.5 豎井換裝后井口平面9、布置豎井施工完后，在豎井口設置正洞出碴提升系統。豎井換裝后，井口平面布置見附圖5。2.3暗洞施工2.3.1豎井轉正洞施工豎井底部開挖完成并封閉后，在正洞破口處其拱部施作超前長管棚注漿加固。長管棚注漿完后即對馬頭門處進行破口，為保證施工過程的安全，馬頭門采用人工三臺階法開挖土方，留核心土，初支鋼架及時封閉成環,并且在進馬頭門處并排設置兩榀鋼架，以控制初支變形(見圖2.3-1所示)。圖2.3-1馬頭門破口施工圖2.3.2監控量測監控量測項目：洞內拱頂沉降，拱腳收斂，地表沉降。量測點的埋設：地表量測斷面沿線路里程2m間距設置，每個斷面的測點以隧道中線向外每5m布置一個，共布置5個點。洞內拱頂沉降點布10、置要求與地表沉降點布置在同一斷面。量測方法及頻率：地表沉降觀測采用精密水準儀銦鋼尺測量，洞內沉降及收斂采用萊卡免棱鏡觀測；觀測頻率，地表洞內同時觀測，每次放炮前后進行觀測。數據分析和反饋：現場獲取監測數據后，應及時對數據進行整理分析，繪制時態曲線圖并進行回歸分析，預測可能出現的最大位移值，判斷支護結構和建（構）筑物的安全狀態。在暗挖段采用的“非接觸量測及分析系統”具有自動計算、繪制時態曲線、回歸分析和預測功能，地表或路面沉降的監測數據也利用計算機進行整理分析。施工中我們將建立三級變形管理等級（表2.3-1），通過對監測結果的比較和分析來判定支護結構的穩定性和安全性，并指導施工。表2.3-1 變11、形管理等級標準表管理等級管 理 位 移施工狀態U0Un3正常施工Un3U02Un3加強支護U02Un3采取特殊措施注：U0 為實測變形值，Un為允許變形值。3 施工機械配置我隊管段隧道施工機械配置采用無軌運輸方案，豎井采用龍門吊垂直運輸，各工區機械配置見表3-1。表3-1 機械配置表序號工區工程項目機械名稱型 號單 位數 量備 注1攪拌站攪拌站、拱架加工攪拌機XHZS75座22攪拌機50座13裝載機ZL50C臺14砼罐車8m3臺85拱架加工機套16鋼架加工機套171#豎井鉆孔樁沖擊鉆臺48吊 車25t臺29豎井開挖支護小挖機0.6m3臺110吊 車30t臺211砼輸送泵HBD60D臺112管棚12、施工沖擊鉆臺313正洞施工龍門吊40t臺214濕噴機TK500臺315空壓機20m3臺316通風機110kw臺117裝載機ZL50C臺218挖 機臺219發電機250kw臺120自卸車臺821襯砌臺車10.5m臺14 施工進度安排我隊管段計劃總工期7.3個月， 2011年3月21日完工，具體分工區工期計劃見橫道圖附圖6。5 安全技術保證措施施工過程中，要求嚴格按照“管超前、短進尺、弱爆破、早支護、快封閉、勤量測”的原則組織施工，力求穩步前進，嚴防塌方，快速通過。5.1加強地質預報采用綜合的超前地質預報措施（見表5.1-1），進行超前地質預報，然后根據需要采用地質雷達和紅外探水儀進行中短距離的驗13、證預報，同時結合掌子面的地質素描，加強常規地質綜合分析，確保探明工作面前方地質情況。表5.1-1隧道綜合超前地質預報措施瀏陽河隧道措 施位 置備 注常規地質方法地質素描左右側洞壁、洞頂拍攝數碼相片物探方法TSP203兩側洞壁每100m一次地質雷達掌子面、隧底根據需要進行紅外探水掌子面鉆探方法超前水平鉆探5.2加強監控量測嚴格按照監控量測方案進行監測，下穿京滬高鐵及涵洞時，要求在放炮前后進行兩次觀測，對數據立即進行處理，并反饋給施工現場，便于采取措施，調整開挖方法、循環進尺長度、及炸藥裝藥量，以減少對周邊圍巖的震動影響。5.3優化開挖方法根據工期及隧道的地質條件，確定每循環進尺長度，再進行爆破設計，爆破設計嚴格按照規范的要求和現今已成熟的隧道爆破成果、施工經驗及先進技術進行。根據圍巖實際情況制定切實可行的弱爆破方案，以減小圍巖的震動，達到穩固掌子面的作用。對于特別破碎地段直接采用機械開挖代替爆破開挖。加強現場控制，控制循環進尺及裝藥量。8