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1、新建鐵路ZTSG-5標xx隧道斜井轉入正洞挑頂施工方案二一二年五月斜井轉入正洞挑頂施工方案一、編制依據1、鐵路隧道工程施工質量驗收標準TB10417-20XX2、鐵路隧道工程施工技術指南TZ204-20XX3、錨桿噴射混凝土支護技術規范（GB50086）4、鐵路隧道噴錨構筑法技術規范（TB10108-20XX）二、工程概況隧道位于河北省承德市境內，設計為雙線隧道。進口里程為DK312+791，出口里程為DK322+243，隧道全長9452m（其中包括明洞及棚架14m），最大埋深583m，隧道設有斜井一座。斜井位于趙家店村，與正洞大里程方向左側交角為73.29，與主線相交于DK318+600，全2、長1025m，與正洞交接段圍巖為礫巖、安山巖，弱風化，巖體完整，呈巨塊狀結構，設計為級圍巖，考慮斜井與正洞相交處圍巖應力集中，屬于薄弱環節，為加強施工安全和隧道結構安全，隧道正洞與斜井交接點處大小里程方向各30m范圍襯砌結構提高一個等級，按照級復合式襯砌進行支護，斜井與正洞相交處正洞增設I20a鋼架支撐。三、斜井轉正洞施工方案1、斜井與正洞過渡形式為滿足施工機械作業、行駛凈空，同時保證斜井車輛通行安全、暢通，并保證斜井能快速轉入正洞及進入正洞后的施工進度，斜井與正洞交接處擴大斷面呈喇叭口形式，斜井與正洞兩側均以96相交，的施工方案（平面布置如下圖）。2、總體施工方案根據現場實際圍巖情況，斜井進3、入正洞施工地段采用“小導洞棚架爬坡法”施工。斜井施工至與正洞交界后，以正交喇叭口形式進入正洞，同時上坡開挖至正洞拱頂高程，并繼續沿相同方向掘進一定距離；形成作業空間后，轉向相反方向施工，擴挖臨時支護達到正洞標準斷面。（1）斜井臨近正洞施工斜井臨近正洞邊30m段斜井設計為級圍巖，為保證施工安全，同時考慮喇叭口施工工藝，方案采用I16工字鋼架配合系統錨桿、鋼筋網片、噴射混凝土的加強型支護代替原設計級圍巖模筑襯砌，具體支護參數為：斜井在靠近正洞洞口30m范圍采用I16型鋼鋼架，鋼拱架間距1.2m，鋼架間采用22螺紋鋼筋縱向連接筋焊接在一起，連接筋環向間距1m，采用42鎖腳錨管定位。斜井拱墻噴射C254、混凝土厚24cm，拱部為25中空注漿錨桿，邊墻設22砂漿錨桿，錨桿長3m，間距1.2m1.0m，按梅花型布置，拱墻掛6鋼筋網，間距25cm25cm，搭接1-2個網格，逐點焊接。（2）斜井鋼架與正洞鋼架相交處施工斜井與正洞交界處喇叭口采用3榀并聯I20a工字門架加強，并做為正洞鋼架落腳支撐。為保證正洞鋼架有穩固落腳點，將斜井與正洞相交處設I20a工字鋼托梁，托梁用3榀I20a鋼架焊接而成。正洞鋼架落在托梁上并與托梁焊接在一起，拱架間距為1榀/1.0m，共加工11榀。相交處托梁布置如下圖。托梁與斜井拱架連接示意圖正洞鋼架拱腳處加設鎖腳錨管，與斜井鋼架連接處拱腳設4根（增設兩根）長4m的42鎖腳錨管5、，以保證拱架穩固。斜井縱向拉桿向正洞延伸1m，并與正洞鋼架或縱向拉桿焊接牢固，斜井伸入正洞的超前小導管也與正洞鋼架焊接在一起（小導管多余部分割掉）。斜井與正洞相交處的托梁和鋼架之間采用I16鋼支撐立柱焊接在一起，I16鋼支撐間立柱距為1.0m（與正洞鋼架間距一致），正洞鋼架落在鋼支撐上頂在托梁上，具體布置如下圖：托梁與正洞鋼架和鋼支撐連接布置圖。托梁與正洞鋼架連接布置圖（3）正洞加強段施工與斜井相交的正洞加強段為DK318+570DK318+630段60m范圍，實際為級圍巖，按設計降低一個等級采用級圍巖復合式襯砌進行支護，其中斜井與正洞相交范圍向兩側各1m范圍增設I20a鋼架支撐。