隧道斜井进正洞施工方案.docx

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隧道斜井进正洞施工方案

新建铁路云桂线（云南段）

XX隧道斜井

XX隧道斜井进正洞施工方案

编制：

复核：

批准:

XX集团有限公司

云桂铁路云南段项目经理

20年月日

斜井进正洞施工方案

1、编制依据

⑴《XX隧道设计图》

⑵《时速250公里铁路双线复合式衬砌》（云桂隧参-04）

⑶《双线隧道辅助施工措施及施工工法》（云桂隧参-08）

⑷《斜井衬砌图》（云桂隧参-14）

⑸《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）

⑹《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）

⑺我单位类似工程施工经验。

2、工程概况

XX隧道斜井长620m，与正洞相交里程DK604+450，与左线中线夹角67°9′2″，下坡度11.5%。

斜井内净空为7.5m（宽）*6m（高），运输方式为无轨双车道。

该洞线区属云贵高原南缘中山区构造腐蚀地貌，自然坡度约15°～30°。

本段主线经过主要XX交扭背斜，XX扭曲背斜与主线相交于DK604+405，交角约65.7°。

小里程翼岩层产状N60°E/61°SE，大里程翼岩层产状N40～47°E/44～47°NW。

两翼大致对称，背斜轴部，岩体破碎，节理、裂隙发育，岩体完整性差。

地震动峰值加速度为0.15g，反应谱特征周期0.45s。

斜井开挖方法为全断面法，属Ⅳ级围岩，交接处正洞为Ⅳ级B型复合，正洞开挖方法为台阶法。

3、总体施工方案

为使斜井及主洞排水畅通，在斜井右侧XJK0+015位置设置集水坑。

进入主洞前5米为斜井调整段后，设置异形钢架，调整支护断面角度，使其与正洞中线平行；底板开挖至正洞隧道右侧钢架内弧时，高程至与正洞填充面高程一致。

斜井施工到达交接处后，向左侧旋转22°50′58″按垂直于正洞中线方向进入正洞。

斜井采用V级围岩支护参数进行加强支护，并施作二次衬砌。

进入正洞后，先向小里程开挖支护至DK604+420后，再向大里程方向施工，为开挖台车、钢筋台车、二衬台车提供拼装条件，待二衬台车拼装完成后，及时施作交接段的二次衬砌，确保交接段的施工安全。

大小里程同时开挖。

4、施工流程及顺序

4.1、工艺流程：

工艺流程见下页图一。

图一.施工工艺流程图

4.2、施工顺序

4.2.1、设置集中抽水泵房

根据工程特点，结合以往施工经验，于XJK0+008处开始，在斜井右侧设置一洞室为集水坑，,一次性将洞内水抽排至斜井洞外自然沟内,以解决洞内污水集中沉淀排放。

4.2.2、调整斜井角度

斜井与正洞相交呈67°9′2″角，斜井XJK0+013~+005.6加宽段钢架按扇形支护，沿斜井方向:

左侧间距1.0m，右侧间距0.6m架立10榀I18异型钢架，完成由垂直于斜井中线到平行于正洞中线的过渡。

如图二斜井进入正洞平面图所示，在斜井施工至XJ1DK0+005.599后，旋转22°50′58″，按垂直于正洞中线方向进

图二.斜井进入正洞平面图

入正洞。

异形钢架布置图见图三。

加宽段采用斜井Ⅴ级围岩支护参数如下：

（1）喷砼：

拱、墙喷射C20混凝土，厚度22cm；

（2）钢架：

拱、墙架设工18型钢钢架，间距1m/榀；

（3）钢筋网：

全断面铺设，φ6.5mm钢筋网片，网片尺寸：

20×20cm；

（4）纵向连接筋：

采用φ22螺纹钢，环向间距1.0米/根；

（5）锚杆：

拱、墙打设φ22砂浆锚杆，长3.5m，间距（环×纵）1.2×1.0m，呈梅花形布置；

（6）φ42超前小导管，长4.5m，3m/环，26根/环，环距0.4m；

（7）二衬采用模筑衬砌，浇筑C25混凝土40cm。

图三.斜井与导洞异形钢架布置图

4.2.3、交接处挑顶方法

当斜井开挖到XJ1DK0+005.6时，与正洞交叉口处（斜井初支钢架外侧）连续架立3榀I20b锁口钢架（如图四交接处挑顶立面图所示），相应在此型钢钢架上连续焊接3榀I20b型钢横梁，并在横梁两端螺栓连接I20b型钢立柱，横梁为正洞钢架提供落脚平台；横梁与斜井异型钢架间空隙设置I20b型钢斜撑和I16钢架竖向立柱支撑，并牢固焊接。

