成兰铁路某合同段隧道横洞斜井大管棚施工方案.doc

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1、第一章 编制依据1.1编制依据1、新建铁路成都至兰州线某某寨隧道设计图；2、辅助坑道成兰隧参（11）；3、成兰铁路CLZQ-8标实施性施工组织设计；4、高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10753-2010）；5、铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）；6、混凝土结构设计规范（GB50010-2012）；7、国家现行有关施工规范、验收标准。第二章 编制范围2.1编制范围本方案适用于某某寨隧道三号横洞工区。第三章 工程概况3.1 工程概况某某寨三号横洞位于四川省阿坝州茂县飞虹乡浅沟村，三号横洞全长2537m，横洞与正洞左线相交里程为D8K147+689.83，横洞中线与左线水平夹角

2、90，横洞综合坡度为8.1%的上坡, 横洞采用无轨双车道运输，横洞净空截面尺寸为6.2m（高）*7.5m(宽)。洞口段50m衬砌结构形式为级围岩模筑衬砌（带仰拱）。三号横洞承担正洞左线施工任务3661m(D8K145+889D8K149+550),右线施工任务1959m (YD8K146+794YD8K148+753)。隧道为双线双洞隧道。3.2 工程地质某某寨隧道三号横洞洞口上方山体陡峻，土质松散，植被不发育，洞口上方岩体岩性为千枚岩，节理裂隙发育，岩性软硬不一，局部岩体可能会发生崩落形成危岩落石。测区位于板边缘构造带，区域性大断裂、活动断裂发育，地震活动较为频繁。显示该地区构造地应力较高，

3、隧道埋深较大，区域应力较高。埋深较大地段可能发生软岩大变形，硬质岩段可能发生岩爆。3.3 自然条件某某寨隧道三号横洞施工区段属剥浊深切割高中山峡谷地貌，沟谷纵横，地形起伏大，地面高程16003255m，相对高差1655m。自然横坡2560，局部为陡壁，植被较差。由于地层松散，偏压、浅埋严重，为了保证隧道施工安全，隧道进洞之前，先进行洞口大管棚的施工。3.4 交通、水电及施工材料某某寨隧道三号横洞位于四川省茂县飞虹乡浅沟村213国道旁岷江对岸的山坡上，洞口旁边有一自然冲沟，从213国道到横洞洞口需新修建一座施工便桥和0.9km的施工便道至施工场地，交通条件一般。横洞附近有高压线至横洞口，用电方便

4、。洞口旁边有一自然冲沟，沟内常年有水流过，经取样化验，水质适宜隧道施工用水。在横洞洞口上方设置高位水池，供隧道施工用水。横洞洞口上方村道与冲沟相交处有一股地下水流出，水质适宜生活用水，设置蓄水池，将地下水引入蓄水池，用63PE管接至生活区用作生活用水。通过调查，施工现场周围区域石料、砂等地材均比较丰富，可就近采购，可采用汽车运输的方式运至施工现场。第四章 施工技术方案4.1 施工准备施工前对管棚施工工艺、安全、环水保等技术要求进行详细的交底；对管棚作业场地在使用前进行表土剥离，剥离后的表土集中堆放，用于工程完工后的土地复耕。4.2 洞口边仰坡施工1、洞口开挖至明暗交界里程的套拱顶高程处时停止开

5、挖土石方，刷坡后及时喷射混凝土支护边仰坡。2、为了不侵入明洞钢筋混凝土衬砌结构，套拱设在明暗交界处明洞衬砌混凝土顶面外，紧贴暗洞掌子面施工。3、套拱开挖前，测量班放出套拱宽度开挖线。端墙及挡墙背后开挖面临时支护中锚杆采用22砂浆锚杆，锚杆长3.0m，间距1.0m1.0m，钢筋网采用8钢筋网，网格间距25cm25cm,采用C25混凝土喷射10cm厚,喷锚支护，稳定边坡。下层边坡坡率可根据实际地质情况作适当的调整，保证施工安全。4.3 导向墙施工为保证隧道施工安全，横洞出口段采用896mm的大管棚进行超前支护。为确保洞口边仰坡的稳定性和大管棚施做的准确性，在隧道衬砌范围外施作100cm（厚）100

