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西城隧道浅埋段DK201+543～+745施工方案

西城隧道浅埋段DK201+543～DK201+745施工方案

(门式脚手架)附件一0号块支架施工方案1.1新建铁路向莆线三江～福州段西城隧道设计图[向莆施图（隧）17]

1.4铁路现行劳动定额、物资消耗定额及机械台班定额

1.5与业主签订的合同工期要求

1.6现场施工调查情况

西城隧道浅埋段（DK201+543～DK201+745段）施工。

西城隧道DK201+543～DK201+745段位于沟谷低丘区，地表多为谷地和丘坡，DK201+630处岩石裸露，谷地多为稻田地，水流量不大，丘坡：自然坡度在30°～40°间，植被较发育，多为杂木、松杉及蕨类为主。雨季时该段地表水量较大。

经DK201+640右7米位置探挖揭示：上部4.8m为常年沉积软塑（硬塑）灰黑色粉质黏土，较密实、透水性较差。4.8m以下为W3全风化花岗质混合岩。

该段埋深为6.1～17m，洞身平均埋深10.2m，最小埋深约6.1m。

四、工程地质及水文地质

地表为谷地地段：表层为Qel＋dl粉质黏土，灰黑色，软塑，厚0～2.6m。地表为丘坡地段：表层为Qel＋dl粉质黏土，褐红色，硬塑。表层粉质黏土以下为W4全风化花岗质混合岩，再向下为W3弱风化花岗质混合岩。地表水不发育，地下水主要为基岩裂隙水，较发育。该段围岩全部为Ⅴ级围岩。

1、遵循“短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、衬砌紧跟”的原则，根据施工设计图及现场围岩情况，该浅埋段采用双侧壁导坑法及三台阶七步法施工。开挖断面预留30cm变形量。

2、本段设计为Ⅴ级围岩（202m），全环I20型钢钢架0.6m/榀，锚杆及网喷砼联合支护体系，施工工法为双侧壁导坑法。其中超前支护为DK201+543～DK201+575(32m)段超前支护采用φ50超前双层小导管；DK201+575～DK201+690(115m)段超前支护采用φ89mm,壁厚5mm管棚；DK201+575～DK201+690(55m)段超前支护采用φ50双层小导管。

在2009年九月二十七日根据施工情况，掌子面围岩为掌子面为花岗质混合岩，弱风化，岩质坚硬，围岩完整。将DK201+543～DK201+575得施工工法由双侧壁导坑法变更为三台阶临时仰拱法。

开挖过程中应严格控制循环进尺，每一开挖循环进尺控制在0.8m内，1、2部开挖台阶长度控制在5m以内，3部开挖完后及时施作仰拱及仰拱填充，仰拱距离掌子面的距离不应大于15m，二衬滞后仰拱施作里程不应大于两环二衬台车的长度；本段最小埋深仅有7m左右，施工风险比较大，施工过程中应加强洞内及地表的监测工作：洞内不大于5m设置一监测断面，每个监测断面监测点不应少于5个，地表每8～10m设置一监测断面，每个监测断面测点不应少于3个，洞内、外监测点每天测量次数不应少于3次，施工过程中若发现地表裂缝应及时采用砂浆勾缝，并及时报知各方，以便及时到现场处理。

3、利用栈桥及时施作仰拱及填充，拱墙二次衬砌紧跟。

5.2.1防水、防沉陷地表处理

1、先进行浅埋段地表排水处理。施工要提前将洞顶稻田征用，并将隧道中线左右两侧30m范围内房屋拆迁完成。

2、在谷地上游及两侧山脚下要做好围堰，围堰高0.8m,底宽1.5m,顶宽0.5m,围堰采用沙袋码砌，外侧培贴粘土，使隧道拱顶地表不得存水，必要时采用双层塑料布覆盖，以防突发暴雨冲刷洞顶地表。

3、在隧道DK201+620～+660地表谷地地段线路左侧围堰下挖一截水沟，水沟采用M5浆砌片石矩形沟，断面尺寸为0.6×0.6m，厚度0.3m，将水流引排至稻田两侧既有水沟，既有水沟经过扩挖后，用EVA防水板铺设，上部夯填粘土，防止漏水，将水排至谷地下游方向的水沟。

