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1、昆陽至玉溪鐵路擴能改造工程站前一標寶峰隧道出口段下穿既有鐵路開挖施工方案目 錄一、工程概況 1二、工程地質情況1三、既有鐵路與隧道相對位置及既有線行車情況1四、總體施工方案2五、增強措施5六、施工控制要點8六、監控量測9六、安全、質量、文明施工與環境保護、應急預案1010 寶峰隧道出口段下穿既有鐵路開挖施工方案一、工程概況寶峰隧道出口位于玉溪市北城鎮刺桐關村東側坡麓緩坡地帶，出口里程為D2K17+715, 線路為雙線隧道。在 D2K17+595 D2K17+635段下穿既有昆玉鐵路。此段拱部設一環159高精度定向大管棚（壁厚10mm）超前支護，每根長50m，環向間距0.4m，全環I22b型鋼鋼2、架加強支護，間距0.5m。二、工程地質情況目前由雙側壁開挖工法轉換為臺階法進行管棚工作室施工，掌子面里程為D2K17+635.通過50m高精度大管棚施作，揭示D2K17+635-DK17+585段地質為：地層為（Pt1hs）炭質板巖夾板巖（W3W4），深灰、灰黑色，無水，巖體呈細角礫狀，自穩性好。三、既有鐵路與隧道相對位置及既有線行車情況寶峰隧道在D2K17+615處與既有昆玉鐵路（YK18+845）相交，交角37度，隧道施工影響范圍為D2K17+635-DK17+595段，此段埋深27m。日通行列車6-8對，時速為25-30km/h。寶峰隧道下穿既有昆玉鐵路平面示意圖寶峰隧道與昆玉鐵路相交處3、斷面示意圖四、總體施工方案根據滇南公司組織的2011年9月28日專家會上形成的專家意見和現場實際揭示地質條件，結合我單位對三臺階七步開挖法的成功經驗，擬采用三臺階環形開挖預留核心土法輔助臨時仰拱措施進行開挖施工，快速通過下穿既有鐵路段。三臺階七步開挖法是以弧形導道縱向錯開、平行推進的施工方法。4.1、三臺階七步開挖法技術特點：4.1.1.施工空間大，方便機械化施工，可以多作業面平行作業。部分軟巖或土質地段可以采用挖掘機直接開挖，工效較高。4.1.2.在地質條件發生變化時，便于靈活、及時地轉換施工工序，調整施工方法。4.1.3.適應不同跨度和多種斷面形式，初期支護工序操作便捷。4.1.4.在臺階4、法開挖的基礎上，預留核心土，左右錯開開挖，利于開挖工作面穩定。4.1.5.當圍巖變形較大或突變時，在保證安全和滿足凈空要求的前提下，可盡快調整閉合時間。4.2、三臺階七步開挖法施工應符合下列要求:4.2.1. 以機械開挖為主；4.2.2.弧形導坑沿開挖輪廓線環向開挖，預留核心土，開挖后及時支護；4.2.3.其他分部平行開挖，平行施做初期支護，各分部初期支護銜接緊密，及時封閉成環； 4.2.4.仰拱按規范緊跟下臺階，及時閉合構成穩固的支護體系；4.2.5. 施工過程通過監控測量，掌握圍巖和支護的變形情況，及時調整支護參數和預留變形量，保證施工安全和既有鐵路行車安全；4.2.6.完善洞內臨時防排水5、系統，防止地下水浸泡拱墻腳基礎。4.3.施工步驟：第1步 上部弧形導坑開挖:拱部超前支護后進行，環向開挖上部弧形導坑，預留核心土，核心土長度為5 m ，寬度宜為隧道開挖寬度的1/3。開挖循環進尺0.7m，開挖后立即初噴35混凝土。及時架設鋼架、鋼筋網系統，在鋼架拱腳以上50高度處 ，緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30打設鎖腳錨桿，復噴混凝土至設計厚度。