牛头山隧道出口端进洞施工方案

'牛头山隧道出口端进洞施工方案牛头山隧道出口端DIK28+496~DIK28+540段为隧道出口段，长度为44m，地质条件较差，所处地层为浅埋砂质黄土，施工时采用超前大管棚预加固地层。洞口路堑拉槽施工暂时无条件完成，进洞道路自混凝土拌合站处至洞口修筑临时施工便道。应及早修建洞门及洞口排水设施，洞口排水系统应在施工期的雨季之前完成。开挖边、仰坡坡面应加强防护，边坡开挖应自上而下分层开挖，层高1.5左右，并随挖随护，防止边坡失稳，引起山体滑落。一、进洞施工便道洞口开挖前先施作，进洞便道自DIK28+540向已修筑完成的混凝土拌合站处施工便道顺接，砟厂设于DIK29+100左侧苹果园里。隧道出口平均运距700m，便道部分段对已有乡村道路进行加宽处理，达到施工便道要求，预计新修便道500m。进洞施工便道平面及纵断面示意图附后。施工便道采用技术标准：最大纵坡13%，路面宽5.0m，边坡采用1:1.5采用沙石路面。二、洞外排水系统1、便道范围内排水DIK28+540～+550段水沟按洞内设计水沟施作，其余新建便道两侧设0.4×0.4mM10浆砌片石矩形排水沟，DIK28+550左右两侧各设集水井一处，尺寸为1.5m(深)×1m(纵向)×0.6m(横向)，洞内排水及洞外便道范围内雨水汇集于集水井后以潜水泵抽排至线路左侧路堑顶外临时截-8- 排水沟中。2、洞口排水(1)洞口截水沟排水为截排洞顶仰坡外地表水，在开挖线以外5～10m设截水沟一道。(2)洞口施工场地排水自洞口处小溪上游修筑排水沟至下游堤坝排水缺口处，排水系统下穿新建便道地段以2-1.5m钢筋混凝土圆涵形式通过，涵长12m。基底处理采用抛填片石挤淤加固地基，厚度视具施工情况而定，以夯填密实为标准。基础采用0.5m厚浆砌片石，涵管基座采用C15混凝土。2-1.5m钢筋混凝土圆涵横断面示意图如下：其余地段排水断面采用2.0×1.5m排水沟，全长158m。排水沟基础（3m宽）范围内抛填片石挤淤加固地基，厚度1.0~1.5m，沟身采用浆砌空心砖，厚60cm，坡度为1:0.25，沟底、侧壁喷C15混凝土5cm厚。沟身及涵洞横断面示意图如下：-8- 三、洞口边仰坡开挖防护开挖采用挖掘机配合自卸车自上而下分层开挖，采用挖掘机开挖。人工配合修整边坡达到设计要求，然后对边、仰坡锚喷网防护。两侧边坡临时开挖坡度为1：1，开挖后及时对两侧边坡实施喷锚网加固防护，喷砼厚5cm。四、洞挖段施工1、大管棚支护DIK28+496～+540隧道出口段内设两环30m长的φ108大管棚超前支护，搭接长度不小于3m。1）、隧道进出口地段地质条件较差，为确保进洞安全，在隧道进出口拱部150°范围内设Ф108超前大管棚，环向间距0.4m,外插角1°～3°，洞身管棚倾角≯12º，管内压注水泥浆。2）、超前大管棚注浆施工工艺见《超前大管棚注浆施工工艺框图》。-8- 3）、制作导向墙：管棚施工前施作套拱作为大管棚导向墙，根据现场施工条件，采用1m长套拱(C20砼)作为大管棚导向墙。套拱在洞口设计开挖外轮廓线以外施作。洞口套拱分两次施作，第一次施作自最大跨位置至拱顶范围，套拱基础强夯密实，并每侧施打2根6m长φ108钢管桩，管体用水泥浆灌满。套拱内埋设2榀I18型钢钢架，φ127管棚孔口套管与钢架焊以定位。上部套拱完成后即进行大管棚钻孔、注浆施工，再开挖下部并施作套拱砼。《大管棚正面示意图》见后。4）、钢花管制作：钢花管上钻注浆孔，孔径为10～16mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm，双号不打孔。5）、钻孔及清孔：采用脚手架搭设管棚钻孔作业平台；以导向墙内留的孔口管定位、定向，严格控制钻孔上抬量和角度；选用管棚钻机风动干钻法钻进成孔。6）、顶管：钻孔检测合格后，将钢管连续接长，用钻机旋转顶进将其装入孔内，钢管采用丝扣连接，采用匹配的丝扣。