4、地表处理完毕后，报请驻地监理，及监理站验收，待验收合格后方可进行浅埋段隧道施工。

5、施工期间要加强对地表观察，对水沟的检查，发现开裂、漏水时要及时采取措施处理，特别要预备300个沙袋，在雨天水量增大时，用沙袋要加固，加高围堰，确保洞顶不致雨水浸泡、冲刷。

6、施工期间洞顶水沟要设专人看护，加强日常检查及日常修补，确保水沟畅通，不漏水。

DK201+543～DK201+575洞身开挖采用三台阶临时仰拱法，DK201+575～DK201+690开挖采用三台阶临时仰拱法施工。每循环掘进控制在0.8m之内，采用先掏槽，再扩槽到位，雷管段位间隔2个段位。开挖断面预留30cm变形量，施工中加强监控量测，并通过监控量测分析，对断面预留量进行调整。

1、弱爆破开挖①后，同时，每循环进尺一次，掌子面喷5cm厚混凝土封闭。分部施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立I22a钢架，并设锁脚钢管。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

2、弱爆破开挖部。使①、步位于同一里程，然后喷5cm厚的混凝土封闭掌子面。导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架，并设锁脚钢管。钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

3、弱爆破开挖③并及时灌注仰拱及隧底填充（仰拱及隧底填充应分次施作）。

7、根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，利用衬砌模板台车一次性浇筑衬砌（拱墙衬砌一次性施作）。

洞身正常开挖详见《西城隧道施工组织》。

5.2.3.1超前大管棚施工

根据施工设计图，洞身开挖前在DK201+575～+690段（115m）施作洞身大管棚。

洞身管棚采用热扎无缝钢管及钢花管，外径89mm，壁厚5mm，每节钢管采用连接套焊接连接，同一断面的内接头数量不得超过总钢管数的50%。

2、洞身管棚施工要求：

管棚施工前先设置工作台。平台与钻机导向架进行连接，风水管采用隧道掘进风水管。有孔、无孔钢管交叉布设。有孔钢管布设注浆完毕后再布设无孔钢管，以便检查钢花管的注浆质量。有孔钢管上注浆孔孔径12mm，孔间距15cm，梅花型布置，尾部150cm范围内不钻孔作为止浆段。钢管管距：环向间距中至中80cm；钢管距：环向间距中至中80cm。外插角不大于12°，具体可根据实际情况作调整；大管棚注浆采用水泥浆液，注浆参数为：水泥浆液水灰比：1：1（重量比）；注浆压力：0.5～2.0MPa。洞身管棚为6.6m/环。

利用掌子面先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。先施钻、安设及注浆所有有孔钢管，再施作无孔钢管。

1）洞身管棚钻机工作平台

钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹沙层时，应控制钻进速度，避免发生夹钻现象。

管棚钻孔工艺流程见下图。

将钢管（钢花管）安放在钻机钻臂上，凿岩机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管。当前一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，要接长钢管，直至达到棚管设计长度。用钻头掏尽钢管内残碴，及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实，在钢管外露端焊上法兰盘、止浆阀，并检查焊接强度和密实度，再向管内注入水泥浆（水泥砂浆）。

⑴注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆施工。

⑵注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。

⑶注浆压力达到2.0Mpa，并持压5min以上，可停止注浆，并及时封堵注浆口。

⑷注浆过程应派专人负责，填写《注浆记录表》，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。

（5）待有孔钢管已全部注浆完毕后，再进行无孔钢管的钻孔、安设。

（6）注浆完毕后用M10水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。

（1）管棚钻孔外插角度允许偏差应控制在0.5%以内。

（2）钻孔应由高孔位向低孔位进行。

（3）钻孔孔径应比钢管直径大30~40mm。

（4）遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻。

（5）钻孔合格后及时安装钢管，其接长时连接必须牢固

（6）注浆浆液必须充满钢管及周围空隙，其注浆量和压力应根据试验确定。

（7）为保证长管棚支护效果，尽量减小管棚的外插角，可在型钢钢架腹板开圆孔以穿钢管。

（8）管棚要严格按设计位置施工，注意运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个的钻孔地质记录。

