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1、煤窯采空區專項施工方案1 編制依據國家、鐵路現行新建時速200250公里客運專線鐵路設計暫行規定、客運專線鐵路隧道工程施工質量驗收暫行標準、鐵路隧道設計基本規范、鐵路隧道施工規范。設計變更文件：四方會議紀要。新中梁山隧道現場調查資料。2 編制目的為更好的進行新中梁山隧道進口煤窯采空區的施工，保證施工安全、指導施工生產，特編制此方案。3 適用范圍本方案適用于新建鐵路成渝客運專線CYSG-6標新中梁山隧道進口#30段煤窯采空區的施工。4 工程簡介（1）#隧道采用雙洞分修，長度分別為4124 m、4119m ，隧道位于中梁山中部，自西向東橫穿觀音峽背斜，背斜軸部為測區地下水的分水嶺，其兩側形成兩個獨2、立的地下水體系。本區地下水補給來源主要為大氣降水，含水層多為易溶蝕的碳酸鹽巖，地表多成槽谷凹地，巖溶發育，有利于地表水匯集。（2）*隧道DK290+295DK290+850、DK291+650DK292+650、DK293+400DKK294+050，右線隧道YDK290+325YDK290+850、YDK291+670YDK292+600、YDK293+360YDK294+010段穿越煤系地層，局部有瓦斯積聚的可能，屬低瓦斯隧道，采取本瓦斯施工方案。根據區域地質資料, 隧道穿越三疊系上統須家河組的含煤地層1、3段以紫褐、灰黑色等泥頁巖為主，夾薄層狀砂巖、炭質頁巖及薄煤層、煤線，煤層厚約0.13、0.4m，夾有數層煤層薄，瓦斯含量甚微，已有在觀音峽背斜開挖的隧道，在穿越須家河組地層時實際瓦斯涌出量均比較小，其上限值多在0.20.4m3/min之間，而開采須家河組煤層的礦井，其瓦斯涌出量也在0.3m3/min以下。考慮到瓦斯涌出存在的不均衡性，這一地層的最大瓦斯涌出量應不大于0.5m3/min。因此隧道洞身穿須家河組，其瓦斯含量較小，屬低瓦斯段，但不排除可能局部積聚瓦斯。（3）涌水量計算*左線隧道正常涌水量為12000m3/d，雨季最大涌水量為30000m3/d。*右線隧道正常涌水量為8000m3/d，雨季最大涌水量為20000m3/d。5 施工方案及技術要求（1）對隧道拱部范圍坍塌體進4、行小導管注漿固結，于YDK290+784處拱部位置施作42小導管注漿加固，漿液采用1:1水泥漿，小導管外插角45，長6.0m，環向間距0.4m。（2）待塌體注漿固結之后，于YDK290+780處拱部施作89大管棚，管棚長度20m，環向間距0.4m，外插角35，并注1:1水泥漿。（3）YDK290+780+800段采用級I型復合式襯砌，初期支護采用拱墻I18工字鋼架加強支護，間距0.6m/榀設置，并于采空區范圍內拱頂預留3根108鋼管。（4）待采空區范圍開挖支護完畢之后，二襯施作前對拱部空腔采用C20泵送混凝土回填，回填高度至拱頂以上2m。（5）采空區對應左線隧道D3K290+776+796段拱5、部采用89大管棚進行超前支護，長度20m，環向間距0.4m。初期支護采用拱墻I18工字鋼架加強支護，間距0.6m/榀設置。（6）采空區對應左線隧道D3K290+776+796段拱部采用89大管棚進行超前支護，長度20m，環向間距0.4m。