范家山斜井进入正洞施工方案

'优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路范家山隧道斜井进入正洞施工方案一、编制依据（1）国家和铁道部现行设计规范、施工指南、验收标准、技术规程等；（2）我公司所拥有的技术装备力量、机械设备状况、管理水平、工法及科技成果和多年积累的工程施工经验；（3）项目部实施性施工组织设计；（4）其它相关依据。二、工程概况范家山隧道斜井设计位于主洞线路前进方向右侧，斜井与主洞相较于里程DK425+015，斜井中线与主洞中线的大里程方向的平面夹角为84°，斜井与正洞的接入点中心坑底标高为969.632m（仰拱填充顶面标高）。斜井综合纵坡10.26%，采用无轨运输双车道断面，其中斜井与正洞交接段30m采用3%缓坡。斜井与正洞交接段设计采用Ⅳb+支护参数，正洞交叉口段为Ⅳ参数支护。三、斜井施工方法调整1、进洞方式的调整原设计方案中斜井进入正洞方案采用斜交双联式进入正洞，根据斜井实际情况，若按照原设计方案施工，将存在以下隐患：①三角区域多，围岩暴露多，给施工造成的安全隐患也将随之增加；②双联式单洞，断面小，施工干扰大；③原设计斜井双线台车无法使用，需要重新制作二衬台车，造成费用增加；④由于曲线半径小，导致测量放样过程中后视距离太短，影响测量精度。8 优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路考虑斜井中线与正洞中线平面交角84°，接近正交。现将斜交双联式进入正洞方案调整为如下方案：从原设计线路XDK0+030里程开始，斜井断面仍采用标准双线断面开挖至正洞交叉口。2、井底水仓的调整原设计井底水仓为两条分离的洞室，洞室断面小，工序复杂，不利于机械化施工，增加施工时间，现将水仓线路由原来的两条改为一条，同时考虑隧道渗水过大，断面开挖净空由3m×3m改为4m×4m(具体设计见平面图)。四、总体施工方案在斜井接近与正洞相交里程段，对斜井段初期支护进行加强；从正洞与斜井相交里程起，采用小导坑进入正洞洞身开挖，在临时钢架的支护下按V级围岩参数开挖出正洞上台阶断面；架立正洞上台阶环向钢架后，按V级围岩三台阶法向正洞前后方向施工，然后逐步过渡至正常段施工；施工中加强监控量测，选择合适的预留变形沉落量，并控制好临时支护高度，加强初期支护施工质量。五、施工步骤及工序安排1、根据斜井与正洞相交角度及拱顶高差，确定斜井与正洞交叉口拱顶需抬高30cm，斜井可按设计断面施工至交叉口，只在交叉口范围进行拱部扩挖；XDK0+030～XDK0+014.26（长度15.74）按斜井Vb+级围岩衬砌施工，XDK0+014.26~+XDK0+005.74（交叉口里程）段斜井初期支护进行加强，为下步正洞跨越斜井提供支护保障。沿斜井进洞方向XDK0+014.26里程开始左侧间距80cm，右侧间距90cm架立10榀型钢钢架（如“斜井图-2”所示）。XDK0+014.26~+XDK0+005.74段采用两台阶法施工，上台阶长度5~6m，下台阶开挖时左右侧错开1~2榀钢架；2、施工至正洞右侧边墙与斜井交界里程XDK0+005.74处时，8 优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路考虑正洞在斜井宽度范围内上台阶拱架落脚位置的牢固性，在正洞交叉口沿正洞方向连续架立3榀I20b型钢钢架（交叉口正洞按照V级围岩支护，钢架架立不侵入正洞钢架界限），相应在此型钢架上连续焊接3榀I20b型钢托梁，焊接必须牢固稳定，并在托梁两端螺栓连接I20b型钢立柱，为正洞钢架提供落脚平台；托梁与斜井异型钢架间空隙设置I20b竖向立柱支撑，立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射C25砼回填密实，保证相交地段三维受力状态围岩的稳定。等到在此处安装正洞钢架时，用I20b型钢斜梁代替正洞的B单元钢架，用I20b型钢立柱代替正洞的C单元钢架，仰拱钢架连接在斜井仰拱的预埋I20b型钢上，直型型钢钢架必须在型钢A单元的切线方向上。斜井与正洞交叉口处加强钢架图见下页图。3、按照V级围岩开挖方法（短进尺、弱爆破、强支护、早封闭）开挖正洞导坑，开挖宽度4m，高度根据正洞拱顶标高进行调整，考虑机械作业的需要，高度以不低于3.5m为宜。