何家梁3#斜井开挖初支施工方案.doc

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新建西安至成都铁路西安至江油段（陕西境内）
站前工程XCZQ-9标段

3#斜井开挖初支施工方案

编制：

审核：

审批：

中铁隧道集团公司西成客专项目部
二〇一三年六月

目 录
一、编制依据 1
二、基本概况 1
三、施工方案 4
四、施工方法 5
1、洞口地段施工 5
2、洞内IV级地段施工 5
3、洞身初期支护 5
4、钢架施工 5
5、钢筋网施工 6
6、喷射砼施工 6
五、安全质量 6
六、进度计划 7
七、质量控制 8
八、安全、环保及文明施工 14
九、资源配置 16

一、编制依据：
1. 新建西安至成都铁路西安至江油段施工图《何家梁隧道3#斜井洞口设计图》
2. 隧道参考图
3. 依据GB/T19001--2000质量标准体系、GB/T24001-1996环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系
二、基本概况
何家梁隧道3#斜井位于铁锁关周家坎村附近的山沟内，斜井全长480.0m，与线路主线DK307+310.408处相交，交角73°30＇0＂，设计坡度8.15%。本斜井主要围岩为Ⅳ、Ⅴ级围岩，Ⅳ级围岩381.82m,占79.2%，Ⅴ级围岩98.18m，占20.8%。斜0+00-斜1+00为Ⅴ级围岩；斜1+00-斜1+30、斜1+60-斜2+90、斜3+20-斜4+50为Ⅳ级围岩；斜1+30-斜1+60、斜2+90-斜3+20为Ⅳ级围岩错车道。
序号
里 程
支护参数
1
斜0+00～斜1+00
I16钢支撑全环设置，前1榀间距60㎝，以后间距100cm，采用φ22链接筋链接；φ8钢筋网拱墙设置，网片规格20cm×20cm,搭接长度1～2网格；拱墙设φ22砂浆系统锚杆，L=3.0m，1.0×1.0（环×纵），锚杆垫板规格150×150×6；拱部设φ42超前注浆小导管，小导管规格：φ42mm,壁厚3.5mm，管长4.0m，倾角：外插角10～15°，小导管环向间距40cm，纵向搭接长度不小于1m，注水泥浆液，水灰比为1:1，每隔1榀设置；喷射混凝土型号C25砼喷混厚度23cm；
2
斜1+00-斜1+30、
斜1+60-斜2+90、
斜3+20-斜4+50
I12钢支撑全环设置，间距120cm，采用φ22链接筋链接；φ8钢筋网拱墙设置，网片规格25cm×25cm,搭接长度1～2网格；拱墙设φ22砂浆系统锚杆，L=2.5m，1.2×1.2（环×纵），锚杆垫板规格150×150×6；喷射混凝土型号C25砼喷混厚度20cm；
3
斜1+30-斜1+60、
斜2+90-斜3+20
I16钢支撑全环设置，间距120cm，采用φ22链接筋链接；φ8钢筋网拱墙设置，网片规格20cm×20cm,搭接长度1～2网格；拱墙设φ22砂浆系统锚杆，L=3.0m，1.2×1.2（环×纵），锚杆垫板规格150×150×6；拱部设φ42超前小导管，小导管规格：φ42mm,壁厚3.5mm，管长4.0m，倾角：外插角10～15°，小导管环向间距40cm，纵向搭接长度不小于1m，每隔1榀设置；喷射混凝土型号C25砼喷混厚度23cm；
三、施工方案