初期支護采用拱墻I18工字鋼架加強支護，間距0.6m/榀設置。5.1施工作業平臺為方便小導管及管棚作業施工，采用隧道棄碴回填成作業平臺。平臺共分兩個臺階，即小導管作業平臺和管棚作業平臺，小導管作業平臺長6米，距離拱頂初支面垂直距離2米；管棚作業平臺長8m，距離拱頂小導管作業平臺垂直距離為2.5米，即距離拱頂初支面垂直距離4.5米；管棚作業平臺距離仰拱填充面垂直6、距離為4.7米，填筑長為15.77米的緩坡，便于機械設備運至作業平臺。棄碴回填過程中要用挖機分層碾壓，避免機械設備使用過程由于平臺不穩而失衡。詳見附圖1。5.2小導管施工5.2.1小導管參數（1）規格：42，壁厚3.5mm；（2）單根長度：6.0m；（3）環向間距：40cm；（5）傾角：外插角45，可根據實際情況調整；（6）注漿材料：1:1水泥漿。5.2.2施工工藝流程地質調查現場試驗效果檢查制定施工方案進行施工施工準備設備準備管材加工材料準備噴砼封閉掌子面機具準備拱部放樣布孔風槍成孔清 孔插入小導管注漿1:1水泥漿超前小導管施工工藝流程圖5.2.3制作鋼花管小導管前端做成尖錐形，尾部焊接8m7、m鋼筋加勁箍，管壁上每隔1020cm梅花型鉆眼，眼孔直徑為68mm，尾部長度不小于30cm作為不鉆孔的止漿段。小導管構造見下圖。注漿小導管結構圖8mm加勁箍小鋼管普通焊30cm1520cm5.2.4小導管安裝（1）測量放樣，在設計孔位上做好標記，用鑿巖機鉆孔，孔徑較設計導管管徑大20mm以上。 （2）成孔后，將小導管按設計要求插入孔中。5.2.5注漿采用KBY-50/70注漿泵壓注1:1水泥漿。注漿前先噴射混凝土510cm厚封閉掌子面，形成止漿盤。注漿前先沖洗管內沉積物，由下至上順序進行。單孔注漿壓力達到設計要求值，持續注漿10min且進漿速度為開始進漿速度的1/4或進漿量達到設計進漿量的808、%及以上時注漿方可結束。注漿施工中認真填寫注漿記錄，隨時分析和改進作業，并注意觀察施工支護工作面的狀態。注漿參數應根據注漿試驗結果及現場情況調整。注漿參數可參照以下數據進行選擇：注漿壓力：一般為0.51.0Mpa漿液初凝時間：12min水泥：P.O42.5普通硅酸鹽水泥砂：中細砂5.2.6注漿異常現象處理（1）串漿時及時堵塞串漿孔。（2）泵壓突然升高時，可能發生堵管，應停機檢查。（3）進漿量很大，壓力長時間不升高，應重新調整砂濃度及配合比，縮短膠凝時間。5.3大管棚施工5.3.1大管棚參數（1）規格：89，壁厚6mm；（2）長度：20m；（3）環向間距：40cm；（5）傾角：外插角35，可根據9、實際情況調整；（6）注漿材料：1:1水泥漿。5.3.2大管棚制作管棚采用89mm熱軋無縫鋼管，壁厚6mm，長度為20m，在末端的鋼管有一端加工成尖形；其它鋼管的兩端均加工成絲扣，絲口長度為15cm，采用外套絲扣連接。同一面上的接頭不超過總管數的50。鋼花管上鉆對穿鋼管的注漿孔，孔徑1016mm，孔間距113mm，呈梅花型布置，尾部留不鉆孔的止漿段150cm，相鄰兩對孔線成垂直狀態。鉆孔鉆孔采用YQ100-E管棚鉆機。施工時，鉆機放在平臺上，用四根斜撐固定在平臺上，以減小鉆機工作時偏斜，提高施鉆精度。為保證鉆孔方向，鉆機鉆速及頂推壓力要調到較小位置。鉆孔時，將鉆機的鉆頭接上孔口管，開始施鉆。剛開10、始施工時要低速低壓，鉆深1m后轉入正常轉速。