东古路斜井试验段综合项目施工专项方案.doc

胡麻岭隧道东古路斜井
试验段施工方案
一、工程概况
胡麻岭隧道东古路斜井现在掌子面上导里程为X2+37,围岩为饱和水粉细砂，左右侧拱腰位置涌泥出现空腔，左侧拱脚出现股水。下导里程为X2+38.5，围岩为饱和水粉细砂，左右侧全部有流泥。上台阶围岩滑塌下涌造成下台阶排桩变形严重。仰拱里程为X2+45，二衬里程为X2+55。渗水使围岩及基地软化，基地沉降，在X2+50围岩量测点沉降累积10mm,收敛累积50mm、 X2+46围岩量测点累积沉降1140mm, 累积收敛619mm、 X2+39围岩量测点累积沉降924mm, 累积收敛907mm。现在掌子面正注浆。
二、超前支护方案
1、超前镀锌钢管底部汇合回退注浆布设参数及施工方法
超前支护采取φ25mm双排或多排镀锌钢管，间距控制40厘米，长度6~8米。现场依据实际情况在出水多地方，多设注浆管。
为了使开挖和早期支护时不易坍塌，提升施工安全程度，注浆扩散范围要确保拱部在1.5~2m，依据扩散半径对间距进行调整。依据镀锌钢管注浆在粉细砂影响范围约为20厘米，第一排镀锌钢管倾角为11°8′24″，第二排镀锌钢管倾角为14°28′39″。镀锌钢管安设采取钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大10～20mm，深度大于注浆管1.5~2m。然后将镀锌钢管用锤击或顶入，顶入长度大于钢管长度90%，并用高压风将钢管内砂石吹出；

图1：镀锌钢管结构图
2、超前预注浆参数及施工方法
浆液配比、参数及设备：水玻璃模数M=2.8～3.1,水玻璃溶液浓度Be′=35～40,水泥浆水灰比W/C=0.75:1～1.0:1(重量比),水泥浆:水玻璃=1:0.5～1:1.0(体积比),注浆压强为2～5 MPa,浆液扩散半径为0.2～0.4 m。浆液添加磷酸二氢钠对浆液固结时间进行正确控制。注浆设备为XPD90E。
双液浆凝固时间：水玻璃温度40℃、水8℃、溶解液25℃时凝固时间8s；水玻璃温度35℃、水8℃、溶解液20℃时凝固时间12s。
注浆前应进行压水试验，检验机械设备是否正常，管路连接是否正确。
注浆采取底部混合回退法注浆：水泥浆和水玻璃在注浆管管口混合，双液浆先到管底部1～2米处，因双液浆8～12后凝固，双液浆开始向管口流动，因为双液浆凝固时间快，部分浆液堵塞钻孔，浆液开始扩散。当压力达成一定压力时，以前堵塞浆液被挤开，浆液继续向管口流动。直到浆液流出管口，此时停止注浆8～12以后继续注浆，注浆以达成指定压力以后结束。现在单孔注浆量为水泥浆7～8吨，水玻璃8～9吨。
注浆施工中认真填写注浆统计，随时分析和改善作业，并注意观察施工支护工作面状态。注浆参数应依据注浆试验结果及现场情况调整。

图2：双排镀锌钢管注浆后扩散范围示意图
三、开挖、支护方案
开挖采取二台阶法开挖，其中上台阶环形开挖预留关键土，附以临时仰拱，上台阶高度4.96m、下台阶高2.31m，台阶长5～8m（依据围岩量测及现场情况进行优化），底板、二衬紧跟，开挖方法采取挖掘机两辅助人工开挖。