在斜井口上游右侧的山体下设置生活区和生产区。采用钻爆法开挖，洞口土质段微台阶法开挖，接下断面时立即用钢拱架和喷射混凝土封闭。斜井开挖分上下台阶，采用装载机装碴，自卸汽车运输。
洞身工序简要: 测量→钻孔→装药→爆破→通风→找顶→初喷→出碴运输→立钢拱架→测量检查→挂钢筋网→锚杆施作→超前锚杆→复喷砼→下一循环
四、施工方法
1、洞口地段施工
洞口段斜0+00～斜0+30米范围内为坡积块石头主要为灰岩，页岩为主充填物质为泥土，潮湿，用爆破开挖，采用挖机配合，在施做完洞口排水系统及防护后，开始两台阶留核心土进洞施工，小导管超前支护，在上台阶进洞6米左右后，进行下台阶的左右错进开挖和支护。
2、洞内Ⅳ级地段施工
采用上下台阶钻爆法施工，拼装式简易台架辅助风钻机钻眼，上下台阶开挖，人工装药，采用电雷管连接非电毫秒管起爆网络，上下台阶配置6～8把风钻钻眼，ZLC50装载机装碴，自卸汽车运碴。
3、洞身初期支护
本段设计采用型钢拱架锚喷联合支护体系，施工过程中，在拱部施作砂浆锚杆。
4、I12型钢拱架施工
先准确测量出中线﹑水平桩点，安装时保证其安装的精度符合设计轮廓的要求。钢架脚放在牢固的基础上，严禁悬空。严禁在钢架背后用碎石（土）或块石填充。并按设计要求设置锁脚锚杆。
钢架材质﹑规格﹑强度和刚度符合设计要求；钢架各部接头及纵向拉杆等装配齐全﹑连接牢固，拱脚安置稳定。
5、钢筋网施工
采用φ8的钢筋网（网格规格为200*200mm），注意钢筋网的搭接，要牢固。
6、喷射砼施工
①喷砼分两次进行。初喷4cm用于封闭围岩，在架好拱架后进行复喷。
②采用湿喷砼工艺，喷砼自下而上施喷，喷嘴离岩面距离1～1.2m左右，喷层表面平整﹑光滑，无干斑或滑移流尚现象。每次喷层厚度拱顶为3～5cm，边墙5～7cm，喷枪大致垂直岩面，尽可能减少回弹。当喷砼厚度较大时，采用分层喷射，当前一层喷砼已经初凝后，即可进行下一层砼的喷射。对于有渗漏水的岩面，喷砼前应做好引水处理（预埋盲管），然后再喷砼，并从无水处向有水处逐步逼近。
③喷砼施工质量标准
喷层厚度应有90%以上符合设计厚度，且喷面平顺，无漏喷；喷砼的强度应符合设计要求。
五、安全质量
5.1、防坍技术措施
结合本隧道的特点及其地质情况，采用以下主要的防坍措施：
(1)施工作到短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测。
(2)保证初期支护质量
(3)严格施工纪律
5.2、监控量测
考虑力求在满足需要的前提下少而精，以地质超前预报、地表沉降、初支表面观测、拱顶下沉和周边收敛变形为重点监测项目，以便指导施工。具体详见监控量测施工方案
5.3、供风、供水、供电和照明
（1）供风
在斜井洞口设空压机房，采用电动空压机提供高压风。高压风管采用直径150cm的钢管。
（2）供水
在水沟上游适当位置设高压水池供生产用水用，使用前对水质进行化验鉴定，确保水质合格。洞内给水管道采用φ80mm的钢管。
（3）供电和照明
洞内供电线路采用“三相五线制”，洞内工作地段采用36V安全电压照明，其余地段采用380V电压。洞内成洞地段照明采用高压钠灯，灯间距50m。
六、进度计划
6.1、施工进度指标
根据我部的施工经验，对上下断面进度指标计算如下：
6.1.1循环作业时间