第一根鉆桿外露0.20.3m時，停止鉆進，用兩根管鉗人工卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反鉆，脫開鉆桿，大臂退回原位，人工裝入第二根鉆桿，鉆機低速送到第一節鉆桿尾部，方向對準后聯成一體。按此安裝第三根、第四根或更多根，直到鉆到設計長度。換桿時要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通，不合格時及時更換，以保證正常作業。鉆孔過程中遇到軟質圍巖或流塑狀黏土時，應改用低壓鉆進，或者采用套管跟管鉆成孔。安裝管棚鋼管鉆孔鉆好后，將鉆頭退出，鉆桿全部卸下，將預先加工好的鋼管安裝在大臂上，低速推進鋼管，其沖擊壓力控制在1820Mpa，風壓控制在4.0611、.0Mpa。當第一根管推進孔內外露3040cm時，停止鉆進，使頂進的聯接套與鋼管脫離，大臂退回原位，人工裝上第二節鋼管，大臂低速鉆進，使其對準第一節鋼管端部(嚴格控制角度)，人工持鉗進行鋼管聯接，使兩節鋼管在聯接套處聯成一體，鉆機再以沖擊壓力和推進壓力頂進鋼管。按同樣的方法繼續加長鋼管至設計長度。5.3.5注漿（1）壓水試驗壓水試驗的目的主要是測定巖層吸水性，核實圍巖滲透性，為選擇泵壓、漿液配合比作參考，同時檢查管路及止漿塞效果。開泵前應先將吸漿管伸入水桶，待泵吸水量正常時，關閉注漿球閥，觀測泵壓。壓力表正常時，持續5min不出故障即可。（2）水泥漿的配制漿液采用1:1水泥漿，漿液配合比需進行12、現場注漿試驗，根據實際情況確定注漿參數。（3）注漿施工操作要求及注意事項檢查各種機具，進行試運轉。注漿過程中根據地質情況等控制注漿壓力，注漿壓力一般為0.61.0MPa，注漿終壓為注漿壓力的23倍，注漿壓力應逐步升高，達到終壓并繼續注漿10min以上。注漿過程中由專人做好記錄。漿液達到要求的強度后方可進行洞身開挖。注漿過程中嚴格控制注漿壓力，注漿順序由拱腳向拱部逐管注漿。5.4 YDK290+780YDK290+800段支護洞身開挖洞身開挖應按照爆破安全規程采用控制爆破或非爆破方法。V級型圍巖采用臺階法開挖，即上下臺階及仰拱開挖。開挖斷面考慮預留變形量15cm。V級圍巖上斷面開挖循環進尺不得大13、于60cm，下斷面開挖循環進尺不得大于120cm，仰拱開挖前必須完成鋼架鎖腳錨桿,仰拱與掌子面的距離不得大于35m。 上臺階開挖10m后及時開挖下臺階，下臺階采用左右交錯開挖，先開挖左半斷面，開挖5m后開挖右半斷面。開挖時嚴格控制開挖斷面中線及高程，按設計中線高程開挖。開挖前應對掌子面進行斷面放樣，按放樣開挖輪廓線開挖，不允許欠挖，拱部最大超挖值不超過15cm，邊墻最大超挖值不超過10cm。型鋼鋼架（1）設計參數：拱墻I18型鋼鋼架，鋼架縱向間距0.6m，允許誤差范圍10cm。（2）鋼架應采用胎膜焊接，在加工場地內現場繪制1：1的大樣，根據設計大樣圖加工。（3）鋼架各焊接點要焊接牢固，不得出現14、脫焊、點焊、漏焊現象。（4）鋼架應在開挖或初噴混凝土后及時架設。（5）鋼架安裝前應清除底腳下的虛渣及雜物，鋼架底腳應置于牢固的基礎上。鋼架橫向位置偏差50mm，垂直度偏差2。（6）鋼架應盡量密貼圍巖與錨桿焊接牢固，鋼架之間采用22鋼筋連接，沿鋼架外緣每隔2m用混凝土墊塊楔緊。