铁路隧道明洞及洞门施工方案修订稿

铁路隧道明洞及洞门施

工方案

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京沈京冀铁路客运专线JSJJSG-6标段胡营西山隧道

明洞及洞门施工方案

编制：

复核：

审核：

中交第一航务工程局有限公司京沈京冀客专Ⅵ标

2014年10月08

目录

1编制依据

⑴《京沈客专施隧参02-05》《京沈客专施隧参03-04》《京沈客专施隧参03-17》及其他有关设计文件、施工图、实施性施工组织设计、招投标文件等。

⑵现场实地踏勘调查资料。

⑶工程所在地的地理位置、交通条件及地质条件。

⑷原铁道部和中国铁路总公司现行设计规范、施工规范、验收标准。

⑸同类工程施工资料及相关施工工艺。

⑹可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。

⑺国家、行业及河北省有关工程建设的法律、法规、标准、条例。

2编制说明

编制原则

⑴遵循工程建设规律和技术规律，围绕安全质量目标，合理安排工艺流程和施工顺序。

⑵充分利用现有人员与设备，做到配套、实用，合理调度,做到辅助坑道转正洞施工与辅助坑道自身施工互不影响。尽量减少临时工程，科学布置施工平面图，统筹安排各单项工程进度。

⑶对施工现场全过程控制，实行动态管理。

编制范围

本方案适用于胡营西山隧道洞口及明洞施工作业。

3工程概况

进出口均为比较破碎的Ⅴ级围岩，隧道进口采用帽檐斜切式结构洞门，其中DK147+997-DK148+014为洞门段， DK148+014-DK148+042为明洞段，明洞采用明挖法施工，设置路堑式对称明洞衬砌；出口采用扩大断面式缓冲结构洞门,里程DK159+302～DK159＋329长27米，采用明挖法施工。

4工程特点

进口洞门及明洞

进口左右两侧均存在高边坡，为确保施工安全，需先防护再施工，按设计设置被动防护网需要包围整个洞门明洞边坡及仰坡，左侧加设9根*锚固桩，桩间设置挡土墙。

出口缓冲结构

出口设置27米扩大缓冲结构，利用现有台车加工内模，需合理安排工序，进洞适当距离后及时施做洞门。

5施工总体安排

总体施工方案

1、本隧道洞口地质较差，围岩为Ⅴ,强风化片岩，岩体裂缝发育，破碎，进洞时要采用先支后挖法施工，洞外刷坡要从上至下逐步开挖与支护；开挖震动时易发生岩体坍塌，施工时及时对顶部危岩进行清除和采取防护措施，防止崩塌。

2、在对洞门、边仰坡按设计放线后，采用以挖掘机开挖为主，如遇岩层较硬或遇较大孤石，则采用松动爆破，将孤石震裂，岩石震松，然后以挖掘机挖掘，并用风镐开挖。以此来减少对洞口风化严重部分围岩的扰动，保证顺利进洞。

3、在开挖边仰坡的同时，认真仔细地观察边仰坡土体的稳定性，如若土体不稳或有滑动迹象，对边仰坡进行及时的加固和防护措施，以保证施工安全。

4.、在开挖前修建排水沟、截水沟等排水系统，防止地表水冲刷及渗透，影响成洞及施工安全，在边仰坡基本就位后，施做明洞及洞门。

施工步骤

1、首先处理危石，并施作洞口边仰坡截水沟，以截排地表水，截水天沟距边仰坡开挖边缘不小于5m，沟底至衬砌拱顶外缘的高度不小于,排水沟与路基排水系统相衔接。

2.、从上至下施作洞口刷坡至暗洞里程并进行边仰坡防护，其标高至暗洞顶。

3、根据图纸，在暗洞口施作管棚。

4、开挖明洞段土方至暗洞里程。

5、施工洞门及挡墙。

6、施工明洞。

支护方案

根据设计图纸及规范要求，边仰坡施工自上而下随挖随喷分层进行，明洞段开挖后边坡设置锚喷临时防护，锚杆采用Φ22mm,L=砂浆锚杆,×梅花型布置，15cm厚C25喷射砼挂Φ8钢筋网25×25cm。