支護參數為：6、正洞DK318+597DK318+606段范圍設置I20a鋼架，間距1.0m，鋼架間用22縱向連接筋焊接在一起，拉桿環向間距1m，鋼架上、下臺階拱腳各節點均采用4m長42鎖腳錨管定位。每個節點設置2根鎖腳錨管。拱墻噴射15cm厚 C25混凝土（DK318+597DK318+606段范圍噴射28cm厚C25混凝土），拱部為25中空注漿錨桿，邊墻設22砂漿錨桿，兩種錨桿均長3m，間距1.0m1.0m，按梅花型布置，拱墻掛6鋼筋網，間距25cm25cm，搭接1-2個網格，逐點焊接。3、斜井與正洞相交處施工工序安排因該段交叉口處開挖凈空擴大，施工工序多，施工難度大，開挖后支護閉合時間長等諸多不利因素，7、該段雖為級圍巖但仍采用臺階開挖法進行開挖。根據斜井與正洞設計相交角度及復合式襯砌參數，應對交叉口段斜井初期支護進行加強，確保下步正洞跨越斜井提供支護保障。斜井與正洞相交處施工工序如下（1）斜井掘進接近正洞相交里程時（即掘進至2斜0+06時），開始逐漸抬高斜井拱頂高程，接長鋼架。拱頂抬高坡度控制為19%。（2）斜井掘進至正洞開挖輪廓線后，在交叉口處施做初支加強環及托梁。在斜井襯期支護加強環鋼架拱頂上沿正洞方向設置縱向水平托梁，托梁采用I20a型鋼（三榀并連焊接而成），托梁兩端聯接I20a型鋼立柱支撐至主洞墻底。噴射C25砼覆蓋加強環、立柱鋼架，托梁范圍暫不噴射，待正洞鋼架落腳后一并噴射。及早施作8、斜井加強型初期支護。 （3）在斜井與主洞相交處，采用棚架進入正洞，棚架斜向上爬坡至洞頂后，以平坡向前開挖至正洞外側臺階拱腳位置。正洞挑頂開挖，依據圍巖穩定狀態時采用16臨時棚架支撐頂部，棚架間距為0.8m，棚架間采用22鋼筋焊接為整體，結合初噴混凝土5cm，臨時棚架橫梁采用20cm網噴，網格尺寸2020cm（臨時棚架橫梁將作為永久支護），形成臨時支護體系，棚架結構尺寸見下圖，圖中H、b，根據現場情況確定尺寸，現場加工。臨時棚架尺寸圖采用輕型小挖機以小導坑方式橫向垂直進入正洞洞身拱部，并進行拱頂上導坑弧面挑頂開挖，人工風鎬及作業臺架進行修邊。進入正洞范圍后其開挖及初期支護需比正洞拱部相應設計標高9、加大，以預留臨時支護厚度及足夠的變形量。開挖過程中采用I16號工字鋼臨時棚架及時支護。當隧道正洞拱部上導坑開挖面臨時支護合格后，移除臨時棚架一側豎撐，施做該側初期支護（先拆除先支護），其拱頂處縱向棚架橫梁將作為永久支護，同樣的方法施作另一側。（4）待拱部上導坑初期支護穩定后再采用作業臺架向主攻（進口）方向開挖拱部上導坑，進尺1.01.5m。開挖合格后立即初噴，及時施作初期支護。（5）掉頭采用作業臺架向次攻（出口）方向開挖拱部上導坑，進尺1.01.5m。開挖合格后立即初噴，及時施作初期支護，方法同上。從而拱部上導坑開挖支護范圍達到9m。（6）當拱部上導坑8.4m范圍開挖支護完成后，逐段擴挖中上部10、巖體，并將右半幅初期支護接長至起拱線處，每循環進尺為1.01.5m。（7）在上斷面初期支護下，采用臺階法向主攻方向開挖支護10m后，采用相同方法向副攻方向開挖。為確保安全，該段正洞40m范圍上弧導分兩次開挖支護至最大跨度（起拱線）處。（8）當上斷面主副掌子面距達到40m時，開始下半斷面邊墻落底施工。落底施工按主、次攻方向，拉開下斷面中槽，左右邊墻前后錯開35m進行落底開挖支護，每循環進尺2.4m，同時向前推進。與此同時，主副上斷面掌子面繼續向前短進尺掘進。（9）當左、右側邊墻連續落底支護達到30m時，分段開挖全幅仰拱，每次開挖不大于6m，及時施作仰拱混凝土及填充混凝土，利用仰拱棧橋保證掌子面繼11、續施工。