（7）鋼筋拱腳打設鎖腳錨桿（或錨管），錨桿長度不小于3.5m，每側數量為23組（每組2根），下斷面開挖后鋼架應及時落底。（8）鋼架應與噴射混凝土形成一體，鋼架與圍巖間的間隙用噴射混凝土充填密實，保護層厚度不得小于4cm。5.4.3鋼筋網片（1）6鋼筋盤條焊接成2020cm網格，網格尺寸允許偏差10mm，搭接為12個網格，允15、許偏差5cm。鋼筋網片焊接要牢固，表面無油污銹蝕。（2）鋼筋網應在初噴混凝土后安裝，應與錨桿連接牢固。（3）砂層地段應先鋪掛鋼筋網，沿環向壓緊后再噴混凝土。（4）鋼筋網應隨受噴面的起伏鋪設，與受噴面保持一定距離，并與錨桿或其他固定裝置連接牢固。5.4.4錨桿（1）拱部采用L-3.0m的25組合中空注漿錨桿，邊墻采用L-3.0m22砂漿錨桿。中空注漿錨桿每延米11.5根，邊墻錨桿每延米9根，間距1.21.0m（環縱）。錨桿孔深要求大于10cm，錨桿孔距允許偏差15cm，錨桿插入深度允許偏差滿足設計長度的95%以上。（2）錨桿施工應在初噴混凝土后進行，以保證錨桿墊板有較平整的基面。（3）錨桿必須加16、錨墊板，墊板應用螺帽上緊并與噴層面緊貼。（4）錨桿插入長度不得小于設計長度的95%。錨桿安裝后不得隨意敲擊。（5）用于邊墻或俯角下傾的錨孔內，錨孔灌漿采用桿體中空通孔進漿，錨孔內排氣的注漿工藝。（6）用于錨孔上傾的仰角時，錨孔灌漿必須采用錨孔口進漿、中空錨桿體的中空通孔作排氣回漿管的注漿工藝。（7）中空注漿錨桿工藝流程見下圖。清洗整理標出錨桿位置鉆 孔檢查錨桿安裝錨桿體、止漿塞和墊板注 漿封 口制 漿備 料中空注漿錨桿工藝流程圖5.4.5噴射混凝土（1）初期支護混凝土采用C25噴射混凝土，噴射厚度為23cm，最小厚度不小于2/3設計厚度，平整度允許誤差100mm。（2）噴射混凝土采用洞外自動計17、量拌合站拌合，濕噴工藝。噴射混凝土的回彈量：墻部不應大于15%，拱部不應大于25%。（3）噴射混凝土的拌合要嚴格按照試驗室開據的試驗配合比施作。（4）噴射混凝土作業應連續進行，要分層、分段、分片，按照自下而上的噴射順序施工，分段長度不應大于6m。（5）初噴混凝土在開挖后及時進行。（6）分層噴射時，一次噴混凝土的厚度不小于40mm，后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行，若終凝后1小時后再噴射，應先用風水清洗噴射表面。（7）復噴混凝土的一次噴射厚度：拱部為50100mm，邊墻為70150mm。（8）噴射混凝土終凝后3小時內不得進行爆破作業。（9）噴射完成后要專人進行灑水養護，時間不小于14d，確保18、混凝土的強度。（10）濕噴混凝土施工工藝流程見下圖。篩網10mm（濾出超徑石子）混凝土噴射機混混凝土拌合水泥砂石子水拌合時間1min混凝土運輸車運送液體速凝劑80-150cm受 噴圍巖面30cm減水劑濕噴混凝土施工工藝流程圖5.5泵送C20混凝土回填施工工藝YDK290+780YDK290+800段開挖支護過程中，于采空區范圍內拱頂預留3根108鋼管，二襯施作前對拱部空腔采用C20泵送混凝土回填，回填高度至拱頂以上2m。5.5.1 原材料選擇及其控制水泥的使用及保管水泥進場必須有出廠合格證，并經檢驗合格后方可使用。水泥進庫后要注意保管，防止受潮。