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1、新建浦城至梅州鐵路建寧至冠豸山段PM-3標段下官寮2號隧道貫通施工專項方案目 錄一、編制依據、原則11.1 編制依據11.2 編制原則1二、工程概況2三、施工進展情況2四、施工方案34.1 貫通總體方案34.2 施工準備34.3 施工步驟4五、技術保證措施55.1 超前地質預報、監控量測技術保證措施55.2 開挖施工技術保證措施75.3 超前小導管施工技術保證措施85.4 鋼架支護施工技術保證措施85.5 錨桿施工技術保證措施95.6 鎖腳錨管施工技術保證措施95.7 鋼筋網片施工技術保證措施105.8 噴混凝土施工技術保證措施10六、貫通段施工應急措施106.1 塌方的預防106.2 救援措2、施116.3 塌方處理措施126.4 其他15一、編制依據、原則1.1 編制依據1.1.1新建浦城至梅州鐵路建寧至冠豸山段下官寮2號隧道施工圖及相關參考圖；鐵路隧道施工規范TB10204-2002；鐵路隧道工程施工技術指南TZ204-2008；鐵路隧道工程施工質量驗收標準TB10417-2003；鐵路隧道工程施工安全技術規程TB10304-2009；超前地質預報測試報告；1.1.7下官寮2號隧道施工組織設計；貫通點施工現場踏勘調查資料；本單位在鐵路隧道方面的科技成果、工法成果、施工技術水平、裝備能力以及多年來積累的施工實踐經驗。1.2 編制原則1.2.1符合性原則滿足工程質量目標和工程總工期及3、階段工期要求符合施工安全、環境保護、水土保持和文明施工等方面的規定嚴格遵守鐵路建設工程施工合同條件、合同協議條款及補充協議內容。1.2.2堅持科學性、先進性、經濟性、合理性與實用性相結合的原則結合本隧道特點，采用新奧法施工技術，應用科學的施工組織方法，合理地安排施工順序、優化施工方案。搞好勞力、材料、機械的合理配置，力求施工方案的適用性、先進性相結合，做到施工方案科學、技術先進確保隧道安全貫通。二、工程概況下官寮2號隧道起迄里程為DK290+338DK290+465，全長127m，其中明洞21米，洞身最大埋深約33.47米，為單線隧道。隧道進口DK290+458.61位于R=2000的右偏曲線4、上，DK290+458.61隧道出口位于直線上。隧道全段范圍內縱坡為8.4下坡。DK290+338DK290+385為級圍巖，表覆粉質黏土，硬塑，下伏砂巖，全弱風化，節理裂隙很發育，巖體破碎，呈角礫碎石狀松散結構；DK290+385DK290+425為級圍巖，砂巖、砂礫巖，弱風化，節理裂隙發育，巖體較破碎，呈碎石狀壓碎結構；DK290+425DK290+465為級圍巖，表覆粉質黏土，硬塑，下伏砂巖、砂礫巖，全弱風化，節理裂隙很發育，巖體破碎，呈角礫碎石狀松散結構。三、施工進展情況下官寮2號隧道開工時間為2017年3月，截止7月9日，施工進度如下表1：表1下官寮2號隧道施工進度下官寮2號隧道(截5、止至7月9日)進口段出口段備注上臺階下臺階上臺階下臺階明暗交界里程DK290+351DK290+351DK290+457DK290+457掌子面里程DK290+423.8DK290+418.8DK290+454.6未開挖掌子面所處圍巖級別IVV開挖支護長度/m72.867.82.40仰拱/底板澆筑長度/m4200二襯澆筑長度/m000管棚支護長度/m2020四、施工方案4.1 貫通總體方案貫通施工堅持“管超前、短進尺、弱爆破、強支護、早封閉、勤量測”的原則。