當仰拱混凝土及填充混凝土施工30m后，立即在洞內既定位置組裝襯砌臺車施作二次襯砌，將交叉口處11.5m（襯砌臺車長12m）長范圍襯砌預留至最后封堵。至此，斜井交叉口段正洞全斷面支護封閉成環形成受力結構，為下步主洞正常快速開挖施工創造了良好的安全條件。交叉口段斜井進正洞挑頂開挖順序示意圖四、隧道排水措施為保證斜井水流不排入正洞，斜井路面從2斜0+30起向正洞方向調整為3%的上坡，并在2斜0+30處右側邊墻開挖一處集水坑，正洞及斜井均由路側邊水溝將水引流至集水坑中，并設置150m揚程污水泵2臺，將邊溝匯入的水及主洞抽入的水一次性排出。五、三管兩線布置為確保斜井向正洞形成兩個工作面時管線順利12、過渡，同時盡量減小彎頭，斜井轉正洞處三管兩線布置見下圖。通風采用一臺2110KW軸流通風機,在斜井與正洞聯接處設置三通，并設置調節閥，根據需要對兩個工作面用風量進行控制。高壓風、水管沿斜井右側設置，在與正洞相交處設置6060cm暗溝橫跨正洞，在正洞線右位置設置三通，分別通向兩個工作面。供電線路沿斜井左側設置，在與主洞相交處分叉，其一向左轉向出口方向正洞，其二沿斜井拱部布設，過渡到斜井右側并沿正洞線右通向進口方向。 斜井轉正洞處三管兩線布置圖六、主要人員、機械設備配置1、斜井轉正洞方案實施階段主要勞動力計劃表序號單位工作內容及人員分布人數1開挖班鉆眼、裝藥、爆破30人302出渣班汽車司機3人、裝13、渣司機3人63支護班噴砼、錨桿、鋼架等26人204鋼筋班拱架、鋼筋網片加工5人55砼拌合班混凝土拌合4人、46綜合班電工2人、高壓風、水管及維修6人、文明施工5人137合計782、斜井轉正洞方案實施階段主要機械計劃表序號設備名稱規格型號單位數量1挖掘機PC200臺12裝載機龍工50臺23自卸汽車20m3臺34全自動混凝土攪拌站HZS90臺15混凝土輸送車8m3臺26混凝土輸送泵HBT60臺17空氣壓縮機20m3/min臺58通風機2*110KW臺19柴油發電機250Kw臺110砼噴射機TK600臺311注漿設備75L/min臺1 12鋼筋加工機械套113風動鑿巖機YT-28臺3214水泵37K14、W臺215合計臺.套56七、質量控制措施1、施工過程中必須嚴格按照隧道工程施工技術規范進及施工技術交底書的要求和規范進行。2、 認真貫徹執行質量保證體系。3、對關鍵工序施工安排技術員現場值班，全程監督控制4、每道工序完成后必須嚴格按照程序進行驗收，先由工班自檢，再由現場施工員檢查合格后報質檢工程師復檢，復檢合格后由質檢工程師向駐地監理工程師報驗，驗收合格后方可進行下道工序施工。 八、安全保證措施1、由于斜井與正洞交界處交叉口段凈空較大，開挖過程必須嚴格遵循“弱爆破、短進尺、快封閉、強支護、勤量測”的原則，各項支護加強措施必須落實到位。2、加強該段的監控量測，增大量測頻率（每天1-2次），增設量15、測點（5m/個），隨時觀察圍巖變化，如發現圍巖變形加快等跡象時及時加強支護，待圍巖變化穩定后再進行下步施工。3、施工過程中設專職安全員隨時注意觀察圍巖的變化情況，如有險情，人員及設備必須及時撤離至安全位置，并立即通知現場管理人員。4、爆破作業時作業必須撤離到安全位置。5、各道工序施工嚴格按照技術交底書的要求進行施工。6、嚴格按照施工技術交底書進行初期支護和施工支護，確保施工安全。7、隨時保證作業面照明充足。8、進行噴射和處理堵管過程中，禁止噴嘴對人，以免射傷人員。噴射作業人員，均應配戴防塵口罩。操作噴槍頭的人員，應配戴防眼罩，雨衣、長桶乳膠手套等勞保防護用品。9、作業平臺的搭設必須牢固可靠，確保施工安全。10、施工用電必須嚴格按照施工用電操作規程進行，不能私自搭接線，必須要由專門電工進行。