各種不同品種、標號的水泥應分別堆放，堆放時要考慮19、到先進先用的順序，以免儲存時期過長而失效。水泥出廠超過三個月有效期，或發現水泥有受潮結塊現象時，均應經過鑒定后按情況使用。粗骨料粗骨料粒徑應控制在0.30.4D（D為管徑）范圍之內，D=100mm時最大粒徑不能超過25mm；D=125mm時，最大粒徑不能超過30mm；D=150mm時，最大粒徑不能超過40mm，且應采用連續級配，針片狀顆粒含量不宜大于10%。細骨料細骨料宜采用中砂，通過0.315mm篩孔的砂不應少于15%。外加劑及摻合料的作用減水劑：改善砼的和易性及抹光性，增加抗滲性，減少泌水，防止離析。粉煤灰：提高砼和易性，增加抗滲性，減少泌水及離析，防止砼開裂，可節約水泥，利于泵送。5.520、.2 配合比設計泵送混凝土配合比，除必須滿足混凝土設計強度和耐久性的要求外，尚應使混凝土滿足可泵性要求。混凝土的可泵性，可用壓力泌水試驗結合施工經驗進行控制。一般10s的相對壓力泌水率S10不宜超過50%。泵送混凝土的水膠比宜為0.380.50。水膠比過小，和易性差，流動阻力大，容易引發堵塞；水膠比過大，容易產生離析，影響泵送性能。泵送混凝土的砂率宜為38%45%。砂率過大，砼流動性差，泵送性能差，砂率過小，容易影響砼粘聚性、保水性，容易脫水，造成堵塞。采用高效減水劑時，泵送混凝土的坍落度宜控制在150180mm范圍之內。泵送混凝土的最小水泥用量（含摻合料）不宜小于300kg/m3，水泥用量過21、小，影響管壁潤滑膜的形成及質量。5.5.3 砼攪拌混凝土各種原材料的質量應符合配合比設計要求，并應根據原材料情況的變化及時調整配合比。一般情況下每班抽測2次，雨天應隨時抽測。嚴格按照經批準的施工配合比準確稱量混凝土原材料，其最大允許偏差應符合下列規定（按重量計）：膠凝材料（水泥、礦物摻合料）為1%；外加劑1%，粗細骨料為2%，拌合用水為1%。混凝土原材料計量后，宜先向攪拌機投放細骨料、水泥和礦物摻和料，攪拌均勻后加水并將其攪拌成砂漿，再向攪拌機投入粗骨料，充分攪拌后再投入外加劑，并攪拌均勻。水泥、砂、石儲備要滿足砼不間斷施工需要。泵送混凝土攪拌的最短時間，不應小于3.0min。每種配合比的泵送22、混凝土全部拌制完畢后，應將混凝土攪拌裝置清洗干凈，并排盡積水。5.5.4 砼運輸砼在運輸中應保持其勻質性，做到不分層、不離析、不漏漿。運到灌注點時，要滿足坍落度的要求。混凝土宜在攪拌后60min內泵送完畢，且在1/2初凝時間內入泵，并在初凝前澆筑完畢。混凝土攪拌運輸車裝料前，必須將拌筒內積水倒凈。當運至現場的混凝土發生離析現象時，應在澆筑前對混凝土進行二次攪拌，但不得再次加水。混凝土攪拌運輸車在運輸途中，拌筒應保持24r/min的慢速轉動。當攪拌運輸車到達澆筑現場時，應高速旋轉2030s后再將混凝土拌和物喂入泵車受料斗。混凝土攪拌運輸車給混凝土泵喂料時，應符合下列要求：喂料前，中、高速旋轉拌筒23、，使混凝土拌合均勻，若大石子夾著水泥漿先流出，說明發生沉淀，應立即停止出料，再順轉攪拌23min，方可出料。喂料時，反轉卸料應配合泵送均勻進行，且應使混凝土保持在集料斗內高度標志線以上。中斷喂料作業時，應使拌筒低速攪拌混凝土。嚴禁將質量不符合泵送要求的混凝土入泵。混凝土攪拌運輸車喂料完畢后，應及時清洗拌筒并排盡積水。