开挖支护循环作业时间计算表
断面
类型
（平均）循环作业时间（分钟）
施工方法
循环进尺
响跑
勾齐头
立拱
打炮眼
喷浆
Ⅳ级
2.4
40
60
210
170
240
上下台阶
6.1.2月进尺计算
该段理论月进尺：24（小时）*60（分钟）/720（分钟）*2.4m/循环*30天=144m；考虑到各种不确定因素，实际月进尺为90m/月。
七、 质量控制
7.1质量目标
工程质量方针：实行科学管理，满足合同要求，赢得顾客信任，同时提供优质服务，做到至精、至诚、更优、更新。
工程质量标准：各项工程质量达到铁道部《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010要求。
工程质量目标：分项工程合格率达100%，创国家优质工程。
7.2 质量管理机构及保证体系
成立质量管理领导小组，项目经理为第一负责人，由总工程师和生产经理任副组长，成员由工程部部长、质检工程师、试验工程师、工区主任、工区主管工程师、质检员等组成。
附图1：质量管理组织机构框图
附图2：质量保证体系框图
7.3质量检查程序
如下图所示：
施 工
自 检
下道工序
质检人员检查
监理检查

不合格 不
合 合
格 格

合
格 不合格

合
格

检查出的质量问题，根据质量奖罚规定由质检人员开出奖罚通知单，并可以工作指令单的形式提出问题整改意见。
7.4工程质量保证措施
①开工前对所有施工人员进行技术交底和培训，对管理人员、技术人员进行专业强化培训；强化全员质量意识，并制定质量岗位责任制。
②所购施工所需的物资材料，根据《物资、工程设备检验和试验状态控制程序》进行质量控制，保证施工材料的质量。
③按《过程检验和试验程序》，并依据有关规范对施工过程进行监控。
④对关键工序和特殊工序，编制详细的作业指导书。
⑤隐蔽工程质量保证措施
每一道需隐检的工序施作完毕后，施作工班自检合格后上报质检工程师，质检工程师检查合格后，上报监理工程师，监理工程师检查批准后，方可进入下一道工序的施作，若检查不合格，作业工班必须立即返工或返修，重新检查直到合格为止。未经监理工程师批准，工程的任何部分都不能覆盖。
⑥质量事故报告制度：
实施质量事故报告制度，事故上报按照及时、逐级、如实报告原则。
7.5工程质量检验标准
7.5.1、开挖
7.5.1.1隧道开挖断面的中线和高程符合设计要求；
7.5.1.2严格控制超欠挖。当围岩稳定、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2部大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm，拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖；
7.5.1.3隧道开挖断面允许超挖值和检验方法
围岩级别
开挖部位
Ⅳ、Ⅴ
检验数量
检验方法
拱 部
平均线性超挖10cm
每一开挖循环检查一个断面
全站仪测量周边轮廓线，绘断面图与设计断面核对
最大超挖值15cm
边 墙
平均10cm
7.5.1.4光面爆破应按钻爆设计要求严格控制炮眼的间距、深度和角度。掏槽眼的眼距允许偏差为5cm，外插角应符合钻爆设计要求，眼底不应超出开挖断面轮廓线15cm，光面爆破的炮眼保存率，硬岩不应小于80％，中硬岩不应小于60％，并在开挖轮廓面上均匀分布。
7.5.2、支护
7.5.2.1喷射混凝土
7.5.2.1.1喷射砼采用湿喷工艺，拌制采用自动计量装置；
7.5.2.1.2混凝土原材料检验合格；
7.5.2.1.3原材料每盘称量的允许偏差：水泥：±2％；粗、细骨料：±3％；水、外加济：±2％；
7.5.2.1.4混凝土坍落度符合配合比要求；
7.5.2.1.5喷射砼及时施作，紧跟开挖面；
7.5.2.1.6喷射混凝土强度符合设计要求；
7.5.2.1.7喷射砼厚度和表面平整度符合下列要求：
u 平均厚度大于设计厚度；
u 检查点数的80％及以上大于设计厚度；
u 最小厚度不小于设计厚度的2/3；
u 表面平整度的允许偏差为100mm。
7.5.2.1.8养护时间不小于14d；
7.5.2.1.9表面密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓和渗漏水，锚杆头钢筋无外漏。
7.5.2.2锚杆