（9）注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数。

5.2.3.2超前双层小导管施工

根据施工设计图，洞身开挖前在DK201+543～+575（32m）段和DK201+690～+745（55m）段施作双层小导管。

超前双层小导管采用φ50mm热轧无缝钢管，小导管利用风钻钻孔，钻进至设计孔深后利用高压风吹净孔眼内的粉尘及岩石碎屑，然后再采用人工锤击或风钻钎尾顶入小导管。顶入长度不小于管长的95%，尾部焊接于钢架腹部,以增强共同支护能力。

注浆时在孔口处设置浆塞，采用水泥砂浆，注浆压力、浆液配合比由现场试验确定。注浆时先注无水孔，从拱顶向下注，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔进行注浆。其它详见《西城隧道施工组织》。

初期支护中锚杆施工、钢架制安、网片铺设、喷射砼施工详见《西城隧道施工组织》。

开挖支护完成后，利用栈桥，及时施作仰拱及填充，拱墙二次衬砌紧跟，根据现场拱顶下沉及收敛量测的结果分析，若发现下沉、收敛较大时，为保证隧道施工的安全，采用跳环施工二衬的措施。

二次衬砌施工工艺详见《西城隧道施工组织》。

监控量测是施工的重要部分，为了掌握围岩在开挖过程中的动态和支护结构的稳定，必须进行现场监控量测，通过对量测数据的分析和判断，对围岩支护体系和稳定状态进行预测，并据此确定相应的施工措施，以确保围岩及结构的稳定。同时要根据量测的结果分析，进一步确定量测的频率。

6.1隧道内监控量测：

隧道内监控量测频率一览表

拱顶下沉点与净空变化点布设在同一断面正拱顶设置，DK201+620～+670每5m一个断面，DK201+543～+620、DK201+670～+745每10m一个断面。

6.2.1在DK201+543～+745段进行布设沉降观测布点和位移观测点：布点沿线路方向见下表，横断面方向地表下沉量测的测点间距5m，在一个量测断面内设7个测点。

6.2.2地表下沉量测在开挖工作面前方H+h（隧道埋置深度+隧道高度）处开始，直到衬砌结构封闭，下沉基本停止为止。

6.2.3地表下沉量测频率和拱顶下沉及水平相对净空变化的量测频率相同。

6.2.4各项量测作业均应持续到变形基本稳定后1～3周。

6.2.5同时根据工序转换和雨水情况适加密观测频率，在仰拱开挖及雨天时应将监测频率加大至2～3次/天，并将所收集的数据进行整理分析指导施工。

地表下沉量测断面一览表

距隧中28m右侧房子边2个

距隧中15m右侧房子边4个

地表下沉量测测点布置图

6.4预防侵限和塌方的控制措施

6.4.1加强引排水，防止水浸泡拱、墙角。

6.4.2若发现下沉量异常，增设I18临时支撑。

6.4.3锁脚锚管严格按设计及规范要求施作。

6.4.4加强过程控制，严格按设计施工。

现场抢救小分队：四工区主任王福顺任分队长，负责采取紧急措施，尽一切可能抢救伤员及被困人员，防止事故进一步扩大。成员为医务人员、工区各作业工班。

机械物资供应小分队：机械物资室主任潘铁民任分队长，负责抢险机械、物资的供应，成员为机械物资部全体成员。

后勤保障小分队：经理部办公室主任李海春任分队长，负责抢险期间交通车辆的调配，抢险人员的饮食及现场保卫，引导、疏散无关人员，成员为办公室、炊事班及现场巡守人员。

7.2.1浅埋段地表要设立警戒线，设专人日夜进行看护。

7.2.2在浅埋段隧道中线两侧30米之内，隧道爆破时不得有人。

某水电站引水隧洞工程施工组织设计7.2.3开挖时严禁拉长槽开挖。

7.2.4施工时严格遵循：预支护，弱爆破、短进尺、强支护，勤量测的原则。

7.2.5加强隧道内外的排水，严禁水浸泡拱架基底。

7.2.6利用对讲机加强洞内外的联系，保证信息畅通。

7.2.7拱架、施工机具在洞内外要设专门场地堆码DB62／T 446-2019标准下载，停置。进出洞人员必须登记。

7.2.8预备应急物资，见下表