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隧道辅助坑道入正洞挑顶施工方案

京沈京冀铁路客运专线XX标段XX隧道

辅助坑道入正洞挑顶施工方案

XX工程局有限公司京沈京冀客专X标段指挥部

某污水处理厂剩余构筑物工程施工组织设计.doc2.2辅助坑道工程概况 2

3.1施工组织机构 2

4.2斜井进入正洞施工方案 6

4.3施工注意事项 10

5主洞开挖及支护施行方案 10

5.1超前小导管施工 10

5.2台阶法施工 12

6.1封闭坍塌面 20

6.2注浆固结坍塌岩渣 20

6.3钢花管超前支护 20

6.4架设工字钢架 20

7质量、进度、安全、文明、环保保证措施 21

7.1质量保证措施 21

7.2进度计划保证措施 22

7.3安全施工保证措施 23

7.4文明施工保证措施 24

7.5环境保护措施 25

⑴遵循工程建设规律和技术规律，围绕安全质量目标，合理安排工艺流程和施工顺序。

⑵充分利用现有人员与设备，做到配套、实用，合理调度,做到辅助坑道转正洞施工与辅助坑道自身施工互不影响。尽量减少临时工程，科学布置施工平面图，统筹安排各单项工程进度。

⑶对施工现场全过程控制，实行动态管理。

本方案适用于XX隧道辅助坑道转正洞施工作业，主要介绍XX隧道辅助坑道转入正洞施工及正洞施工的方法。

⑴《XX隧道通风指导性设计图》及其他有关设计文件、施工图、实施性施工组织设计、招投标文件等。

⑵现场实地踏勘调查资料。

⑶工程所在地的地理位置、交通条件及地质条件。

⑷原铁道部和中国铁路总公司现行设计规范、施工规范、验收标准。

⑸同类工程施工资料及相关施工工艺。

⑹可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。

⑺国家、行业及河北省有关工程建设的法律、法规、标准、条例。

新建北京至沈阳铁路客运专线河北段站前工程XX标起止里程为DK147+996〜DK174+668，正线长26.86km。标段内的隧道2座长22.365km。二工区承担线路全长11.29km（起讫桩号为DK163+380～DK174+668）；途经娘娘沟村、南塔子沟村、河南营村等。该合同段的工程项目包含11033m隧道一座。

XX隧道位于承德市双滦去陈栅子乡境内，隧道起讫里程为DIK163+380～DK174+413，全长11033m，设计为单洞双线隧道。隧道内线间距5.0m，最大埋深491m。

2.2辅助坑道工程概况

为加快施工进度，满足工期要求，本隧道设置横洞一座，斜井两座，横洞和斜井均设于线路前进方向左侧，与大里程方向夹角分别为137°、106.3°、90°，长度为165m、800m、640m。均采用无轨运输，净空采用双车道断面。

工程特点：工期紧，任务重。

工程难点：一是不良地质条件下开挖、支护；二是确保安全前提下，快速施工；三是合理组织开挖和通风排尘。

担任主洞的两作业面的土石方开挖

担任主洞喷锚支护任务，含锚杆、挂网施工

配备机械操作手：挖掘机司机2人，装载机司机3人，空压机操作手2人，焊工6人。

3.2.2机械设备安排

3.2.3物资供应安排

为确保施工过程中，物资材料供应及时，且质量、数量满足工程需要，在物资供应安排上做到有组织有计划地进行采购与供应，并做好材料的储备工作，保证施工用料。

施工前，还要做好供水、供电的安排。施工用水可利用高山水池内的水，采取管道供水方式，将水输送到工作面。施工用电可利用平导内既有的电线线路供电。

4.2斜井进入正洞施工方案

⑴由项目部测量班加密导线点，测量班配合放出洞内的导线点并进行复测，没有问题后进行交底，以此导线点控制主洞断面及中线。

⑵在辅助坑道贯通前，主洞开挖台车的主体结构要加工完毕。主洞开挖台车采用变截面活动台车，可以加宽加高。主体框架在洞外加工场加工完后在洞内拼装。

根据辅助坑道与正洞之间的高差，确定辅助坑道拱顶的扩挖起始里程，其拱顶抬高坡度控制在30％以内。辅助坑道与正洞交接处设置0.6m加强环，加强环中设置3榀I25a辅助坑道型钢钢架，外侧增设I25a门型钢架，门型钢架分节与辅助坑道钢架焊接在一起。相邻钢架采用Φ22纵向钢筋连接，间距1m。

