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北岭山隧道进口CRD工法专项施工方案

CRD工法专项施工方案

二〇一〇年十二月二十六日

2.2相关的国家和行业标准、规范及规定 1

GB／T 51314-2018 数据中心基础设施运行维护标准(完整正版、清晰无水印).pdf2.3隧道技术资料 2

4.1房屋现状调查及监测 4

4.2超前地质预报 4

4.3洞身大管棚施工 5

4.4双层超前小导管预注浆 5

4.5CRD工法开挖及支护 6

4.7隧道底部处理 11

4.8仰拱及二衬施工 11

五、安全应急救援预案 11

5.2应急救缓预案 12

5.3突发事故报告、应急措施及处理 12

5.4突发事故的调查及处理 14

六、安全保证措施 15

CRD工法专项施工方案

1．南广铁路隧道风险评估与管理实施细则(南广铁安质发【2009】66号)；

2．设计单位的设计风险交底资料；

2.2相关的国家和行业标准、规范及规定

1．《铁路隧道风险评估与管理暂行规定》（铁建设[2007]200号）；

2．《铁路基本建设项目预可行性研究、可行性研究和设计文件编制办法》(铁建设[2007]152号)；

10．《铁路隧道超前地质预报技术指南》（铁建设[2008]105号）；

13．《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》及局部修订条文的通知（铁建设[2005]157号）；

16．《铁路技术管理规程》（铁道部令第29号）；

17．《铁路隧道施工机械配置的指导意见》（铁建设[2008]777号）；

18．《铁路隧道设计施工有关标准补充规定》（铁建设[2007]88号）；

19．《客货共线及客运专线隧道复合式衬砌运用参考图内轮廓及支护参数审查会专家意见》（经规标准[2007]92号）；

20．《时速250公里客运专线铁路双线隧道复合式衬砌》（通隧（2008）0201号）。

1．北岭山隧道施工图、《南广桂肇隧参01Y》、《南广桂肇隧参03Y》、《南广桂肇隧参05W》、《南广桂肇隧参06》；

北岭山隧道进口穿越范围内地表分布有当地民房，中心里程分别位于隧道中线D3K384+465及D3K384+500处，此两栋房屋所处位置隧道埋深分别为35m及40m。此段隧道穿越地层为弱风化灰岩，溶洞溶腔非常发育，其间黄泥夹弧石充填，并发育有少量地下水。

地表房屋布置及影响范围见下图（暂定长度）：

1、D3K384+422～D3K384+452段衬砌类型由Ⅴa调整为Ⅴc。钢拱架采用I22a型钢，钢架间距0.5m/榀，每榀钢架增补8根Φ50×5mm锁脚锚管，长度4.5m。

（2）D3K384+422～D3K384+452用φ50×5mm双层超前小导管，外层小导管角度60°，长度6m，3榀/环，环向间距0.4m，对上部岩溶充填物进行注浆加固；内层小导管长度5m，5榀/环，按照参考图施作。实际注浆数量以现场监理签认为准。

3、溶蚀、溶洞处理按“中铁咨南广指隧[2010]09号设计联系单”执行。

4、开挖工法由三台阶七步开挖法变更为CRD工法。

5、隧道开挖过程严格按照“铁建设[2010]120号”文相关要求执行。

6、加强地表沉降观测及洞内监控量测，变形较大时，及时采取措施，同时安排专人进行地表巡视，发现问题及时处理，并通知各方。

7、地质条件发生变化时，及时通知各方处理。

房屋保护施工范围内采用以下施工方案：房屋现状调查及监测——超前地质预报——超前大管棚预支护——双排超前小导管预支护——CRD工法开挖及支护——监控量测——隧道底部处理——仰拱及二衬。

4.1房屋现状调查及监测

对房屋现状进行详细调查，若目前房屋有裂缝，则对现有裂缝进行量测并绘制裂缝与墙体平面图关系图，留相应影像资料，定期对裂缝进行量测，每周一次。

在房屋四角布设观测点，每周对其平面位移及沉降情况进行监测。

超前地质预报：采用超前探孔、地质素描，红外探测及长炮孔相结合的方法对前方地质进行超前探测。

每个开挖循环掌子面进行地质素描；超前探孔每个断面至少布设3个，以探清楚隧道周边3m范围围岩为原则；每个开挖循环每开挖单元至少采用1个6m长加长炮孔对前方地质进行补探。