5.5.5泵送砼操作規程及其注意事項混凝土泵的操作人員必須經過專門培訓合格后，方可上崗操作。混凝土泵與輸送管連通后，應按所用混凝土泵使用說明書的規定進行全面檢查，符合要求后方能開機進行空運轉。混凝土泵啟動后，應先泵送適量水以濕潤混凝土泵的料斗、活塞及輸送管的內壁等直接與混凝土接觸部24、位。方法之一潤滑混凝土泵和輸送管內壁。泵送水泥漿；泵送與施工混凝土相同配合比但粗骨料減少50%的混凝土通過管道。開始泵送時，混凝土泵應處于慢速、勻速并隨時可反泵的狀態。泵送速度應先慢后快，逐步加速。同時，應觀察混凝土泵的壓力和各系統的工作情況，待各系統運轉順利后，方可以正常速度進行泵送。泵送混凝土時，如輸送管內吸入了空氣，應立即反泵吸出混凝土至料斗中重新攪拌，排出空氣后再泵送。泵送混凝土時，料斗內應保持足夠的混凝土。當混凝土泵出現壓力升高且不穩定、油溫升高、輸送管明顯振動等現象而泵送困難時，不得強行泵送，并應立即查明原因，采取措施排除。可先用木槌敲擊輸送管彎管、錐形管等部位，并進行慢帶泵送或反25、泵，防止堵塞。當輸送管被堵塞時，應采取下列方法排除：重復進行反泵和正泵，逐步吸出混凝土至料斗中，重新攪拌后泵送。用木槌敲擊等方法，查明堵塞部位，將混凝土擊松后，重復進行反泵和正泵，排除堵塞。當上述兩種方法無效時，應在混凝土卸壓后，拆除堵塞部位的輸送管，排出混凝土堵塞物后，方可接管。重新泵送前，應先排除管內空氣后，方可擰緊接頭。泵送混凝土有計劃中斷時，應預先確定中斷澆筑的部位，且中斷時間不宜超過1h。管道清洗洗管前先進行反吸，以降低管內壓力。洗管時，料管出口方向前方嚴禁站人。預先準備好排漿溝、管，不得將洗管殘漿灌入已澆筑好的砼上。排除堵塞，重新泵送或清洗混凝土泵時，布料設備的出口應朝安全方向，以26、防堵塞物或廢漿高速飛出傷人。管道安裝原則管線宜直、轉彎宜緩，以減少壓力損失；接頭嚴密，防止漏水漏漿，避免下斜，防止泵孔空管，灌筑點應先遠后近，并符合下列要求：管道合理固定，不影響交通運輸，不影響已綁扎好的鋼筋，不影響模板振動。管道、彎頭、配件存有備品，可隨時更換。如遇混凝土泵運轉不正常或混凝土供應脫節，可放慢泵送速度，或每隔45min使泵正、反轉兩個沖程，防止管路中混凝土阻塞。同時開動料斗中攪拌器，攪拌34轉，防止混凝土離析。嚴禁向混凝土料斗內加水。6、安全與環保（1）施工現場要做好防火工作，按規定配備滅火器、消防砂箱、水池等完好有效消防設施和器材，安全標牌齊全且符合規定，禁止在施工現場抽煙。27、（2）焊接操作時應戴防護眼鏡和手套，并站在橡膠板或木板上。工作棚要用防火材料搭設，棚內嚴禁堆放易燃易爆物品，并備有滅火器材。乙炔瓶與氧氣瓶不得同放一處，氣瓶存放和使用間距必須大于5m，距易燃、易爆物品和明火的距離，不得少于10m。（3）攪拌機進料斗升起時，嚴禁任何人在料斗下通過或停留。工作完畢后應將料斗固定好。運轉時，嚴禁將工具伸進滾筒內。（4）施工人員要戴安全帽，使用震動棒、平板震動器應穿絕緣膠鞋，濕手不得接觸開關，電線不得有破皮漏電現象，用電設備必須要有漏電開關。（5）施工垃圾不能隨意丟棄，要有固定的垃圾存放點，定期清理；施工時盡量少破壞樹木植被。（6）洞內抽水和洞外水溝相結合，以保證不對森林環境造成破壞。（7）開挖土（石）棄至指定棄碴場，嚴禁亂到。（8）隧道爆破完后必須立即清除危石。