图3：洞身横断面图
1、上台阶开挖、支护
(1)、开挖、出砟、初喷
上台阶采取弧形导坑预留关键土法开挖，每循环掘进0.5m，现场视围岩情况可采取人工风镐或铁锹开挖，关键土上缘距拱部1.5m，关键土上宽2m下宽5.0m，长度2m，上台阶长度控制在5～8m。方便上下导坑同时施工，降低每循环施工时间。出砟及扒砟采取人工铁锹配合皮带输送机直接装车，以降低施工时间，在出砟过程中尽可能降低对周围岩体扰动。
上台阶开挖后应立即喷5cm厚C30早高强砼封闭开挖轮廓暴露岩面，若掌子面自稳能力较差可喷砼封闭掌子面，以防掌子面溜塌失稳，恶化施工条件。
(2)、架设拱部钢架、挂网、复喷包裹钢架、打设锁脚锚管
钢架采取工20b型钢，间距0.5m/榀，采取双层连接筋，钢架应确保垂直于隧道中线，钢架间距及其横向位置和高程偏差应小于±5cm，垂直度偏差小于±2°；钢架安设应在开挖初喷后立即完成；拱脚处虚碴、回弹料必需清理洁净；拱架连接板螺栓必需上齐且拧紧。在拱脚下混凝土垫块。
喷砼采取早高强C30砼，喷砼包裹钢架至设计厚度27cm。喷砼时喷头和受喷岩面大致垂直，距离保持在0.6～1.0m；若受喷岩面有小股水应采取小导管引排后再喷；喷护次序严格遵照由下而上次序进行，先喷钢架和围岩间砼，再喷两钢架之间砼；喷砼料随拌随用，储放时间不得大于2小时，如添加了速凝剂不得大于20分钟，严禁使用回弹料；喷砼成型后，应用方铲修整圆顺，严禁露筋，喷砼完成，拱脚回弹料立即清理洁净。
钢架拱脚处打设φ50锚管，每组4根，每根长5.0m。
2、施工临时仰拱
开挖关键土，每循环掘进0.5m，现场视围岩情况可采取人工风镐或铁锹开挖。出砟及扒砟采取人工铁锹，过程中尽可能降低对周围岩体扰动。仰拱钢架采取工18型钢，间距0.5m/榀，临时仰拱曲率半径21.6m。仰拱钢架和上台阶拱架采取连接螺栓，螺栓必需上齐且拧紧，拱架之间用22钢筋连接。清理仰拱拱架之间虚碴，喷射混凝土。

洞身纵断面图
3、下台阶施工
（1）下台阶预加固
为处理水浸泡下台阶造成围岩软化，基地沉降，为预防下导施工时初支出现下沉开裂，接腿时层层剥离无法施工情况（还没开挖到设计深度时就会出现流泥或围岩层层剥离把开挖地方回填起来），在施工前对下台阶进行注浆固结加固，浆液采取双液浆，现在浆液固结时间和固结效果试验正在进行中。
（2）打设下台阶排桩
上台阶开挖支护完成后，为预防上台阶不稳造成流砂滑塌下涌，在沿下阶横向打设密排φ50钢管， 长2.6m，钢管打入基底以下1.0m，上露0.2m，密排部署，对周围岩面较为集中出水点引流至基底积水坑，预防水在各台阶底部渗流，恶化工程条件。
（3）拆除临时仰拱及上循环排桩
拆除临时仰拱时先用风镐凿除临时仰拱喷射混凝土，机械配合人工取出拱架。拆除排桩采取人工配合挖机拔出φ50钢管。
（4）下台阶施工
下台阶开挖出砟同台阶开挖方法，均采取人工风镐或铁锹开挖，开挖时应尽力降低对围岩扰动；开挖完成后应立即进行挂网喷砼封闭，预防边墙滑塌突水涌砂；初喷砼完成后应立即进行钢架接腿，钢架两侧应错开开挖接腿；基底设置预制混凝土35×35×15cm（长×宽×高）垫块，以确保钢架落在稳定基础上；钢架拱脚处打设φ50锚管两组，每组2根，每根长5.0m；完成锁脚后立即进行复喷砼包裹钢架至设计厚度。
4、仰拱施工
仰拱开挖进尺控制在2.5m左右，开挖完成以后铺设厚20～50cm C25混凝土干拌料，改善基底松软、砂层液化不良条件；仰拱基底处理完成以后，立即架设仰拱工20钢架，和边墙钢架连接必需确保牢实稳定后喷射砼封闭。铺底钢筋预先加工好后直接在喷射砼表面整幅安放。
四、辅助方法方案
每个循环掌子面采取喷砼封闭，依据现场情况对不稳定地段采取网喷封闭。现场确定设置6m长超前探孔及初支后打设长度3.5m排水孔；以妥善引排裂隙水；洞内左右侧设置降水井，井深15m，井径100cm，每5m左右各设置一处。为预防上台阶不稳造成流砂滑塌下涌，在沿下台阶横向打设密排φ50钢管， 长2.6m，钢管打入基底以下1.0m，上露0.2m，密排部署，对周围岩面较为集中出水点引流至基底积水坑，预防水在各台阶底部渗流，恶化工程条件。设置降水井护筒（Φ1000，深度1.5m），浇筑混凝土仰拱至设计至铺底设计标高。
五、超前地质预报及监控量测
1、超前地质预报
施工作业之前，进行掌子面地质素描和超前地质预报，对前方地质情况作客观估计，方便确定下一步支护方法及准备对应机具设备和人力。
2、监控量测
做好监控量测及资料分析，依据变形情况立即采取方法，预防初支变形侵限及拆换。为及早采集数据并进行分析，避免关键土及作业环境对数据采集产生干扰，同时使数据更含有针对性，布点方法采取多点位移、无尺量测方法进行，监控量测要求以下：
(1)、纵向量测断面间距按5m部署；
(2)、测点部署：采取多点位移方法，全断面每环布设5个测点，采取全站仪观察，开挖后立即布设测点，不许可滞后布点，对于围岩软弱部位，水量大部位补设测点；
(3)、量测频率： 2次/d，依据围岩改变情况能够合适加密；
(4)、量测数据应立即进行整理和分析，发觉异常立即采取果断方法，并上报建设、监理和设计单位。
六、资源配置
（1）人员配置

