安定隧道斜井转正洞施工方案1.doc

安定隧道斜井转正洞施工方案

中铁四局宝兰客专甘肃段 BLTJ-11标
二工区

(DK936+789.82～IDK943＋300)

安定隧道
斜井转正洞施工方案

中铁四局宝兰客专甘肃段项目经理部
二O一三年七月

目 录
一、编制依据及编制原则 3
1.1编制依据 3
二、工程概况 4
2.1工程概述 4
2.2、主要工程数量 4
三、工程工期 4
四、施工工艺、技术 4
4.1、施工总体方案 4
4.2、开挖 5
4.3、初期支护 7
4.4监控量测 8
4.4、拱顶及扩大断面回填 11
4.5、二次衬砌施工 11
五、 施工安全保证措施 12
5.1、安全生产责任制 12
5.2、安全教育培训 12
5.3、特殊工种持证上岗作业 13
5.4、安全检查制度 13
5.5、开挖及支护安全措施 13
5.6、装碴与运输安全技术措施 14
5.7、水电供应 14
5.8、施工现场安全用电措施 14
5.9、施工机械安全保证措施 15
六、人、机、材配置计划 15
6.1机械配置计划 15
6.2人员配置计划 17
6.3主要材料供应计划 17
七、附图 18

安定隧道
斜井转正洞施工方案
一、编制依据及编制原则
1.1编制依据
(1)国家、铁道部和地方政府的有关政策、法规、条例和规定。
(2)新建铁路宝鸡至兰州客运专线BLTJ-11标设计图、施工图及有关设计文件。
(3)现行国家和铁道部有关施工技术规范及验收标准。
(4)施工现场调查获得的有关资料、数据以及现场实际情况。
(5)甘青公司相应管理办法及文件。
(6)本公司积累的施工技术能力、机械设备能力及相关工程施工经验。
(7)一体化管理体系的文件要求。
二、工程概况
2.1工程概述
安定隧道，全长3902.9m，我工区施工长度2910米（施工里程为：IDK940+390～IDK943+300，与三工区对向施工）。隧道围岩为Ⅳ、Ⅴ级，隧道暗埋段主要穿越泥岩地层和黏性黄土层，自稳性较差。技术难度大，施工风险高，地质条件相对较差，开挖后若不及时支护，易发生坍塌现象。隧道结构形式变化较多，由于工期紧，采用斜井加快进度的方法。
斜井设于IDK942+685线路前进方向右侧，与隧道的平面夹角为99º，斜井水平长度480m。斜井采用无轨运输。斜井净空采用单车道断面，斜井纵坡下坡9.3%，正洞交叉地段为IV级围岩，斜井与正洞联接处设30m模筑钢筋混凝土衬砌段进行加强。其中斜井与正洞交接段以及错车道段采用2%缓坡。斜井的支护型式采用喷锚支护及二次衬砌相结合的整体式衬砌，斜井井口通道外场坪设向洞外3%的坡，防止洞外地表水进入斜井。斜井净空尺寸6.5*6.25m（宽*高）。
2.2、主要工程数量
二工区安定隧道斜井主要工程数量见表2.2-1。
表2.2-1 主要工程数量表
序号
项目名称
单位
数量
备注

安定隧道斜井
（1）
斜井（1座长480米）
m
480

①
洞身开挖
m3
23211

②
喷射混凝土
m3
1989

③
I14型钢钢架
Kg
25376

④
I16型钢钢架
Kg
144953

⑤
衬砌混凝土
m3
4096

三、工程工期
安定隧道斜井转正洞段XK0+30-XK0+00计划在2013年8月12日开始斜井转正洞30米开挖支护施工，2013年10月10日斜井转正洞工程施工结束，进入正洞施工。
四、施工工艺、技术
4.1、施工总体方案
斜井进入正洞施工地段拟采用“小包法”施工。即采用垂直正洞线路中线的导坑切换法，自斜井距正洞30m开始，斜井开始调整转向最终和正洞90度相交；掘进至正洞IVd断面净宽12.2m宽度和高度12.2m，以斜井开挖最高处高出正洞开挖轮廓线0.9～1.1m，外包正洞初期支护钢架，然后至正洞拱顶由上而下分台阶施工到底部，最后快速封闭成环的施工方法。
图1 正洞IVd断面图