图四.交接处挑顶立面图

4.2.5、导洞施工

导洞采用矩形开挖形式，拱顶顺正洞弧形开挖，应比正洞初支高出45cm（临时拱架20cm+预留变形量25cm，如图五，并按斜井Ⅴ级围岩参数支护：

喷砼：

拱、墙喷射C20混凝土，厚度25cm；拱、墙架设工18型钢钢架，间距1m/榀；钢筋网：

全断面铺设，φ8mm钢筋网片，网片尺寸：

20×20cm；纵向连接筋：

采用φ22螺纹钢，环向间距1.0米/根；锚杆：

拱、墙打设φ22砂浆锚杆，长3.5m，间距（环×纵）1.2×1.0m，呈梅花形布置；φ42超前小导管，长4.5m，3m/环，26根/环，环距0.4m；然后进行正洞上台阶施作。

图五.斜井进入正洞立面图

4.2.6、正洞施工

正洞上台阶施作时，先架立五榀I20型钢钢架（如图六），支护完成后方可拆除导洞右侧初支钢架。

正洞段上台阶用I20b型钢斜梁代替正洞的左侧的A单元钢架（如图五所示），用I20b型钢立柱代替正洞的BC单元钢架，并用锚杆锁死，用喷射C25砼喷密实，保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。

图六.正洞钢架架设平面图

交接段正洞采用Ⅳ级台阶法支护参数如下：

（1）喷砼：

拱墙喷射C25纤维混凝土，厚度25cm；

（2）钢架：

采用I20型钢钢架，间距1.0m/榀；

（3）钢筋网：

φ8mm钢筋网片，网片尺寸：

20×20cm；

（4）纵向连接筋：

采用φ22螺纹钢，环向间距1.0米/根；

（5）φ42超前小导管，长4.5m，3m/环，31根/环，环距0.4m；

（6）锚杆：

拱部采用φ25中空锚杆，边墙设φ22砂浆锚杆，长4m，间距（环×纵）1.2×1.2m，呈梅花形布置；

（7）二衬采用模筑衬砌，浇筑C35钢筋混凝土厚45cm。

4.2.7、斜井模筑衬砌

在爬坡导坑进入正洞一段距离后（形成交接处斜井模筑衬砌空间后），及时对交叉口往斜井口方向20米范围内施作二次衬砌，厚度40cm，交叉口处平行与线路中线，紧贴加强环关堵头模板，二衬达到设计强度后拆模，形成对交叉口处围岩三维受力的有效支护。

4.2.8、正洞二衬施工

在交叉口段和DK604+450~DK604+420段，及时对仰拱及填充施作,拼装二衬台车、防水板台车，并对挑顶段二衬进行及时灌注，在砼强度达到80%后，脱模移衬砌台车向大里程方向施工。

5、排水方案

5.1、斜井区排水

斜井XJK0+000~XJK0+620出洞为上坡，斜井与正洞交叉口右侧约10米的位置在侧壁设置集水坑，并配置不小于3.6×104m³/d的抽水设备。

5.2、正洞区排水

进入正洞段施工时，为了保证正洞在施工期间排水顺畅，正洞排水应顺接斜井排沉淀池。

向小里程方向施工时，每隔30m距离在中心沟处设置一挡水墙（中心水沟高约1.2m,洞内设计纵坡为15.5‰），等集水坑水满时，用抽水机抽到斜井洞外沉淀内排出。

6、正洞通风方案

进入正洞段施工时，采用独头压入式通风。

独头压入式轴流通风机均设在斜井洞口外，共设置3台75KW通风机，通过Ф150mm通风管将新鲜风压送到开挖工作面，洞内产生的污风沿着隧道另一侧被压出洞外。

7、施工要点

正洞与斜井相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶施工的完成，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。