组长：李绍杰

副组长：吴晨
副组长：吴成斌
副组长：邓应奎

管理人员：熊富华
技术人员：王瑾文

管理人员：韩杰
技术人员：魏文义
管理人员：张增辉
技术人员：汪凤伦

衬砌班
注浆班
支护班
开挖班

（2）机械配置
设备用途
设备型号
数量
注浆设备
天津聚能注江泵（SPD90E）高压双液注江泵
1台
皮带输送机
改装
1台
小导管钻孔设备
天水风动机械 YT28钻机
6台
凿除设备
天水风动机械 60风镐
6台
高压供风设备
陕西秦威24m3空压机
4台
通风设备
陕西华翼通风机2×110通风机
1台
开挖设备
日立XL240-C挖掘机
1台
装碴设备
柳工ZL50C装载机
成工ZL40装载机
各1台
运输设备
陕汽20m3自卸汽车
2台
王牌5吨自卸汽车
1台
喷锚设备
干湿两用耿立喷射机
2台
混凝土搅拌设备
2ZHS50山东路通搅拌站
1台
喷射混凝土搅拌设备
ZHS25山东路通搅拌站
1台
抽水设备

工字钢加工设备
广东乐昌G20液压冷弯机
1台
钢板切割设备
JQ40等离子切割机
1台
钢板钻孔设备
摇臂钻床23032×10
1台
焊接设备
X500交流电弧焊
5台
备用电源
发电机组GF38-350
1台
供电设备
S11-600变压器
1台
混凝土运输
GY3混凝土罐车
2台

七、应急处理
如在掌子面或下导开挖时，出现突水、涌泥等现象。
1、立即进行喷射混凝土封闭，封闭后进行打设注浆导管，依据突水、涌泥情况进行针对性高压注浆（水泥、水玻璃双液浆）。
2、进行大功率泥浆泵抽水工作及罐车向洞外运输。
应急物资配置
泥浆泵2台、高压注浆机1套、罐车1台、运输车1辆、枕木10m3、编织袋1000条、铁锹20把。
八、施工管理
1、技术管理
关键包含原材料、成品、半成品检验试验，围岩量测，超前地质预报及地质素描，技术交底，现场培训，检验批资料管理等工作。
2、现场管理
关键包含机械设备管理，进洞管理，架子队管理，严格实施设计参数，抓好工序循环及工序衔接等。
3、安全管理
关键包含现场各工序安全隐患排查，进度人员防护用具佩戴，洞内规范施工用电，氧气乙炔正确使用等。
九、试验目标
为了使上导开挖和早期支护时不易坍塌，提升施工安全程度，使下导开挖时初支不出现下沉开裂，接腿时层层剥离无法施工情况。提升施工进度，使月进度达成15~20米。

中铁十九局集团
兰渝铁路工程项目部三工区
12月16日