7.5.2.2.1锚杆使用的钢筋符合规定要求，半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计和国家现行有关技术标准的规定；
7.5.2.2.2锚杆安装的数量符合设计要求；
7.5.2.2.3砂浆的强度等级、配合比符合设计要求；
7.5.2.2.4锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实；
7.5.2.2.5锚杆安装允许偏差应符合下列规定：
u 锚杆孔的孔径应符合设计要求；
u 锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm；
u 锚杆孔距允许偏差为±15cm；
u 锚杆插入长度不得小于设计长度的95％，且应位于孔的中心。
7.5.2.2.6锚杆孔的方向符合设计要求，锚杆垫板应与几面密贴；
7.5.2.2.7锚杆应平直、无损伤，表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
7.5.2.3钢筋网
7.5.2.3.1钢筋网所用钢筋符合要求；
7.5.2.3.2钢筋网的制作和安装符合要求，与锚杆或其他固定装置连接牢固，钢筋网的混凝土保护层厚度不得小于3cm；
7.5.2.3.3钢筋网应在岩面喷射一层混凝土后在铺挂；
7.5.2.3.4钢筋网的网格间距应符合设计要求，网格尺寸允许偏差为±10mm；
7.5.2.3.5钢筋网搭接长度为1～2个网孔，允许偏差为±50mm；
7.5.2.3.6钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
7.5.2.4钢拱架
7.5.2.4.1钢架所使用的钢筋、型钢符合要求；
7.5.2.4.2格栅钢架钢筋的弯制和末端的弯钩及型钢钢架的弯制应符合设计要求，钢架的结构尺寸应符合设计要求；
7.5.2.4.3钢架安装不得侵入二次衬砌断面，底部不得有虚渣，相邻钢架及各级钢架间的连接应符合设计要求，钢架的混凝土保护层厚度不得小于4cm，表面覆盖层厚度不得小于3cm；
7.5.2.4.4钢架与初喷间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实;
7.5.2.4.5钢筋、型钢等原材料应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀；
7.5.2.4.6钢架制作应符合下列规定：
u 采用型钢弯制钢架时，分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定，各节长度不应大于4cm，腹板上钻孔的位置应符合设计要求；
u 钢架节点焊接长度应大于4cm，且对称焊接；
u 钢架周边拼装允许偏差为±3cm，片面翘曲应小于2cm。
7.5.2.4.7钢架安装允许偏差：
序号
项 目
允 许 偏 差
1
间 距
±100mm
2
横 向
±50mm
3
高 程
±50mm
4
垂直度
±2o
5
保护层和表面覆盖层厚度
-5mm
7.5.2.5超前小导管
7.5.2.5.1超前小导管所用钢管必须满足设计要求；
7.5.2.5.2小导管搭接长度符合设计要求；
7.5.2.5.3注浆浆液配合比、注浆压力符合设计要求;
7.5.2.5.4注浆浆液应充满钢管及周围的空隙；
7.5.2.5.5超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求；
7.5.2.5.6超前小导管施工允许偏差：
序 号
项 目
允 许 偏 差
1
方向角
2o
2
孔口距
±50mm
3
孔 深
+50 0mm
7.5.2.6超前预注浆
7.5.2.6.1超前预注浆所采用的水泥、配合比、注浆范围、注浆效果、检查孔的设置和日均出水量符合设计要求；
7.5.2.6.2注浆压力、注浆量、进浆速度等注浆参数符合设计要求；
7.5.2.6.3注浆孔数量、布置应符合设计要求。注浆孔间距允许偏差为±5cm，钻孔偏斜率的允许偏差为0.5％孔深；
7.5.2.6.4单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量方可结束。
八、安全、环保及文明施工
8.1 安全管理组织机构及保证体系
安全管理组织机构及保证体系见附图3、附图4
附图3：安全管理组织机构框图
附图4：安全保证体系框图