隧道進口已掘進至DK290+423.8，目前掌子面已掛網噴錨封閉，從出口開始進尺，貫通里程定在DK290+423.8處。貫通前初期支護緊跟6、隧道開挖面，在貫通處前5米內每榀鋼架上臺階拱腳兩側各增加2根鎖腳錨管。貫通點前2米處，開挖采用上臺階小導洞先行擴挖法施工。4.2 施工準備測量準備階段在兩掌子面距離30米處，由項目部測量隊對兩洞口進行導線和水準復測，滿足四等導線和四等水準的精度要求。4.2.2超前地質資料采用地質雷達超前預報貫通段地質資料，離貫通里程10米范圍內加強地質核查和地質素描工作。建立工作聯系小組出口掌子面距離貫通里程30米開始加強監控，特別是爆破作業時，要統一指揮，為保證隧道安全順利貫通，建立工作聯系小組。組長：賀運生副組長：楊萬杰 張鐘組員：李玉曉 連文平 李輝4.3 施工步驟4.3.1超前支護出口DK290+457、7DK290+437段拱部140范圍采用108長管棚超前預支護，上臺階從DK290+437開始至貫通里程在拱部拱部140范圍內采用50超前小導管，環向間距40cm，單根長5m,外插角1015，每三榀鋼架設置一個循環。4.3.2鎖腳錨管嚴格按照設計參數開挖支護，出口施工至DK290+428.8處開始，在每個臺階支護施工時，上臺階拱腳兩側各設置4根鎖腳錨管，下臺階拱腳兩側各設置2根鎖腳錨管，位置為距離拱腳30cm處，與水平線呈2040夾角插入巖體。鎖腳錨管采用42無縫鋼管，每根長4m。4.3.3小導洞貫通當出口掌子面施工到DK290+425.8處時，采用小導洞先行擴挖法施工。先采用風鎬配合擾動爆破8、，開挖出半徑為2.5m的半圓小導洞，初噴10cm厚C25噴射混凝土，每次爆破控制在0.8延米內。待圍巖穩定后，開挖上臺階剩余部分，初期支護必須及時跟進，按照小導洞先行擴挖法施工直至DK290+423.8處貫通。圖1小導洞先行擴挖法施工斷面圖五、技術保證措施5.1 超前地質預報、監控量測技術保證措施在施工過程中通過超前地質預報了解前段隧道圍巖狀況、結合對圍巖的觀察和監控量測結果分析（分析采用回歸分析法），依據時態曲線的形態對圍巖穩定性、支護結構的工作狀態做好安全性評價，并提供修改支護系統和設計變更的依據，及時調整施工工藝及支護參數，實現“動態設計、動態施工”的根本目的。5.1.1 成立下官寮2號9、隧道現場監控量測小組負責下官寮2號隧道的現場監控量測，并及時分析量測數據，經項目部技術負責人審核后，報監理工程師批準。人員分工組長：楊大金組員：連文平 丁利斌 鄒志凱配備全站儀一臺、監控量測信息化手機一部，防護員1人，強光手電筒2個，對講機3臺。5.1.2 洞內外觀察洞外觀察包括地表情況、地表沉陷、地表水滲透的觀察。洞內觀察包括掌子面觀察和支護結構觀察。目測觀察應在開挖后初噴混凝土前進行，每次開挖后均要繪制地質素描圖，用于核對圍巖級別及判斷支護穩定性；檢查噴射混凝土有無裂損及發展，錨桿有無松動，并做好相關記錄，為安全施工提供直觀的、必要的信息。5.1.3 洞內監控量測監控量測斷面及測點設計凈空10、變化、拱頂下沉等必測項目設置在同一斷面，級圍巖每掘進10m布設一個量測斷面，級圍巖每掘進5m布設一個量測斷面，包括凈空變化基線3條、拱頂下沉1個測點，測點埋設牢固不變形。主要監測項目測點布置水平收斂在確定量測的斷面開挖支護后2小時內，在隧道各臺階分界面以上1.5m位置各埋設1組測樁，并進行初始讀數。量測方法采用全站儀無接觸量測。拱頂下沉在確定量測的斷面開挖支護后2小時內，在隧道拱頂部位埋設1個測樁，并進行初始讀數。量測方法采用全站儀無接觸量測。