施工中严格控制每循环开挖进尺0.75m和标高（8 优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路进入正洞范围后开挖及初期支护需比正洞拱部相应设计标高加高，以预留临时支护厚度）；与正洞走向垂直上坡到正洞三台阶开挖的上台阶，施做临时门架支护，再施工正洞的上台阶右侧部分，直至形成正洞标准上台阶开挖轮廓线。正洞导坑开挖时，顶部施作I16临时棚架支撑，棚架间距为0.75m，棚架间采用φ22钢筋焊接为整体，挂设钢筋网后复喷C25混凝土25cm，形成临时支护体系。I16临时棚架结构尺寸见“棚架加工图”。4、斜井进入正洞后施工①正洞上台阶断面开挖完成后，及时施作正洞上台阶I20a型钢；安装正洞右侧斜井宽度范围上台阶钢架时，用I20b型钢斜梁代替正洞的B单元钢架，接头位置由A点调整为A’点，保证直型型钢钢架在型钢A单元的切线方向上；增加锁脚锚管数量，及时喷射C25砼封闭。②待喷射砼达到强度后，按照线路设计坡度向大里程方向按V级围岩加强段衬砌支护参数进行上台阶开挖，如果围岩破碎施作临时仰拱或横向支撑（原设计该正洞段为IV级围岩复合式衬砌）；施工中要严格按设计和规范施工，保证超前小导管、锚杆和钢筋网的施工质量，同时加强锁脚锚管施工，防止拱架下沉，向大里程开挖5~6m后喷射C25砼封闭上台阶掌子面，反向向小里程方向开挖5~6m后喷射C25砼封闭上台阶掌子面。③从斜井上台阶开挖正洞中台阶，宽度控制在4～5米，开挖至正洞右侧边墙后及时架立中台阶钢架，施作锁脚锚管后喷射C25砼封闭。④形成正洞标准上、中两台阶后，开始向大里程（或小里程）方向开挖5～6m,施作初期支护后向反方向开挖。⑤从斜井底面开挖正洞下台阶，宽度控制在4～6米，开挖至正洞右侧边墙后及时架立下台阶钢架，施作锁脚锚管后喷射砼封闭。⑥形成标准三台阶后按照V级围岩支护参数开挖正洞。⑦8 优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路正洞落底后要及时进行正洞仰拱施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。5、交叉口处斜井模筑衬砌施工在正洞施工正常后（形成交叉口斜井模筑衬砌空间后），及时对斜井交叉口往斜井口方向25米范围内施作二次衬砌，厚度40cm，二衬达到设计厚度后拆模，形成对交叉口处围岩三维受力的有效支护。6、正洞加强段开挖交叉口正洞前后10米范围内按照V级围岩三台阶开挖，开挖中严格控制施工进尺，及时施作型钢钢架，当开挖到正洞拱部与斜井相交处时，取消斜井交叉口处型钢B单元，改用直型型钢，使其落于斜井支撑托梁上，连接牢固，施工时应控制直型型钢应在A’单元型钢的切线上；开挖到仰拱与斜井仰拱相交时，取消斜井交叉口处仰拱型钢D单元，改为异型型钢与斜井仰拱型钢连接牢固，使该段封闭成环，形成对围岩的有效支护。六、施工要点正洞与斜井相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞挑顶施工的安全，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台；同时增加该段正洞初期支护的锁脚锚管数量，防止拱架下沉。1、斜井支护加强段施工：斜井从里程XDK0+014.26开始，斜井开挖、支护均按照设计围岩施工，并采用格栅钢架加强支护，同时加强该段径向锚杆施工。2、交叉口处加强环设置由于正洞开挖断面较大，为确保扩顶段正洞施工安全，在斜井与正洞交接处设置一加强环，加强环由3榀I20b型钢钢架连续组成，钢架间采用焊接和φ22钢筋连接，喷射C25砼覆盖钢架。如果斜井靠近正洞段围岩较差应及早施作斜井二次衬砌。导坑进入正洞施工一定距离后（约2~3米）反向开挖交叉口段加强环矩形拱架空间，施作连接筋、钢筋网片及径向锚杆，喷射C25砼封闭。8 优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路3、设置托梁，为正洞拱架提供落脚平台在斜井与正洞拱顶交界里程处，沿正洞方向设置拱顶纵向托梁，托梁两端下设置I20b型钢立柱，紧贴斜井环向钢架，托梁采用I20b型钢，牢固焊接于斜井钢架拱顶，托梁与斜井钢架间空隙设置I20b型钢竖向立柱，立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷射C25砼回填密实。