7.1、斜井交接段施工，应加强初期支护，设计参数应比正常断面相应提高。

交叉口段里程XJK0+013开始，斜井开挖按照Ⅴ级围岩衬砌，加强该段型钢支护，采用I18型钢，并加强该段径向锚杆施工。

7.2、交叉口处锁口设置

由于正洞开挖断面较大，为确保扩顶段正洞施工安全，在斜井与正洞交接处设置型钢锁口，锁口由3榀I20b型钢钢架连续组成，钢架间采用Ф22钢筋连接，喷C25混凝土覆盖钢架。

并要求及早施作斜井段二次衬砌。

7.3、设置横梁，为正洞拱架提供落脚平台

在正洞与斜井拱顶交界里程处，沿正洞方向设置拱顶纵向横梁，横梁两端下设置I20b型钢立柱，紧贴斜井异型钢架，横梁采用I20b型钢，牢固焊接于斜井锁口钢架拱顶，横梁与锁口钢架间空隙设置I20b型钢斜撑及I16型钢竖向立柱，立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射C25砼回填密实。

7.4、加密设置交叉口段正洞初期支护锁脚锚杆，每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚杆，锚杆长4.0m，锁脚锚杆施工方向平行于正洞方向,注水泥砂浆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，防止拱架下沉。

7.5、进入正洞施工时，严格控制开挖进尺（不大于1.0m），且应严格参照Ⅳ级围岩参数进行支护，确保围岩稳定。

7.6、交叉口段正洞径向锚杆施工到位，与正洞型钢焊接牢固，构成一个完整支护体系。

7.7、交叉口段施工加强监控量测，及时掌握围岩变化情况，以便及时调整支护参数，确保施工安全。

8、资源配置

8.1、施工组织机构

分部成立斜井三岔口施工管理领导小组，负责指导、监督斜井三岔口施工。

管理领导小组负责对施工方案论证，对现场施工人员进行技术交底和技术指导，安排专人跟踪现场施工过程，及时监控量测，发现异常情况立即停止施工，由施工管理领导小组现场勘察情况，确定新的施工方法，必要时采取加强支护措施，确保现场施工安全。