I25a门型钢架由横梁和立柱组成，横梁与辅助坑道I25a钢架之间的空隙，从两侧对称焊接竖向I25a型钢立柱短撑，间距50cm，钢架安装后该空隙喷射混凝土回填密实。在横梁上按正洞套拱的间距纵向设置I20a钢柱头，以作为正洞套拱的支撑点。门型钢架每侧增设6～10根Φ50锁脚锚杆和系统锚杆。

交叉段门架底脚处设I25a横梁，提高门架整体刚度。

辅助坑道二次衬砌完成后，按垂直正洞走向采用4.0×4.2m（顶部净宽2m)的棚洞以上坡方式开挖到中线位置，然后再向前平坡开挖至正洞外侧上导坑拱脚位置处，棚洞钢架临时支护及时跟进。

棚洞钢架采用I18型钢，间距60cm，底部设置横向支撑，使棚洞钢架形成临时封闭环，并设置8根Φ50锁脚锚杆，必要时横梁两段设竖向支撑。其他临时支护参数：Φ8钢架网。网格间距20×20cm，Φ22系统锚杆，长度3.0m，间距1.0×1.0梅花型布置，喷射25cm混凝土。

①棚洞施做完毕后及时在其钢架内侧施做宽度为2.0m的套拱。

②棚洞内的套拱施做完毕后，安设正洞初期支护钢架，并与套拱钢架错开设置。钢架一侧落脚于辅助坑道交叉口二次衬砌混凝土的预埋钢桩上，另一侧支在混凝土垫块上，在钢架分节和拱脚处各施做长4m的Φ50锁脚锚管两根。

③棚洞内的正洞初期支护完成后，拆除棚洞一侧临时支护后施做套拱，在套拱保护下进行正洞上台阶开挖预支护，待正洞开挖和支护约10m后封闭掌子面，再拆除棚洞另一侧临时支护并施做套拱后，进行另一端正洞上台阶开挖预支护。待施工空间满足后，两侧工作面可以同时施工，应确保在斜井宽度范围内有套拱保护。

④套拱钢架为I20a型钢，棚洞内设有套拱钢架4榀，间距60cm，两侧（4～6m范围）延伸套拱钢架间距为80cm，每侧各6榀，套拱钢架采用Φ22连接筋纵向连接，间距80cm，并喷射25cm后混凝土。

⑤套拱钢架一侧落脚于辅助坑道加强环处的I20a钢柱头上，另一侧落脚于正洞起拱线处纵向放置的【32a槽钢上，并在此处设置60cm宽的扩大拱脚，每榀设2根长4m的Φ50锁脚锚管。

⑴辅助坑道进入正洞开挖前，必须先完成辅助坑道交叉段二次衬砌。

⑵辅助坑道交叉口的加强环必须深入正洞初期支护断面，保证为正洞的支护提供有力的支撑。

⑶在辅助坑道向正洞转化的整个施工过程中，加强监控量测工作，并及时根据量测数据进行调整支护参数和施工工序。

⑷正洞交叉口段开挖后要及时进行正洞仰拱，二次衬砌的施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。

⑸加强交叉口段内的通风，在抬高进入正洞的导洞内应设置降温设备。

5主洞开挖及支护施行方案

XX隧道1#横洞和2#斜井与正洞交接的地段为Ⅲ级围岩，采用小导管超前支护、台阶法施工，XX隧道3#斜井与正洞交接的地段为Ⅳ级围岩，采用小导管超前支护、三台阶法施工。

拱部分别以140º范围内布设，小导管采用Φ42小导管，壁厚3.5mm，小导管长3.5m，纵向每2榀钢架打一环，一般地段环向间距3根/m，施工外插角10～15°，小导管水平搭接长度不小于1.0m。

在钻孔内插入φ42mm钢花管，在管尾后段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上呈纺锥状，并用胶带缠紧。开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，钢管顶进长度不小于90%管长。