4、加密设置正洞初期支护锁脚锚管，每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚管，锚管长4.0m，规格Φ42*3.5mm，及时注水泥砂浆，锁脚锚管与钢架牢固焊接，防止拱架下沉。5、斜井以进入正洞施工时，严格控制每循环开挖进尺0.75m，且爬坡导坑施工中，按照V级围岩支护参数施作初期支护，确保围岩稳定。6、交叉口段正洞径向锚杆施作到位，与正洞型钢焊接牢固，构成一个完整支护体系。7、加强监控量测，根据量测结果及时调整开挖方法和施工参数，并选择合适的预留变形沉落量。8、施工中应严格按照上述方案进行，可根据实际围岩情况进行部分调整，但调整前需通知工程部现场确认。七、排水措施根据设计图纸，在XDK0+040处设计有两条连通正洞的排水管路，考虑实际情况，在斜井里程XDK0+030～035右侧设置一集水坑，集水坑规格5m×2m×2m(长×宽×深)，将里程XDK0+030往大里程方向的水全部引至此集水坑集中抽排，待施工进入正洞，正常施工后，再按照设计要求施做斜井井底水仓。开挖后若拱部或者边墙有水渗出，必须及时采用半圆管或者盲管将水引排至底板两侧水沟，集中到集水坑统一抽排。如果XDK0+000～030处斜井渗水严重，每隔10米在斜井右侧布置一小型临时集水坑，及时将水截排，严禁渗水在隧道内肆意乱流。8 优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路八、人员、机械配置1、管理人员配置：队长1名，技术负责人1名，技术主管（技术员）1名，测工1~2名，施工员3名，安质员1名（实行轮流值班制）。2、作业人员配置：斜井施工：开挖班25人；支护班10人；喷浆班10人；综合班8人，共计53人。正洞施工：开挖班30人；支护班16人；喷浆班18人；综合班10人，共计74人。3、主要施工机械配置：挖掘机1台，装载机1台，自卸汽车3台，湿喷机4台，压浆机2台，钢架弯制机1台、YT28风钻16台、空压机3台等。九、工期安排从斜井XDK0+014.26里程开始开挖、支护，至交叉口段前后10米范围内正洞开挖、支护结束，计划工期为22天。十、施工注意事项1、施工中严格按照“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭”进行施工，必须加强围岩监控量测，根据量测结果及时反馈，确保支护措施安全合理。2、施工中应注意交叉口段斜井锁脚锚管、钢架、连接钢筋、超前小导管及系统锚杆等的施工质量，必须严格按照设计和规范要求进行施作。3、交叉口段斜井衬砌应及早施作，。4、斜井与正洞掌子面施工时，应设专人值班，随时观察围岩及支护状态的稳定性。5、编制挑顶施工的安全应急预案，做好应急材料、物资的储备。8 优质高效绿色和谐建设世界一流重载铁路6、从斜井交叉口往正洞小里程方向施工时，因线路设计为反坡，施工中注意设置积水井，及时抽排至斜井洞外。7、考虑机械故障，备用不少于一套抽水设施。十一、安全、质量措施1、安全措施（1）斜井进入正洞施工期间实行架子队领导轮流值班制，对作业过程及安全操作进行全面监控与指挥。（2）加强对围岩变形的监控量测，随时掌控围岩收敛和拱顶沉降情况，及时做好应对措施。（3）严格执行火工品管理措施，进行爆破作业时必须遵守爆破安全操作规程。（4）临时及辅助工程按相应的国家有关标准、规范要求施工。（5）临时供电及照明线路满足《电力施工技术安全规则》要求，电线接头牢固，线路布设合理。2、质量措施（1）严格按照技术交底进行钢架加工，钢架间纵向采用Φ22钢筋连接，连接钢筋环向设置间距1.0m，喷砼至设计厚度，确保支护质量。（2）正洞与斜井交叉口段范围内I20a型钢钢架与交叉口位置横梁与仰拱型钢牢固焊接，加强交叉口段径向锚杆施工，确保交叉口段围岩三维受力的稳定。（3）加密设置交叉口段正洞初期支护锁脚锚管，每榀钢架单侧不少于4根锁脚锚管，锚管长4.0m，规格Φ42*3.5mm，及时注水泥砂浆，锁脚锚管与钢架牢固焊接。8'