洞身采用Φ89大管棚超前支护，大管棚长10m，环向间距40cm，纵向间距6m，管内穿3根Φ22钢筋束后注单液浆，外插角为1°～3°。

施工准备：开挖至管棚施作空间位置时，预留钻机作业平台，安设导向架或施做套拱，搭设作业平台架并固定牢固。

成孔：采用水平地质钻机，从导向管内钻孔。

安设：由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接；顶进前先进行管节加工采用不同长度规格，相邻间交替错接安装。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防浆液冒出，堵塞时设置进浆孔和排气孔。

注浆：注浆压力为0.5～1.0Mpa，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续注浆，达到设计注浆量或注浆压力时停止注浆。

施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。

4.4双层超前小导管预注浆

采用双层超前小导管，外层小导管角度60°，长度6m，纵向1.5m一环，环向间距0.4m，对上部岩溶充填物进行注浆加固；内层小导管长度5m，2.5m一环。小导管内注水泥单液浆。

⑴．超前小导管设计参数：

①．超前小导管规格：采用外径50mm，壁厚5mm的热扎无缝钢花管；

②．超前小导管环向间距40cm，拱顶140°范围及中隔墙处设置；

③．倾角：外层40°，内层10°，可根据实际情况作适当调整；

④．注浆材料：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：0.5~1.0Mpa。

超前小导管采用φ50无缝热扎钢管制成，在前部钻注浆孔，孔径6~8mm,孔间距15cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部长度100cm作为不钻孔的止浆段。为保证小导管的支护效果，减小小导管的外插角，在配合使用的型钢钢架地段，可在型钢腹板穿孔以便小导管穿过，也可以采用一榀格栅钢架替代开孔型钢钢架，钢管尾部与钢架焊接。

⑵．超前小导管施工要求：

①．小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径大3~5mm，然后将小导管穿过钢架用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出；

②．小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围缝隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防工作面坍塌；

③．隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙；

④．注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正常，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3~5根）；

⑤．注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压可结束注浆；

⑥．注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。

4.5CRD工法开挖及支护

CRD工法施工工序示意图

I—拱部φ89管棚、拱部及1部中隔墙φ50超前小导管超前支护；

II—左侧上部初期支护及临时支护成环；

2—左侧中部开挖，距左侧上部3~4m；

III—左侧中部初期支护及临时支护成环；

3—左侧下部开挖，距左侧中部3~4m；

IV—左侧下部初期支护及临时支护成环；

4—右侧上部开挖，距左侧下部3~4m；

V—右侧上部初期支护及临时支护成环；

5—右侧中部开挖，距右侧上部3~4m；

VI—右侧中部初期支护及临时支护成环；

6—中侧下部开挖，距右侧中部3~4m；

VII—右侧下部初期支护成环；

7—拆除中隔墙及临时仰拱，施做仰拱及二衬混凝土。

CRD工法施工工艺流程图

同一层左右两部开挖工作面相距不宜大于15m，上下层开挖工作面相距宜保持3~4m，尽量缩短各部开挖工作面的间距，使初期支护尽早封闭成环，且等喷混凝土强度达到设计强度的70%后开挖相邻部位。

根据监控量测结果，中隔墙及临时仰拱在仰拱浇筑前逐段拆除，每段拆除长度不大于15m。

初期支护：及时封闭成环，对开挖后的岩面及时进行初喷，加强监控量测工作，根据位移量测结果，评价支护的可靠性和围岩的稳定状态，及时调整支护参数，确保施工安全。

中隔墙及临时仰拱：中隔墙及临时仰拱采用I18工字钢，纵向连接采用I18工字钢连接，环向间距1.5m，中隔墙挂双层φ8钢筋网片，临时仰拱下部挂单层φ8钢筋网片，并喷射C25喷射混凝土。

钢架纵向连接处理：各单元钢架纵向连接采用I22工字钢连接，环向间距1.5m。

拱脚处施工用水处理：为防止施工用水浸泡拱脚，两侧拱脚需挖临时排水沟，随时将施工用水排出。若临时排水沟施做不方便，则在施做锁脚锚管及喷射砼时，在两侧拱脚处铺垫吸水材料，设专人随时将施工用水排出。

监控量测的内容及方法：监控量测内容及方法分为洞内外观察及洞内量测。

4.6.1、洞内外观测

a.开挖工作面观察应在每次开挖后进行，观察后应及时绘制开挖工作面地质素描图、填写开挖工作面地质状态记录表；

b.对已施工地段的观察每天至少应进行两次，主要观察喷射混凝土、锚杆、钢架和二次衬砌等的工作状态。

观察内容包括地表开裂、地表沉陷、地表水渗透情况及地表房屋状况等。

4.6.2拱顶下沉及收敛量测

拱顶下沉及净空变位收敛量测点及测线布置如下图所示，间距为5m一个监测断面，拱顶下沉、收敛量测起始读数要在3～6h内完成，其他量测应在每次开挖后12小时内且在下一循环开挖前取得起始读数。