8.2 安全方针及目标
安全方针：安全第一、预防为主，防治结合、综合治理。
安全目标：实现“五杜绝，二控制，三消灭，一创建”。
五杜绝：杜绝死亡事故，杜绝重伤事故，杜绝重大机械事故，杜绝重大交通事故，杜绝重大火灾事故；
二控制：年重伤率控制在最小，年负伤率控制在最低；
三消灭：消灭违章指挥，消灭违章作业，消灭惯性事故；
一创建：创建安全文明标准工地；
8.3 安全施工保证措施
8.3.1、土石方填挖严格操作规程和指挥制度，防止坍塌伤人。
根据实际情况，作好部分施工安排雨季准备，但施工的项目应尽量避免雨天进行，施工前密切关注天气情况并制定详细的施工方案，确保施工项目快速﹑安全完成。
8.3.2、隧道开挖
① 施工前，对施工工人进行技术交底，内容包括：设计文件、施组，说明地质、施工方法、使用机具、开挖与衬砌断面尺寸、预留下沉量和施工误差、工序、工艺、循环进尺、安全措施、质量标准以及中线水平控制办法等。
② 施工人员到达工作地点后，工区主任、工班长应组织员工分头检查工作面，机具设施是否处于安全状态，详细检查支护是否牢固，拱部和边墙壁是否稳定，如有松动和裂纹，应及时加固处理。
③ 为克服隧道施工落石等惯性伤害事故的发生，每班都必须由专职安全员，加强对开挖面及未衬砌地段进行检查，发现异常情况应责成工班长派人处理，如发现险情时，应立即撤离工作人员并报告上级处理。
④ 洞口附近要备有砂袋、方木、斧锯等抢险材料和工具。
⑤ 初期支护、超前支护必须按设计或技术交底施作。
⑥ 及时进行初期支护，减少围岩暴露时间。由于本工程地质条件差，必须坚持一掘一支、快挖快支，尽早成环的施工方法。
⑦ 本工程爆破采用光面控制爆破，有效地控制爆破震动，减少对围岩的扰动。
⑧ 爆破参数要经过科学验算并结合现场情况进行调整，且必须严格按《爆规》执行警戒、防护。
8.3.3、装卸碴、运输安全措施
① 限制洞内行车速度
② 严禁将随地弃碴
8.3.4、锚喷施工安全措施
① 锚喷施工中，应随时检查电线路、设备的电器部份，确保用电安全。
② 对喷射机、水箱、风包及注浆罐等进行密封性能和耐压试验，验收合格后，方能使用。要经常检查输料管、弯头、注浆管、管路接头等有无磨薄、击穿、松脱现象，发现问题及时处理。
③ 在处理机械故障时，必须断电、停风。
④ 在处理堵管时，应将输料管顺直，按紧喷射头，疏通管的工作风压不得超过0.4Mpa。
⑤ 锚杆孔压浆时，注浆罐内应保持一定数量的砂浆，防止罐体放空，砂浆喷出伤人，严禁非操作人员进入施工作业区，施工中，注浆管前方严禁站人。
⑥ 施工操作人员的皮肤应避免与速凝剂直接接触。
洞内进行喷射作业时，必须加强施工通风和照明，使粉尘浓度达到工业卫生标准，提高作业面的能见度。
8.4 文明施工与环境保护
1、挂牌施工。
2、施工场地地界明确，必要地点进行围蔽
3、自觉维护周边绿化，不随意侵占线外土地。
4、临时排水设施布置合理、有序，禁止将水排入地方鱼塘，在易冲刷地段设置急流槽，将水排入沟渠中。
5、废弃物堆放场，不污染地方水源。
九、资源配置
1、人员配置，见下表
序号
岗位或班组
人数
备 注
1
副经理
1

总工程师
1

质检工程师
1

测量工
6

试验工
1

2
开挖分队
32
1个开挖班，1个立拱班，1个喷浆班
3
材料员
4
小料、油库、主材库、拌合楼料库各1人
4
操作工
16
装载机、大车、空压机
5
拌和楼
3
主任1个，操作员2个
6
装卸工
6

合计
62

2、设备配置，见下表
序号
设备名称
型 号
数量
单位
备注
1
自卸汽车
金刚20m³
4
台

2
挖掘机
PC220
1
台

3
装载机
ZLC50
2
台

4
湿喷机

2
台

5
空压机
Ingesland 950E
1
台

6
发电机
250KW
1
台

7
混凝土拌和站
山东山建HZ90
2
套

8
抽水机
扬程80米多级
1
台

9
变压器
1250KVA
1
台
洞外生产用电
10
注浆机
KBY50/70
1
套

11
弯拱机
液压
1
台

12
钻 床
上海/摇臂
1
台

13
钢筋调直机
全自动电动
1
台

14
砼输送车
斯太尔8m3
4
台
分期分批进场
15
农用车
东风
1
台

16
加油机及系统
初步定为湖北随州
1
套
包括车载机
17
油罐
30t
1
个

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