第2、3步 左、右側臺階開挖:開挖進尺0.7m，左、右側臺階錯開23m，開挖后立即初噴35混凝土，及時接長鋼架并進行噴、錨、網系統支護，在鋼架墻腳以上50高度處，緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30 打設鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復噴混凝土至設計厚度。6、第4、5步 左、右側臺階開挖: 開挖進尺0.7m，左、右側臺階錯開23m，開挖后立即初噴35混凝土，及時接長鋼架并進行噴、錨、網系統支護，接長鋼架，在鋼架墻腳以上50高度處，緊貼鋼架兩側邊沿按下傾角30 打設鎖腳錨桿，鎖腳錨桿與鋼架牢固焊接，復噴混凝土至設計厚度。第6步 上、中下臺階預留核心土開挖：各臺階分別開挖進尺與各臺階循環進尺相一致。第7步 隧底開挖：每循環開挖長度宜為23m，開挖后及時施做仰拱初期支護，完成兩個隧底開挖、支護循環后，及時施做仰拱，仰拱分段長度為6m。圖圖2 開挖步驟圖五、增強措施此方案的目的是控制初支變形和地表發生沉降，進而影響行車安全。采用三臺階七步開挖法施工，施工作7、業前，進行工法二級交底。在三臺階七步開挖工法的基礎上，需增加以下措施：5.1、管棚工作室施工完成后，調整三臺階開挖法步距，仰拱二襯緊跟后，則可進行開挖。5.2、各臺階各部開挖均采用人工配合機械開挖。5.3、根據高精度大管棚施工情況，若外插角較大，需施作縱向間距1.8m，環向0.4m，長3.5m42小導管進行超前支護。5.4、上臺階鋼架采用雙排鎖腳錨管；第一排鎖腳設在拱腳以上50cm處，第二排鎖腳設在拱腳以上1m處；5.5、初支上臺階鋼架拱腳縱向槽鋼下加墊臨時鋼墊板(50501.6cm)，槽鋼間用22鋼筋焊接牢固，鋼板和墊腳槽鋼間用不同尺寸的木楔楔緊，確保拱腳不懸空；5.6、增設格柵鋼架縱梁，在8、上臺階拱腳以上50-80cm處，增設一道格柵鋼架縱梁，格柵鋼架縱梁結構尺寸參考昆玉施隧參(09)02-03-1級圍巖格柵鋼架設計圖施作，鎖腳錨管插入縱梁，且格柵鋼架主筋與鋼架、鎖腳錨管三者間焊接飽滿牢固；5.7、調整系統錨桿間距，將拱部中空錨桿、拱墻砂漿錨桿間距調整為1m1m，梅花型布置，長度調整為5m ；5.8、加工備用臨時應急橫撐、豎撐、方木，橫撐采用1406mm鋼管，長度為11.9m，必要時增設于上臺階拱腳處，橫撐與鋼架間設鋼墊板(30301.6cm)；豎撐采用1406mm鋼管，豎撐高度為6.5m-9m不等，豎撐下端設鋼墊板(50501.6cm)，上端與鋼架進行有效焊接；方木尺寸為20.9、10.1m，用于加固豎撐；5.9、拱墻初支按環向1.2m，縱向1.2m預埋注漿孔，對初支背后脫空部位進行注漿。5.10、洞內出現塌方、圍巖沉降收斂變形較大等引起既有線路基沉降或洞內無異常情況但既有線路基沉降大于15mm時，各臺階及時施作臨時仰拱和必要的措施進行加強。5.11、仰拱、二襯及時跟近，當隧底開挖施工4-6m時，及時進行仰拱施作，仰拱施作具備一板襯砌施作長度時及時進行襯砌施工； 三臺階環形開挖預留核心土法輔助臨時仰拱施工橫斷面圖六、施工控制要點6. 1、鋼架拱（墻）腳應架設在穩固的基巖上，嚴格按設計底部鋪墊槽鋼和增設的鋼板，以保證鋼架基礎穩固。