4.2、开挖
斜井开挖至距正洞开挖轮廓线10m时，平面按照斜井标准断面逐渐扩大至净宽10.56m的喇叭口形状，立面逐渐攀升至净高9.8m的净高，底板23.5%的坡度上挑开挖施工，并加强支护，如图2、3所示，以0.63-1.08m的间距，调整安装I16钢架（钢架间距详见图6），拱部打设3m长环向系统锚杆1m*0.5m(环向*纵向)，喷射C25砼23cm，加强支护至正洞相交处。

图2、立面示意图

图3、平面示意图
台阶法开挖导洞进入正洞，导洞开挖高度大于正洞开挖轮廓线，开挖长度大于正洞开挖轮廓线，导洞开挖支护从正洞右侧开始到正洞线左端头终止，在侧壁上测量放线标识出正洞开挖轮廓线，并施做C25临时钢支撑混凝土条形基础。

图5、立面示意图
图6、变截面钢架间距明细表
K斜1（左）
0.988m
K斜1（右）
1.008m
K斜2（左）
1.193m
K斜2（右）
1.056m
K斜3（左）
0.858m
K斜3（右）
0.563m
K斜4（左）
0.873m
K斜4（右）
0.582m
K斜5（左）
0.873m
K斜5（右）
0.581m
K斜6（左）
0.892m
K斜6（右）
0.589m
K斜7（左）
0.872m
K斜7（右）
0.589m
K斜8（左）
0.872m
K斜8（右）
0.573m
K斜9（左）
0.845m
K斜9（右）
0.463
K正洞10-22（左）
1.008m
K正洞10-22（右）
1.008m

4.3、初期支护
沿斜井与正洞垂直方向施工临时支撑，采用两台阶法，每循环架设横向垂直小拱（小拱与正洞线路方向平行），小拱拱顶高度比对应点正洞大拱高度高1m，小拱采用I25a型钢拱架支护和锚网喷混凝土配合，形成支护体系。
①安装正洞大拱架（正洞大拱架与正洞线路方向垂直），进行支护体系转换，即按照设计轮廓线加预留沉降量施工大拱架，与门字型钢钢架连成整体，并在小拱脚处增加对口支撑，与正洞施工的超前小导管形成整体，割除斜井小拱腿、凿除喷射混凝土时，用风镐修凿，分段、分单元、左右间隔安装正洞拱架。
②向正洞两个方向施工上台阶（按三台阶法施工）大里程方向施工5m，小里程方向施工25m均采用预留核心土法开挖，之后落中台，交叉段正洞两侧各20m按Ⅴ级支护，斜井与正洞交叉口段初支完成后，在10m加强段从斜井与主洞交界处往平行正洞方向用I25a工字钢加工门字型钢架进行加强支护，安装三榀门字型钢架，焊接成为整体，每榀钢架连接处安装4根Φ22锁脚锚杆，长度4m。钢架底脚用预制混凝土块垫实，确保钢架坐落在坚实的基础上。门字型钢架安装完毕，挂网喷射C20混凝土，确保门字型钢架直腿与第一次支护形成整体。
4.4监控量测
4.4.1量测项目
根据本线隧道的特点，必测项目包括：⑴洞内、外观察；⑵二次衬砌前净空变化；⑶拱顶下沉；⑷地表下沉；⑸二次衬砌后净空变化。
4.4.2量测方法和要求
拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在3～6h内完成，其他量测应在每次开挖后12h内取得起始读数，且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠、易于识别，并注意保护，严禁损坏。
基底处理完毕经检测符合各项指标后，在仰拱回填顶面横断面上设3个测点，纵向每5m设一排，采用精密水准仪进行沉降观测。
隧道浅埋地段地表下沉的量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。当地表有建筑物时，应在建筑物周围增设地表下沉观测点。
测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次，取算术平均值作为观测值；每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。
各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2～3周后结束。具体方法和要求见表1。
4.4.3 测点布置
洞顶地表下沉量测断面布置见图1，洞内周边收敛量测布置见图2，拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量测布置见图3。
表1 量测项目及要求表
测试时间
3个月以上
每次机械或人工开挖后及初期支护后。
1～3次/月
1次/天
1～3个月
1～2次/周
15天～1个月
1次/2天
1～15天
1～2次/天
观测点布置
全长度开挖及初期支护进行中。
隧道周边共设三条监测基线，沿纵向每10～30米设一组，如图所示，测点布置位置尽可能与地面观测点相一致。
纵向沿隧道中线每10～20米左右设一个混凝土桩，横向按图所示布点安设混凝土桩。横断面位置依据衬砌类型并结合实际地形选择在横向地形变化较小和不受仰坡开挖影响的部位。并在洞顶山体变形范围以外设两个水准点，供洞顶测点抄平使用。
方法、要求及工具
岩性、结构面产状及支护裂缝观察和描述、地质罗盘。
采用隧道周边位移计（或全站仪非接触观测法）量测。开挖后按图安设收敛杆件并进行编号，收敛杆件埋入土体深度不小于40cm。
采用精密水准仪，混凝土桩及水准基点要求按“铁路测量技术规则”办理，桩底应埋设于冻结线以下30～50cm。沉陷抄平应按以下几个阶段进行：⑴进洞前应将所有纵、横断面方向桩全部抄平一次。⑵开挖至量测断面20m、 10m 、5m时、⑶开挖至量测断面时、⑷开挖超过量测断面5m、10m、20m时、⑸至衬砌前每天测量一次。当出现沉陷值突然变大时，应酌情增加量测次数，进行监视。⑹衬砌后，应根据沉陷情况继续量测一段时间。