5.1.4 量測數據整理、分析與反饋每次量測后應及時進行數據整理，并繪制量測數據時態曲線、繪制開挖面地質素描圖，并報項目總工程師審核，對初期的時態曲線進11、行回歸分析，預測可能出現的最大值和變化速度。當拱頂下沉、水平收斂速率達5mm/d或位移累計達100mm時，應暫停掘進并分析原因，根據具體情況及時采取加厚噴層、加密或加強超前支護、增加鋼架等加固措施。5.1.5 地質超前預報本隧道采用地質雷達掃描、掌子面素面、地質調查三者結合并存的方式對貫通點附近圍巖進行地質超前預報，根據超前地質預報測試報告，分析確定圍巖是否與設計勘察相似，是否采取調整或加強支護施工參數。5.2 開挖施工技術保證措施貫通前5米范圍開挖嚴格按照上臺階每循環開挖長度不大于1榀鋼架間距，采用弱爆破機械輔助開挖方式，減少對圍巖擾動，接近外輪廓的部分采用人工開挖修整。對于不能直接使用弱爆12、破或機械開挖的部分，人工使用風鎬鑿除。嚴格控制超欠挖，開挖結束后應立即進行初期支護。下臺階避免兩側同時開挖，一次性開挖長度不得大于2榀鋼架間距，對于圍巖較差部位，必須開挖1榀，支護1榀，開挖在超前支護及上循環支護結束后進行。開挖前必須有專職安全員觀察臨空面，發現無安全隱患后方可進行開挖作業，開挖過程中設專人觀察圍巖及附近初期支護變化，并做好地質素描工作。5.3 超前小導管施工技術保證措施貫通段拱部140范圍內采用50注漿小導管超前支護，環向間距40cm，長5.0m，每3榀鋼架設置一個循環。小導管前端做成尖錐狀，尾部設置箍筋，小導管傾角1015。小導管注漿材料為水泥漿液，水泥漿液水灰比：1:1（13、重量比），注漿壓力0.51.0Mpa。配置好的砂漿應在規定的時間內注完，隨配隨用。注漿前先噴射混凝土厚度510cm封閉掌子面，以防工作面坍塌，注漿由下至上順序進行，注漿量達到設計注漿量或注漿壓力達到設計終壓（1.5MPa）時方可結束注漿。注漿后要將注漿孔堵塞密實，漿液強度達70%以上，或4小時后方可進行開挖面工作。注漿過程中要隨時觀察注漿壓力及注漿泵排漿量的變化，防止堵管、跑漿、漏漿。做好注漿記錄，分析注漿效果，注漿不飽滿應補注。5.4 鋼架支護施工技術保證措施鋼拱架加工試拼合格，經監理工程師檢驗認可后方可用于施工。鋼架的架設在隧道初噴混凝土后進行，必須垂直于隧道中線，鋼架之間用縱向鋼筋貫通聯14、接，使各榀鋼架連接成整體共同受力，縱向連接鋼筋按環向間距1.0米設置。為保證鋼架置于穩定的地基上，鋼架兩側底角設置縱向貫通的25a槽鋼，間隙必須用噴射混凝土噴填。鋼架架設后要盡快噴射混凝土將鋼架全部覆蓋，保護層厚度不得小于3cm，使鋼架與噴射混凝土共同受力。5.5 錨桿施工技術保證措施拱部采用22組合式中空錨桿，長3.5m,環向間距1.2m，縱向間距1.0m，梅花型布置，每延米8.5根；邊墻采用22mm砂漿錨桿,長3.5m,環向間距1.2m，縱向間距1.0m，梅花型布置，每延米7根；系統錨桿徑向布置，盡量使錨桿與巖層面垂直。鉆孔時對準布設的孔位慢慢鉆進，直至設計深度。孔位鉆進至設計深度后，用水15、和高壓風洗孔。檢查錨桿間距、長度、角度是否符合要求，發現不合格廢棄重鉆。上仰孔應按要求設置止漿塞和排氣孔，根據技術交底要求控制注漿壓力。注漿采取交錯、間隔進行，注漿結束后檢查其效果，不合格者補漿。水泥砂漿應拌和均勻，隨伴隨用，一次拌合的砂漿應在初凝前用完。錨桿安裝后不得隨意敲打，懸掛重物。5.6 鎖腳錨管施工技術保證措施鎖腳錨管采用外徑42mm、壁厚5mm的熱軋無縫鋼管加工制作長度4米，鎖腳錨管前部做成尖錐狀，尾部焊6加勁箍。