安裝前應清除基腳下的虛渣、虛土及雜物，用木10、楔子楔緊，最大程度減少下沉；6.2、鋼架安裝允許偏差:鋼架間距、橫向位置和高程與設計位置的偏差不得超過5，垂直度允許偏差為2。6.3、鋼架應與縱向連接筋、格柵縱梁、鎖腳錨桿焊接牢固，以增強鋼架的整體穩定性。6.4、鎖腳錨桿施工應作為施工質量控制的重點，鋼架連接板用栓接牢固連接，且接頭焊縫必須滿足焊規要求。6.5、鋼架和初噴混凝土間有較大間隙時，每隔2m應采用騎馬或楔形墊塊頂緊；鋼架與圍巖的間隙不應大于5。6.6、噴射混凝土厚度應符合設計要求，二次復噴混凝土應分層噴射，每層厚宜為56。噴射混凝土表面平順，無空鼓、裂縫、酥松，平整度宜采用2m靠尺檢查，允許偏差為側壁5、拱部7。6.7、三臺階七步開11、挖法施工應做好工序銜接。工序安排應當緊湊，盡量減少圍巖暴露時間，避免因長時間暴露引起圍巖失穩。6.8、在滿足作業空間和臺階穩定的前提下，盡量縮短臺階長度。6.9、嚴格按設計要求施做超前支護，控制好超前支護外插角，嚴格注漿工藝加固地層，保證隧道開挖在超前支護的保護下施工。6.10、隧道周邊部位應預留30cm人工開挖，其余部位宜采用機械開挖，不得超挖。6.11、中、下臺階左、右側開挖應錯開，嚴禁對開或同時開挖一側中下臺階。6.12、隧道超挖部位必須回填密實，嚴禁初期支護背后存在空洞。必要時初期支護背后應進行充填注漿，保證初期支護與圍巖密貼。6.13、嚴格按設計圖紙及已批復的寶峰隧道出口下穿既有鐵路12、施工安全方案要求進行超前地質預報和監控量測工作。6.14、完善洞內臨時防排水系統，嚴禁積水浸泡拱（墻）腳及施工現場漫流，防止基底承載力降低。當底層含水量大時，上臺階開挖工作面附近宜開挖橫向水溝，將水引至隧道中部或兩側排水溝排出洞外。出口為反坡施工，應設置密集集水箱將水集中抽排。七、監控量測D2K17+595D2K17+635段下穿既有昆玉鐵路地段,其具體監測方案按照寶峰隧道出口監控量測實施細則和寶峰隧道設計圖中“昆玉施隧-2-14/17”實施。7.1.通過對既有昆玉鐵路路基面、邊坡進行監測，及時反饋信息，保證結構物的安全。7.2、當既有線出現18m范圍內大于4mm的三角坑、路基有沉降但小于1513、mm、兩股軌道高程偏差大于8mm等情況時，及時將觀測結果上報工務段以及相關單位，并同工務段配合人員共同做現場處理。同時增加監控量測頻率，加大巡視力度，根據監控量測數據指導施工。7.3. 將監測數據與預測數值相比較，驗證支護結構效果，確認支護參數和施工方法的準確性或為調整支護參數和施工方法提供依據，以確保和優化下一步施工參數，做好信息化施工。7.4. 將形成的量測結果用于信息反饋并優化設計，使設計達到安全、經濟合理、施工快捷的目的。7.5. 監控工程對周圍環境的影響。7.6. 在既有線路40m范圍內（D2K17+595D2K17+635段）施工時，對既有線路地表進行沉降觀測，每天觀測兩次。7.7、每個項目的監測，必須有完整清晰的監測數據記錄、圖表（包括曲線）和監測文字報告，并及時報監理審查。7.8、由施工單位牽頭對隧道內施工監控量測（拱頂沉降、周邊位移）數據、地表沉降觀測數據和工務段線路檢查數據進行匯總分析，研究隧道施工對既有線的影響。如監測數據超出設計安全值，則應及時報監理，會同有關單位及時調整設計與施工方案。滇南公司每周參加一次數據分析。八、安全、質量、文明施工與環境保護、應急預案詳細見寶峰隧道出口施工組織設計、寶峰隧道下穿既有鐵路施工安全方案執行。