项目名称
地质及支护状态观察
洞内周边水平收敛位移量测
洞口及浅埋段洞顶地表沉陷量测

应测项目
4.4.4 监测资料整理、数据分析及反馈
在

取取得监测数据后，及时整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况，进行分析判断，将实测值与允许值进行比较，及时绘制各种变形或应力～时间关系曲线，预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况，并将结果反馈给设计、监理，从而实现动态设计、动态施工。
4.4、拱顶及扩大断面回填
开挖过程中超挖的作业空间均采用C25喷射混凝土填充密实，每隔0.5m放设钢筋网片一层，网格间距20cm*20cm。
4.5、二次衬砌施工
初期支护施工完成后根据监控量测数据分析，尽早施工二次衬砌，二次衬砌施工作业前，要求围岩和初期支护变形基本稳定，量测监控数据表明位移率明显减缓、收敛值拱脚附近小于0.2mm/d和拱顶下沉小于0.15mm/d，方可施作二次混凝土衬砌。二次衬砌在三岔口地段均应尽早施做。
洞身衬砌严格按照仰拱超前，边墙、拱部一次浇筑成型的原则组织施工。边墙、拱部采用走行式全断面液压钢模台车整体衬砌，泵送法浇筑施工。衬砌施工工艺流程见图7。