顶管至设计孔深后，将钢花管与孔壁之间的缝隙封堵。孔口露出喷射混凝土面15cm，安装钢拱架后与拱架焊接在一起。

超前小导管岩质地段注水泥浆，黄土地段不注浆。

XX隧道1#横洞和2#斜井与正洞交接的地段为Ⅲ级围岩，采用台阶法施工，先护后挖，机械出碴。施工时要严格遵守软弱围岩不良地质地段“超前探、管超前、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。

下列顺序在施工辅助措施完成并达到强度后进行。

⑵组合中空锚杆施工，L=3.5m；

⑶φ22砂浆锚杆施工，L=3.5m；

⑷初喷C25砼4cm厚，挂网20×20cm；

⑸立拱部钢架，间距1.0m;喷C25砼至设计厚；

⑹左侧边墙部位落底；重3～4步；

⑺右侧边墙部位落底；重3～4步；

⑻下部剩余部分开挖；立下台阶拱架，喷C25砼至25cm厚，至此，初支闭合完成；

步骤说明及关键工艺要求：

⑴开挖应尽量减少对地层的扰动。

⑵下台阶开挖，视前步工序稳定情况进行。为防止上台阶初期支护下沉、变形，其底部加设槽钢托梁，托梁与钢架连为一体，并于每榀拱架设置两根Φ22mm锁脚砂浆锚杆与纵向槽钢焊接，锚杆单根长度L=2.5m，布设俯角45°。

⑶台阶长度控制在10～15m，初期支护紧跟掌子面，使整个断面尽快形成封闭式初支。

XX隧道3#斜井与正洞交接的地段为Ⅳ级围岩，采用三台阶法施工。

⑴上、中、下三个台阶同时施钻，装药、连线、放炮，上台阶开挖高度控制在3.7～4m，开挖进尺IV级围岩控制在2榀钢架(1.5m)以内，V级围岩控制在1榀钢架(0.75m)以内，有必要时预留中部核心土；中台阶开挖高度控制在3.5m以内，开挖进尺控制在2榀钢架(1.5m)以内，下台阶开挖高度控制在3.5m以内，开挖进尺控制在2榀钢架(1.5m)以内，上、中台阶长度控制在3～5m以内，确保作业机械有足够的作业空间及全断面及时封闭成环；

⑵上、中、下三个台阶同时放炮后，采用挖掘机将上、中台阶的洞渣扒至下台阶，同时整理掌子面、拱墙岩面、撬棒找顶，清理危岩，修整上中下台阶联系通道及下台阶洞渣；

⑶上、中、下三个台阶同时初喷3～5cm砼封闭掌子面及拱墙；

⑷用装载机配合自卸汽车出渣；

⑸初期支护施作，打设锚杆、铺挂钢筋网、架立钢架；

具体实施过程及注意事项:

①施工准备。开挖前技术上测量放样，用油漆将开挖轮廓线准确标出，便于钻眼人员施钻。此时，喷浆班应将上一循环的喷浆设备清理到位，开挖班应该将钻眼设备及简易台架布置好JCT2391-2017 制品用过硫磷石膏矿渣水泥混凝土.pdf，测量放样在30分钟内结束，钻眼人员在测量时开始布眼等准备工作。

②钻眼爆破，严格控制超挖，减少喷浆时间。上台阶保证至少5台风钻钻眼，中台阶5台，下台阶6台。爆破前30分钟通知出渣班人员机械洞口等候，响炮则进洞扒渣，由挖机在上台阶找顶排险并将上中台阶洞碴扒至下台阶，在快要结束时，喷浆班洞口准备，扒渣结束，开始初喷。

③装载机配合出渣车在下台阶出渣。

④初期支护。支护班应在出渣快要完成时准备工作全部就绪，锚杆、钢筋网、型钢应在3h内完成，复喷在6h内完成，配置4台喷浆机，上台阶2台，中、下台阶各1台；

据地质条件，开挖断面、开挖进尺，爆破器材等编制光面爆破设计方案。

根据围岩特点合理选择周边眼间距及周边眼的最小抵抗线，辅助炮眼交错均匀布置，周边炮眼与辅助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加20cm。

严格控制周边眼装药量住宅小区智能化系统施工组织设计方案，间隔装药，使药量沿炮眼全长均匀分布。