8.2、人员配置

斜井施工至井底前，按一个工作面配置人员；施工完成后，分队管理人员不变，按两个工作面配置人员。

8.3、机械设备配置

斜井段按现有配置施工，正洞施工机械设备配置见下表：

主要机械设备配置表

序号

设备名称

规格/型号

数量

备注

1

通风机

75KW

3台

2

挖掘机

PC220

1台

3

装载机

柳工/小松

2台

4

出碴汽车

15T

3台

5

空压机

22m3

6台

6

发电机组

300KW

2台

9、注意事项

9.1、本方案施工前提是斜井进入正洞围岩地质为Ⅳ级围岩；

9.2、斜井交叉口段设置异型钢架，由垂直于斜井中线逐步过渡到平行于正洞中线，间距采用左侧1.0m，右侧间距0.6m逐步调整；

9.3、施工中必须加强围岩量测，根据量测结果及时反馈支护信息，确保支护措施安全合理。

9.4、交叉口范围正洞参照Ⅳ级围岩支护，加强异型钢架架立不得侵入正洞型钢钢架界限。

9.5、交叉口段斜井衬砌应及早施作，交叉口衬砌紧贴加强环关堵头模板。

9.6、斜井与正洞掌子面施工时，应设专人值班，随时观察围岩及支护状态的的稳定性。

9.7、转入正洞导坑施工期间应加强行车安全，制定行车方案，在隧道内设置交通信号标志，在交叉口处设置凸透镜，车辆在进入弯道时必须鸣笛，并指定专人进行行车指挥。

9.8、开挖正洞时先施工上台阶往大里程方向不少于25m，再进行下台阶开挖；

9.9、交叉口段正洞开挖应按短进尺、弱爆破、强支护、勤量测的原则组织施工

9.10、进入正常施工后，及时配齐配强人力、物资、设备、管理资源，进行两个方向施工，同时及时施作二次衬砌，确保交叉段稳定、安全。

10、安全、质量、环保措施

10.1、安全措施

10.1.1、进入正洞施工期间实行作业队领导轮流值班制，对作业过程及安全操作进行全面监控与指挥。

10.1.2、加强对围岩的变形量测，随时掌控围岩收敛情况，及时做好应对措施和围岩的加强支护。

10.1.3、严格执行火工品管理措施，进行爆破作业时必须遵守爆破安全操作规程。

10.1.4、临时及辅助工程按相应的国家有关标准、规范要求施工。

10.1.5、临时供电及照明线路满足《电力施工技术安全规则》要求，电线接头牢固，电力安全工具定期检查。

10.2、质量措施

10.2.1、严格按照方案和技术交底进行异型型钢加工，钢架间纵向采用Φ22钢筋连接，连接钢筋环向设置间距1.0m，喷砼至设计厚度，确保支护质量。

10.2.2、交叉口段前后各10米范围内正洞采用I20型钢钢架支护，并与交叉口横梁与仰拱型钢牢固焊接，加强交叉口段径向锚杆施工，确保交叉口段围岩三维受力的稳定。

10.3、环保措施

10.3.1、土地资源保护措施

弃碴场应及时修筑挡护设施，保持其稳定，避免水土冲刷，防止造成新的水土流失源。

洞内以及其它工程弃渣，严禁倾泻于河床，挤占河道或其他排洪、排水设施。

10.3.2、水环境保护措施

不得将施工用水、施工场地排水排至居民饮用水体和养殖水体。

生活废水经沉淀处理后就近排至附近水体，不得在生活区形成新的积水池塘。

施工产生废水，经过滤沉淀池处理后可用作冲洗厕所用水或排入适当地点。

11、应急预案

11.1、应急预案的方针与原则

坚持“安全第一，预防为主”、“保护人员安全优先，保护环境优先”的方针，贯彻“常备不懈、统一指挥、高效协调、持续改进”的原则。

更好地适应法律和经济活动的要求；给员工的工作和施工场区周围居民提供更好更安全的环境；保证各种应急资源处于良好的备战状态；指导应急行动按计划有序地进行；防止因应急行动组织不力或现场救援工作的无序和混乱而延误事故的应急救援；有效地避免或降低人员伤亡和财产损失；帮助实现应急行动的快速、有序、高效；充分体现应急救援的“应急精神”。

11.2、危险源分析

坍塌、高处坠落、机械伤害、突泥、涌水

11.3、应急方案

11.3.1、坍塌

进入隧道处的围岩Ⅳ级，结构稳定较差，且斜井与正洞的交角为67°9′2″，三叉口处开挖面大，应力复杂、特别是在往小里程方向夹角为22°50′58″，存在坍塌危险，如出现坍塌的情况，首先判明坍塌或倾覆的程度，判断是否存在再次垮塌的可能，及时在坍塌位置进行支护，了解人员伤亡情况，确定无再次垮塌的可能后，救助小组方可进入现场将伤者救出，将其转移至安全地带交由医护组进行救治；

11.3.2、高处坠落

隧道开挖后或以挑顶开挖时，存在高处坠落的危险，当坠落事故发生时，在场人员应立即用洞内电话向现场负责人报告，并在离事故现场一定距离处设置警戒线，阻止无关人员靠近，并保护好现场，将伤者转移至安全地带，由专业医护人员对伤员进行简单救治后，尽快将其送往弥勒县医院救治。

伤员救助完毕后，安全领导小组成立事故调查组，对事故进行调查、分析，查明原因后按“四不放过”原则进行处理，同时应尽早现场防护措施的安全状态，必要时重新加固。

11.3.3、机械伤害

施工时存在机械伤害的危险，钻机钻进时存在钻杆断裂伤人、存在高压风泄露伤人、汽车意外伤人等。

如发生机械伤害的情况，在场人员应立即口头或用电话向现场负责人报告，并在离事故现场一定距离处设置警戒线，阻止无关人员靠近，并保护好现场，将伤者转移至安全地带，由专业医护人员对伤员进行简单救治后，尽快将其送往医院救治。

伤员救助完毕后，安全领导小组成立事故调查组，对事故进行调查、分析，查明原因后按“四不放过”原则进行处理。

11.3.4、突泥、涌水

首先采取超前探孔进行探测，降低水压势头，预防突泥、涌水，如出现涌水、并带来突泥时，人员穿救生服，沿救生绳，拆出斜井安全地带，待涌水势头释放后，采用大型抽水机抽水，然后装载机装泥、自卸汽车运出然后在涌水口注浆加固。

将伤者转移至安全地带，由专业医护人员对伤员进行简单救治后，尽快将其送往医院救治。

伤员救助完毕后，安全领导小组成立事故调查组，对事故进行调查、分析，查明原因后按“四不放过”原则进行处理。