图7 初砌施工工艺流程图
五、 施工安全保证措施
5.1、安全生产责任制
建立健全各级部门的安全生产责任制，责任落实到人。各项经济承包有明确的安全指标和包括奖罚办法在内的保证措施。
5.2、安全教育培训
工人在上岗前，进行安全教育，针对本工程的特点，定期进行安全生产教育，培养安全生产必备的基本知识和技能。有计划的对重点岗位的生产知识、安全操作规程、安全生产制度、施工纪律进行培训和考核。
5.3、特殊工种持证上岗作业
对专职安全员、班组长、从事特种作业的架子工、起重工、砼工、电工、机动车辆驾驶员等，必须严格按照《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB53011-85）进行安全教育、考核、复验，经过培训考试合格，获取操作证者才能持证上岗。对已取得上岗证者，要进行登记存档，操作证必须按期复审，不得超期使用，名册应齐全。
5.4、安全检查制度
建立定期安全检查制度，规定定期检查日期、参加检查的人员。架子队每半月检查一次，作业班组每天检查一次，非定期检查视工程情况在施工准备前、危险性大、采取新工艺、季节变化、节假日前后等情况下要加强检查。
对检查中发现的安全问题、安全隐患，要建立登记、整改、消项制度。定人、定措施、定经费、定完成日期，在隐患没有消除前，必须采取可靠的防护措施。如果有危及人身安全的险情，立刻停止使用处理合格后方可施工。
安全检查与完善和修订安全管理制度结合起来。把安全生产责任制与各级管理者的经济利益挂钩，严明奖惩。
5.5、开挖及支护安全措施
（1）开挖过程中，设专职地质工程师，做好地质描述、监控量测，提出对策和措施，每个开挖工班配一名工程师跟班，确保各种措施、技术交底的落实，保证标准化作业。开挖过程中，配备有经验的地质工程师，24h轮流值班，及时发现地质变化，监控指导现场施工。
（2）喷锚支护应符合下列规定：在碴堆上作业时，应避免踩踏活动的岩块。在梯、架上作业时，安置应稳妥，应有专人监护。清除开挖面上的松动岩体、开裂的喷锚混凝土时，人员不得处于被清除物的正下方。作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆破时，必须依次停止风、水、料的输送。对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，应采取补救措施。当险情危急时，应将人员撤出危险区。
5.6、装碴与运输安全技术措施
汽车司机和装碴机司机经过严格培训，持证上岗。各种运输设备不得人料混装，摘挂作业专人负责，装载料具不得超出装载限界，超长料具捆扎牢固。在吊斗提升过程中井下人员应进行避让，洞内每隔50米左右设置一处防撞沙袋墙，防止运输车辆溜车失控，洞口曾加调度人员一位，负责协调进出洞口的车辆数量。
（1）装碴作业应符合下列规定：装碴机械在操作中，其回转范围内不得有人通过。装碴机械上如果有电缆及高压胶管，应有专人收放。装碴时若发现碴堆中有残留的炸药雷管，应立即处理。机械装碴的辅助人员，应随时留心装碴和运输机械的运行情况，防止挤碰。
5.7、水电供应
1、施工用水应符合下列规定：根据机械及管路的要求控制过高水压。机械抽水应有专人负责，水池与机房之间应有信号联系。供水管路铺设宜避开交通繁忙地区，管路铺设不宜采用高架的形式。检修供水管路前，应先关闭控制该段管路供水的闸阀。
2、施工用电应满足用电有关要求外，电力线路还应符合下列有关规定：施工中应由两路独立的电源供电。当一路电源停电时，另一路电源能保证全部负荷的供电。井下配电变电器不得采用中性点直接接地方式。
3、洞内通风
①施工通风方式
采用压入式通风，通风方式为新鲜风从洞外通过风管输入工作面，污风从工作面排至洞外。通风方案详见图5.7.3-1。

图5.7.3-1 隧道通风方案示意图

②风机和风管选择
根据有效风量，通风管最大长度和风阻系数、百米漏风率（1%），经计算选择风机、风管。风机选用110KW轴流式风机1台，风管选φ1500拉链式软风管，负压段采用硬风管。
③通风管理
隧道通风，是影响施工进度、保持良好工作环境的重要因素，由具有专业通风知识的专业技术人员管理，其工作内容包括：空气中的有害物质监测，通风设备的安装、维修，漏风检测及根据施工进度的变化进行通风系统的调整等。
5.8、施工现场安全用电措施
现场配备800KVA变压器一台，移动式电器设备使用橡皮绝缘电缆。配电箱、开关箱使用BD型标准电箱，电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，电箱内设置漏电保护器，选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关，动力和照明分别设置。金属外壳电箱作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。同一移动开关箱严禁有380V和220V两种电压等级。
对高压线路、变压器要按规程安置，设立明显的标志牌。
所有电气设备按规定安装漏电保护装置，并有良好的接地保护措施。接地采用角钢、圆钢或钢管，其截面不小于48mm2，一组二根接地之间间距不小于2.5m，接地电阻符合规定，电杆转角杆，终端杆及总箱，分配电箱必须有重复接地。
各种机电设备检修、维护时应断电、停运转；如要试运转，须有针对性保护措施。
安装、维修或拆除临时用电工程，必须由电工完成，电工必须持证上岗，实行定期检查制度，并做好检查记录。
严禁将电线拴在铁扒钉、钢筋或其它导电金属物上，电线必须用绝缘子固定，配电导线必须保证与邻近线路或设施的安全间距。
5.9、施工机械安全保证措施
各种机械操作人员和车辆取得操作合格证，不准将机械设备交给无本机操作证的人员操作，对机械操作人员要建立档案，专人管理。
操作人员按照机械说明规定，严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察、工作后的检查保养制度。
保持机械操作室整洁，严禁存放易燃易爆物品。不酒后操作机械，机械不带病运转、超负荷运转。
起重作业严格按照《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ33-2001）和《建筑安装工人安全技术操作规程》规定的要求执行。
定期组织机电设备、车辆安全大检查。对检查中查出的安全问题按照“四不放过”原则进行调查处理，制定防范措施，防止机械事故的发生。
六、人、机、材配置计划
6.1机械配置计划
根据本工程的特点，从环境保护的角度出发，根据工程量和工期要求，为确保优质、高效按期完成任务，拟投入数量足够、类型适用、状况良好的机械设备。采用以机械化为主的施工方案。拟投入隧道施工机械、挖掘机等设备。具体型号及数量见表6.1-1。
斜井转正洞方案实施阶段主要机械计划表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
挖掘机
Pc220-8
台
1
2
侧式装载机
ZLc50C
台
1
3
自卸车
20t
台
3
4
全自动混凝土搅拌站
75型搅拌机
台
1
5
混凝土输送车
8m3
台
2
6
混凝土输送泵
HBT60A
台
1
7
空气压缩机
20m3/min
台
2
8
通风机
110×2
台
1
9
柴油发电机
260Kw
台
2
10
砼喷射机