貫通里程前5米范圍在每個臺階支護施工時，上臺階拱腳兩側各設置4根鎖腳錨管，下臺階拱腳兩側各設置2根縮腳錨管，位置為距離拱腳30cm處，與水平線呈2040夾角插入巖體，鎖腳16、錨管插入長度不小于鋼管長度的90%。鎖腳錨管露外部分采用“U”型22鋼筋與鋼架焊連牢固。5.7 鋼筋網片施工技術保證措施采用8鋼筋，網格間距2020cm，單層設置，網片搭接長度不小于1個網格。鋼筋焊接前先將鋼筋表面清理干凈，鋼筋條交點必須焊接。加工后的鋼筋網片應平整，鋼筋表面無消弱鋼筋截面的傷痕，表面不得有油污，片狀銹蝕。安裝網片在初噴混凝土終凝后進行。鋼筋網片隨初噴面的起伏鋪設，與受噴面的間隙不小于4cm。5.8 噴混凝土施工技術保證措施噴射采用C25混凝土，厚度25cm。先初噴混凝土厚度4cm，待拱架施工完畢后噴射至設計厚度且保證鋼架保護層厚度不小于3cm。噴射時噴嘴與受噴面保持1.02.17、0米距離，噴射角度盡可能與受噴面接近90度。先噴鋼架與圍巖間混凝土，再噴射兩鋼架間混凝土。噴射自下而上，先將低洼處大致噴平，再順序分層，往復噴射。混凝土表面應平整，無空鼓，裂縫及鋼筋無外露。六、貫通段施工應急措施在貫通施工過程中可能發生由于圍巖失穩，造成隧道塌方、人員傷亡事故，應以預防為主，避免事故發生，若意外發生，應立即啟動應急預案，減少事故造成的損失。6.1 塌方的預防根據新奧法原理，結合塌方原因和征兆分析，預防隧道塌方要做好以下幾點：作好超前地質預報工作。尤其是施工開挖接近貫通點時，要認真及時地分析和觀察開挖面巖性變化，遇有整體巖性變差等現象時，及時調整施工方案。加強圍巖監控量測工作。通18、過對量測數據的分析處理，按照時間-位移曲線規律，及時反饋修正，據此作出處理方案和措施。根據圍巖變化情況，進行動態設計，盡量減少對圍巖的擾動。嚴格控制開挖進尺，及時進行襯砌支護，及時封閉成環，確保施工安全。嚴格按照設計要求，施作超前輔助施工措施。嚴格按照設計和規范施工，嚴禁偷工減料，不急于冒進，從嚴把關，確保支護襯砌質量。總之，隧道施工做到勤于量測，及時支護，嚴格進尺，嚴格把關施工質量，就可以有效的預防塌方。6.2 救援措施若有作業人員被困，應啟動救援措施；隧道掌子面開挖時必須距掌子面10米設置救援管道，管道一端通往二襯施做段或者洞口。當作業人員未及時撤入救援管道時，在塌穴處根據現場情況采用合金19、頭潛孔鉆機或挖掘機液壓臂頂進42鋼管，貫通后立即采用高壓風管通向洞內送風供氧；在確定有被困人員生存并成功送風后，繼續打設第二個孔，頂進108鋼管，在鋼管端部放一把照明手電和安慰紙條,利用鋼管與被困人員進行通話，并在鋼管內傳入一根塑料管向被困人員輸送牛奶、礦泉水等給養；在啟動鉆機解決通風、給養問題的同時，開始在塌穴處下方挖掘直徑為1.2m*1.5m逃生通道。采用42鋼管作為超前導管，工18型鋼加工為簡易鋼架，利用木板擋土，土質松散地段拱架加密加強，遇到塌陷的混凝土塊和扭曲的鋼架時盡量繞開。救援人員分為三班隨時調換輪流休息，盡快貫通逃生通道，施救被困人員。6.3 塌方處理措施6.3.1 塌穴后方支20、護加強措施，以防塌穴擴大加強范圍：從塌穴處退后一倍的洞徑范圍。加強措施：A. 增設22水泥砂漿錨桿：長度4.0m，梅花型布設，間排距1.01.2m，外露端制作成90度彎鉤，彎鉤長度10cm，與鋼架焊接牢固；B.增設42鎖腳錨管：長度4.0m，與水平線成2040度角斜向下插入巖體，每個拱架單元連接板各設置2根，錨桿安裝完畢后注入水泥砂漿；C.初期支護背后壓注水泥漿，導管間排距均為3.0m，梅花形設置，導管長度平均100cm；D.