拱顶下沉及净空收敛量测点及测线布置图

监测仪器：精密水准仪，水准尺，收敛计。此项工作设专人负责，拱顶下沉、水平收敛采用同一断面布设，间距5m。量测频率见下表：

水准仪，钢挂尺或全站仪

位移速度≥5mm/d时，2次/d

位移速度（1～5）mm/d时，1次/d

位移速度（0.5～1）mm/d时，1次/2～3d

位移速度（0.2～0.5）mm/d时，1次/3d

位移速度<0.2mm/d时，1次/7d

根据实际情况和要求进行

根据收敛速度判别：收敛速度＞5mm/d时，围岩处于急剧变化状态，加强初期支护系统；收敛速度＜0.2mm/d时，围岩基本达到稳定。因此段为特殊地段，为防止出现意外情况，监控量测工作在二次衬砌前中止。

监测数据的统计分析与信息反馈

1）量测数据的整理、分析

数据整理：把原始数据用频率分布的形式把一组数据分布情况显示出来，进行数据的数字特征计算以及离群数据的取舍。

2）回归分析和曲线拟合：

绘制量测数据的时态变化曲线图和距开挖面关系图。

在取得足够的数据后，根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值或应力值，预测结构和建筑物的安全状况，防患于未然。

如隧道底部为松散或软塑状的粘土时，为了防止列车运行过程中结构产生不均匀沉降，加强对基地的处理，隧道底部采用注浆加固的方法进行加固。

钻孔深度深入基岩3.0m左右，注水泥浆，注浆管上端和仰拱相连，以提高支护结构的强度和刚度。

仰拱及二衬适度紧跟，形成封闭结构，提高衬砌结构的承载力。

5.1.1坚持“以人为本，预防为主”，针对施工过程中存在的重大危险源，通过强化日常安全管理，落实各项安全防范措施，查堵各种事故隐患，做到防患于未然。各施工队、作业班组紧紧结合各自施工区的实际，制定和完善施工应急预案，做好相关应急准备工作，包括救援器材。

预案是针对未预测到或已预测到将要发生的地质灾害等安全事故，但仍未发生前而制定的抢险预案，是应急救灾措施的总纲，包括救援组织、救援通讯、救援材料、救援方案及自救互救、事故调查及处理等。

5.3突发事故报告、应急措施及处理

5.3.1突发事故报告

b事故发生初期，现场人员采取积极自救、互救措施，防止事故扩大，指派专人负责引导指挥人员及各专业队伍进入事故现场。

c指挥人员到达现场后，立即了解现场情况及事故的性质，确定警戒区域和事故应急救援具体实施方案，布置各专业救援队任务。

d各专业咨询人员到达现场后，迅速对事故情况作出判断，提出处置实施办法和防范措施；事故得到控制后，参与事故调查及提出整改措施。

e救援队伍到达现场后，按照应急救援小组安排，采取必要的个人防护措施，按各自的分工开展抢险和救援工作。

f施工队严格保护事故现场，并迅速采取必要措施抢救人员和财产。因抢救伤员，防止事故扩大以及疏通交通等原因需要移动现场时，必须及时做出标志、摄影、拍照、详细纪录和绘制事故现场图，并妥善保存现场重要痕迹、物证等。

g事故得到控制后，由项目经理部部统一布置，组织相关专家，相关机构和人员开展事故调查工作。

砖混结构建筑施工组织设计15.3.2救灾防备措施

物资设备部按抢险需要，提前备足抢险器材，如草袋、抽水机、速凝剂、发电机、灭火器及一些切割、焊接用具，供氧瓶、担架和其它抢救器材与药品等，这些器材分发到抢险预备队，分人保管，并熟悉用途和用法，分放在易于装卸地点，平时不能动用。

凡担任抢险预备队人员，休息时间内允许在现场附近活动，如远离现场必须请人代替，而且须经队长同意，保证一旦发生险情能立即投入抢险。

对参加抢险预备队人员进行抢险技能培训，使他们熟悉抢险步骤、方法、器材使用。

桩基(预应力管桩)施工组织设计方案5.3.3突发事故的应急处理措施

①隧道突水、突泥段的抢险与自救、互救措施

对预测有大型涌水地段，在开挖前，先备好草袋，木板、草袋装好土，木板两侧边安装鼓型止水条，放置在平车上，停在最近的横通条道内备用，一旦发生突水，立即用木板作闸门，并安装输送泵向门槽中灌入混凝土，门槽上部用草袋封堵。