6、cm（纵长）的C20混凝土导向墙，导向墙内埋入1145mm长1m的导向钢管。导向墙一方面支挡仰坡防止坍塌，另一方面作为大管棚钻孔导向，导向墙示意图见图4-3-1。导向墙作为管棚的固定端，拱内环向设两榀I18钢拱架，其中布置23个114孔口管，孔口管与I18工字钢焊为整体。22固定钢筋与孔口管、I18工字钢采用双面焊接，焊缝长度部小于11cm。导向墙采用C20砼浇筑，浇注时采用支立钢拱架，组合钢模板施工。导向墙在洞口边、仰坡防护稳定后施作，开挖导向墙时预留围岩变形量10cm。图4-3-1 导向墙示意图导向墙施工时注意的事项：（1）测量放线施工前，先在开挖面上准确放出开挖轮廓线，并用红油漆做出明显

7、标记，放线横向误差（垂直道路中线）控制在5cm以内，以便准确指导施工； （2）架设钢架导向墙内设置两榀钢架，间距0.6m，用22钢筋将两榀钢架连接成为一个整体。钢架在工作面进行组装，然后紧贴掌子面架立，并根据轮廓线进行中线、水平的调整，将其校正到准确位置。拱脚部位用钢板或混凝土垫块调整高差，同时也可以防止拱架下沉。钢架之间用22钢筋焊接牢固，以增强其整体性。（3）安装导向管钢架架设完成后，安装1145mm导向管，导向管长1m，环向间距40cm（与管棚位置相同）。由于导向管起着控制管棚方向的作用，所以对其安装位置必须进行严格控制，外插角宜控制在13左右，具体安装时采用经纬仪控制方向，水准仪控制仰

8、角。（4）导向墙砼浇注导向墙采用C20砼浇筑，在拱脚设置扩大基础以防止沉降。浇注前，将导向管两端管口用彩条布封闭严密，防止砼进入管内造成堵管。模板应支撑牢固，接缝严密，避免跑模漏浆，挡头板采用梳形木拼接，施工中使用插入式振捣器进行捣固，作到振捣密实。砼浇注完毕后及时进行养护。4.4 大管棚施工1、大管棚施工工序见图4-4-1。钻机就位钻孔接长准备钻机固定测量布孔钻机及接长钻杆钻机大臂矫正管棚跟进注浆机准备清孔钢管棚准备注浆材料准备撤管棚机钻杆分节退下注 浆退 机效果检查合格图4-4-1 大管棚施工工序2、大管棚设计参数及施工工艺文字说明：（1）大管棚钢管施工导向墙施工完成后，利用液压钻孔机钻孔

9、、压钢管施作管棚，管棚一次施做到设计长度25m，管棚采用节长6m、896mm无缝钢花管。施工时节长、接头错开布置，管棚分节钢管在专用管床上加工好外丝扣或在钢管尾部焊接长40cm外径为77钢管，待钢管推进时，方便连接。钢管前端呈圆锥形，钢花管打孔孔径15mm,孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不小于100cm的不钻孔的止浆段并焊接10加紧箍，管棚环向间距40cm，共布置23根。钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼主筋采用418圆钢 ，采用 42 钢环（壁厚 3.5mm ）作固定环，固定环节长 5cm ，与钢筋笼主筋焊接，见图4-4-2。 图4-4-2 大管棚钢管构造图钻孔时，钻机沿开挖外轮廓以1.5外插