從現有塌穴處向后1.0m范圍內在原有鋼支撐下方再支設鋼支撐并噴射砼，以此聯合支護作為護拱，確保后方的穩定，并提供超前支護的支撐點。E.監控量測。為確認圍巖和初期支護是否處21、于穩定狀態及塌方對周邊的影響，在洞內加密布設測點。收斂量測，從掌子面退后共布置3個斷面，斷面縱向間距5m，每一段面4條測線；拱頂沉降量測點與收斂測點布設在一個斷面上。量測頻率：每日3次。F.封閉措施：對于塌體表面噴射一層不少于5cm厚的C25砼予以封閉，防止充填物流失和巖石滾落。6.3.2 塌方段處理待塌穴后方圍巖和初期支護穩定后，采取如下措施和步驟向前進行開挖、支護和回填塌腔。超前支護：施作超前導管作為輔助施工措施采用42超前小導管長4m，對拱部塌體進行超前支護。超前導管設置兩層，上層開孔位置為最里面的鋼支撐退后1.0m處，下層開孔位置為最里面的鋼支撐處。單層環向間距0.2m，層間距0.4m22、，每開挖2.0m施作一組，相臨兩組水平投影搭接長度不少于1.0m外插角1015度左右，并應與鋼拱架配合使用。開挖、支護A.開挖將上斷面再分成上下斷面分別進行開挖和支護。開挖斷面整體大小同設計級圍巖。根據實際，上斷面開挖可分左右幅或分部進行。每分部大小根據圍巖的堅硬程度和完整性現場確定。開挖順序：先開挖左側，左側支護完畢后再進行右側。支護高度依據既有清理出來的巖體的堅硬程度和完整性順勢而定，開挖進尺每次不超過0.8m。開挖方式：以挖掘機、風鎬開挖為主，人工配合。上斷面左側通過塌方段后，開始進行右側的開挖，方法同左側，直至通過塌方段。然后進行下斷面接長單側墻架，每次接長高度不大于2.0m，及時施工23、初期支護直至與上斷面平齊，而后接長另一側墻架，方法同上。B.初期支護形式和參數初期支護采用錨桿、網片、鋼架、噴砼等聯合支護形式，其參數如下：開挖后及時初噴4cm厚的C25砼。鋼架采用I18工字鋼，間距0.8m（根據實際荷載或圍巖情況，可調小），根據臨時拱腳位置基底巖石情況，可采用下墊大塊鋼板或槽鋼的形式，以增強基底的穩定性。左側支設拱架時，其一端支設在臨時拱腳部位，另一端在拱頂處與臨時立撐（材料規格、型號與初期支護同）相連。右側支設拱架時，一端支設在臨時拱腳部位，另一端與左側的鋼拱架連接。系統錨桿：22mm組合式中空注漿錨桿。單根長3.5m，間排距1.21.0m，梅花形布置。鎖腳錨管：采用4224、熱軋無縫鋼管，單根長4m，每一臨時和永久拱腳各設置兩根，通過22“U”形鋼筋將錨管和鋼架焊接牢固。鋼筋網片：鋼筋規格8，網格大小2020cm，雙層設置，內層（遠離圍巖面）與鋼拱架內側焊接，外層（靠近圍巖面）與鋼架外側焊接牢固。連接筋：鋼筋規格22，環向間距1.0m，與鋼架焊接連接，搭接長度22cm。根據拱頂圍巖破碎程度，拱部（從拱頂起向兩側弧長各5.0m左右的范圍）連接筋適當加密，間距可適當調小至0.8m。噴設砼：砼標號C25，厚度25cm。超挖部分用同標號的噴射砼回填密實，暫時無法滿足要求的，必須預埋注漿管，注漿管為423.5鋼管，一端與鋼架焊接，外露10cm，以便與注漿管路連接，另一端設置于距塌穴壁面20cm處。C.塌腔回填：回填材料C25砼。塌方段初期支護施工完畢之后用地質鉆機鉆孔，孔徑150mm，鉆孔數量4個。在鉆孔中安裝150mm泵管，長度根據塌穴高度而定。結合預埋的注漿導管向空腔內回填。回填注漿分次完成，以保證注漿效果，并使上部松散體成拱，提高承載能力。6.4 其他應急組織體系、應急響應程序、救援物資的準備、關閉事故應急救援程序等相關詳細應急救援措施按照安質部專業救援預案實施。應急方案中未盡事宜及不合理之處在緊急狀態下請求設計院及相關上級單位進行調整和更改。