台
2
11
注浆设备
75L/min
台
1
12
钢筋加工机械

套
1
13
风动凿岩机
TY28
台
20
14
水泵

台
5
15
合计

台
39
6.2施工测量仪器配置计划
6.2.1施工测量
本项目设专职测量工程师负责所有重要控制测量及施工放样测量，强调测量复核制度，不仅项目内部要进行复核，同时所有重要部位还应报请监理进行复测，放样时采用莱卡TC1200+全站仪，以提高测量精度。斜井转正洞施工前30米，根据审批的测量方案进行导线进洞复测工作，并报测量监理工程师验收合格，按照批准的成果进行施工。所需测量仪器见表6.2.1-1。

表6.2.1-1 测量仪器设备表
序号
仪器设备名称
规 格
单 位
数 量
1
水 准 仪
DSZ－2
台
1
2
全 站 仪
莱卡TC1200+
台
1
3
钢 尺
50m
把
2
4
塔 尺
5m
把
2
6.2人员配置计划
斜井转正洞方案实施阶段主要劳动力计划表
序号
单位
工作内容及人员分布
人数
1
开挖班

10
2
出渣班
汽车司机3人、装渣司机2人
5
3
支护班
喷砼、锚杆、钢架等20人
20
4
钢筋班
拱架、钢筋网片加工5人
5
5
搅拌站
混凝土拌合4人、
4
6
机修班
运输车辆、机械维修保养3人
3
8
电工班
施工用电、发电机使用维护2人
2
9
综合班
看守、洞内清理水沟、抽水、通风管挂设、文明施工
4
10

合计
53
6.3主要材料供应计划
（1）根据施工组织设计及施工进度制定详尽的每月用料计划,对水泥、粗细骨料等需求量大的材料提前备料。
（2）在搅拌站安装散装水泥罐，散装水泥直接由生产厂运送到工地。
（3）物资供应站设置材料储备场地和存储仓库，库房设计满足招标文件要求，水泥储存周转量不少于一个月、其它材料不少于三个月，以保证在施工高峰期及特殊情况下的物资供应。
（4）材料的运输采用单位和社会车辆共同组织运输，与社会运输单位签订长期稳定的合作协议，实施优势互补，统一调配，确保物资按时、保量运送至施工工地。
6.3.1供应组织保证措施
（1）制定高峰期和特殊情况下应急供应预案：成立包括物资供应站、施工单位、供应单位和运输单位主要负责人等在内的应急小组，在高峰期和特殊情况下，根据情况适时启动保障应急预案。
（2）加强与供应厂家的沟通：保持与生产厂家的联系，及时掌握生产情况，根据施工计划，加强与厂家沟通，确保物资的生产与供应。
（3）扩大料源：一方面要求供应厂家扩大生产能力，另一方面落实备选厂商，在供应厂家供应不足时，及时从备选厂家组织料源。
（4）加大催运力度：根据用料计划，及时组织专人进行催运，根据厂商生产和运输情况，必要时安排专职材料人员驻厂进行催运。制定科学的运输组织方案，选择多种运输方式。
（5）扩大库存：根据施工计划、物资市场及供应情况，适当提前进料，在供应站和施工现场增加库存，做好供应衔接。
（6）加强质量控制：认真执行质量管理制度，严把质量关，坚决杜绝不合格物资流入，做好各种质量记录。
七、附图
《斜井转正洞示意图》0万U豆体验卡
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22