10、角钻设钢管孔，钻孔到位后将钢管打入围岩；钻机的立轴方向必须准确控制，以保证孔向正确，并经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正，钢管孔位允许偏差5cm,钻孔深度允许偏差5cm。（2）大管棚注浆施工管棚钢管钻进以后，注浆前注浆系统要试运转“热身”，一般为20分钟。利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，然后再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性，核实岩石的渗透性。压水试验结束以后，管棚钢管中插入钢筋笼，采用注浆机将M10水泥砂浆注入管棚钢管内，初压0.51.0Mpa，终压2Mpa。当出气孔流浆后停止压浆，用钢板封堵管口。见图4-4-

11、3。图4-4-3 钢管堵头图堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。一般在钢管最外端1.0m范围内不设置注浆孔，孔口用厚35mm钢板凿孔焊接注浆管来封堵。钢管与孔壁间空隙的封堵：利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵，封堵材料装入孔内不小于1m长度，确保封堵质量。钢管与孔壁之间封堵见图4-4-4。图4-4-4 钻孔与管壁之间封堵示意图注浆异常现象处理：1）、发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔孔注浆；2）、水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查；3）、注浆迸浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，

12、缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。注浆时应注意事项：1）、浆液配制：水泥浆采用卧式搅拌机拌合，水灰比W/C=0.51.0。在注浆前确定合理的浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。浆液随配随用，用多少配多少，以免造成浪费。配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体。2）、注浆施工：采用2台BW-250/50型注浆泵注浆。清孔后，按由下孔至上孔的顺序施工，浆液先稀后浓

13、、注浆量先大后小程序注浆，如遇串孔或跑浆则隔孔灌压。3）、注浆压力控制：注浆压力按分级升压法控制，由注浆泵油压控制调节。具体调法是：启动注浆泵，正常运转后关闭泵口阀门，泵停止运转后，旋转压力调解旋钮，将油压调在要求的油压刻度值上，随着注浆阻力的增大，泵压随之增高，当达到调定值时，自动停泵，防止由于压注速度过大，造成上压过快返浆、漏浆等异常现象，影响浆质量。 4）、结束标准：采用终压和注浆量双控制。一般以单管设计注浆量为标准，当注浆压力达到设计终压且保持时间不小于20分钟，进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆。5）、清洗注浆系统：达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水

14、清洗干净，以保证下次注浆顺利进行。施工中要加强劳动保护，防止浆液沾染人体。6）、效果检查：开挖检查浆液渗透及固结状况；据压力浆量曲线分析判断；没达到设计要求时，须补注处理。4.5 施工突发事故及处理预案1、钻进中塌孔及缩孔的处理若发生塌孔、缩孔、成孔困难，无法一次成孔时，可以采用前进式预注浆成孔，初孔出一段后，通过钻杆进行孔内注浆，待注浆液达到一定强度后，继续钻进，以此循环施作，直到达到设计深度。2、掉块卡钻的处理在钻进过程中若经常发生掉块卡钻事故时，可以采用在异径接头处镶焊硬质合金，一旦卡钻，施工以少量循环水，再将以拉拔回归。3、对漏浆及耗灰量过大的处理若由于岩体破碎，浆液漏失严重，造成耗灰

15、量过大，可以考虑加大水灰比，降低压力，把流量限制在10升范围内，过一段时间再慢慢提升压力，直到达到设计标准。如上述方法达不到效果，在浆液中加入速凝剂，间歇灌浆、灌注砂浆、停灌待凝方法处理。第五章 施工劳动力组织及工期安排5.1 施工劳动力组织隧道进口大管棚施工实行两班工作制，早8：00晚12：00。钻孔操作工36人，管棚加工3人，钢管顶进8人，注浆6人，合计23人。5.2 施工机械（具）设备配置大管棚施工（含导向墙）作业机具设备见表5-2-1。表5-2-1 大管棚作业机具设备表序号设备名称及规格单位数量备注1挖掘机PC220台12装载机250kw台13潜孔钻进Y-90台14注浆机台25电动空压机台16高速制浆机个17储浆桶个28型钢弯制机台19电焊机Bx1-500个210混