为使钢管接头错开，第一节管采用3m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用3m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管。钢管用钻机顶进，单号孔顶进有孔花钢管，双号孔顶进无孔钢管。如遇故障，需清孔后再将钢管插入。-8- 7）、注浆作业：采用全孔压入式向大管棚内压注水泥砂浆，用注浆泵按先下后上，先稀后浓的原则注浆。注浆量由压力控制，注浆压力0.2～1.0MPa。水泥浆液水灰比1：1。达到结束标注后，停止注浆。注浆完成后及时清除管内浆液，并用M30水泥沙浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。8）、钢管连接接头见示意图。洞身长管棚为30m一环，两环之间搭接长度不小于3m。9）、钢管施工误差：径向不大于20cm，沿相邻钢管方向不大于10cm。10）、施工注意事项：A.管棚为超前支护，应在隧道暗洞开挖之前完成。B.钢管棚需按设计位置施工，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，并做好每个钻孔地质记录；C.为保证长管棚支护效果，尽量减小管棚的外插角，管棚尾部的一榀钢架在该环管棚施作完毕后架设。D.管棚施工时，应对钢管主要材料进行材质检验。E.选用钻机首先应适合钻孔深度及孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平方向360°范围内钻孔，施钻时应有导向架。F.施工期间应遵循隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。G.管棚施工地段，应根据《铁路隧道喷錨构筑法技术规范》有关规定，加强监控测量，以保证施工安全。-8- A.说明未详尽处按有关规范、规定及相关设计图办理。准备工作1、制作钢花管2、制作导向墙钻孔清孔顶进钢管棚清孔结束压力流量达到要求注浆管路检查注浆拌浆2、开挖支护施工根据洞开挖后的地质条件，为确保施工安全，该段采用双侧壁导坑法开挖，开挖方式主要是挖掘机开挖，对挖掘机开挖比较困难的，采用风枪打眼小炮弱爆破。每开挖循环1.6m，即2榀钢拱架长度。本段初期支护采用C25喷耐腐蚀砼厚度28cm，钢筋网φ8@20×20cm，拱部设φ25中空注浆锚杆，墙部砂浆锚杆Φ22，L=3.5m，环向间距-8- 1.0m，纵向间距0.8m；全环设I20b型钢钢架加强支护，间距0.6m。临时支护采用：侧壁及临时仰拱喷砼厚20cm，挂设φ8钢筋网，网格间距20×20cm，设I18临时钢架支护。导坑侧壁设3.5m长的Ф22水平砂浆锚杆超前支护，纵向间距2.4m环向间距0.4m。视地质情况，有必要时设径向2.5m长Ф22砂浆锚杆。具体施工工序见《双侧壁法施工工序横断面示意图》。全断面开挖支护完成，根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架，施作防水层及二次衬砌。3、施工监测本段为隧道埋深7~8m的浅埋段，施工时进行以下项目的监控量测：地表下沉量测、洞内拱顶下沉量测、洞内位移量测。沉降监测仪器采用精密水准仪。1、地表下沉量测每5m布设一个测量断面，每个断面布设11个监测点，间距2m。最大下沉控制量为30mm。2、拱顶下沉量测、洞内位移量测与地表下沉量测设于同一观测断面。拱顶下沉量测点每个断面设1个，最大沉落控制量为15mm，变形速率小于0.15mm/d为稳定。3、洞内位移量测点分别于拱脚线、最大跨度线处设2条监测基线，最大位移控制量为30mm，变形速率小于0.2mm/d为稳定。以上各监控量测项目根据实测位移速度及量测断面距开挖面的距离确定量测频率。根据围岩监测数据，量测值接近、达到控制值时及时调整施工方法及支护参数。-8- 中铁二十一局集团天平铁路站工程Ⅰ标段项目部第五分部2006年6月6日-8-'