6洞门及明洞施工方法

施工准备

开工前，施工前，应由专业工程师向现场技术人员、作业人员进行技术交底，并确认人员、设备、材料、机具、作业环境满足正常作业的要求。

边仰坡及洞口施工

边仰坡开挖、支护施工工艺流程

洞口边仰坡开挖支护施工流程如图所示：

图洞口边仰坡开挖支护施工流程图

测量放样

首先进行测量放样，确定随隧道中桩线、刷坡线、边仰坡坡脚线、截水沟开挖范围。

护坡清理

隧道洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的施工排水设施，加固防护措施，以防地面水冲刷而造成边仰坡失稳。

截水沟开挖

采用人工配合机械开挖，注意截水沟的线条直顺；先用挖掘机简单在截水沟测定中线开槽，再用人工整平基坑并夯实，基槽底面应夯实到位，对于基槽底面土质不符要求的，应及时开挖换填土，进行加固。若在开挖中遇到硬岩，采用风镐凿除，使沟底与沟壁坚实平顺。

截水天沟砌筑截水天沟采用C25钢筋混凝土浇筑，钢筋为φ8（HPB300）型钢筋，间距为20cm，共计19根。截水天沟断面图见图。

图截水天沟断面图

测量放线及分层开挖

开挖前先进行测量放线，放出隧道中桩线、开挖边界线和边仰坡坡脚线，根据图纸提供的刷坡坡度为：永久边仰坡为1：1。隧道隧洞洞外采用三角网测量，每个洞口至少设置三个平面控制点，三个点应设在互相通视，交通方便，地基稳定且能长期保存的地方。高程控制采用水准测量进行，每个洞口应布设两个高精度水准点，两个水准点以安置一次水准仪即可联测为准；中线放出后按10m为中桩间距单位打设中线桩；

开挖边线桩用等高线法测出，按5m为中桩间距单位打设开挖边界桩；中桩及开挖边界桩要经过项目部测量队复核测量认可后方可使用；

边仰坡施工过程中，每一开挖台阶都要进行测量放线，放线内容为中桩及每台阶的坡脚桩；

边仰坡采用机械配合钻爆分层开挖，人工配合机械刷坡，自上而下分台阶进行；各台阶开挖、刷坡过程中同时做好坡面防护.

为便于边仰坡坡面的一次开挖成型，减少刷坡量，爆破采用预裂爆破，钻孔间距和装药密度等根据岩石的结构计算，现场试验加以调整。爆破完成后，采用挖掘机配液压锤对边坡进行修整，从而确保边坡顺直，为边坡防护工程创造条件。

人工清理、打锚杆眼

在每层坡面开挖完后，立即对边坡上的浮石、危石及时清险，坡面凹凸不平处应予整修平顺，然后按照图纸设计仰坡布置×梅花型布置锚杆眼，采用人工手持风凿岩机钻孔，锚杆外露10-20cm。

锚杆安装及注浆

按设计在打好的锚杆眼内打入设计长为，ф22的砂浆锚杆，然后采用M20

图砂浆锚杆施工工艺图

预制钢筋网、铺挂钢筋网

1、钢筋网的制作

钢筋网片采用ф8钢筋，方格25cm×25cm焊制，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据网片之间搭接长度等综合考虑确定。

钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

2、成品的存放

制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地。存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。

3、挂网

按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随坡面距离3cm起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，钢筋网的搭接长度不小于25cm。

4、施工要点

（1）钢筋网格尺寸应符合设计要求。

（2）铺设钢筋网按照以下要求执行：

①钢筋网在初喷一层混凝土后铺挂，且保护层厚度不小于2cm。

②砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土。

③钢筋网应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm,与锚杆（锚杆安装3d后）连接牢固。

④喷射时，减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度。

⑤喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射混凝土。

5、质量要求

（1）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。

（2）钢筋网搭接长度不小于25cm。

（3）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。

喷射混凝土

按设计要求配置C25的喷射混凝土料，在钢筋网片上喷射10cm的混凝土面，进料加入速凝剂，由专业熟练工人操作，保证喷射混凝土面平整，无干斑或脱落现象。施工工艺流程图如下：

1、喷射准备

喷射前应对受喷岩面进行处理。岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，以提高喷射混凝土的附着力，喷射混凝土前，宜先喷一层水泥砂浆，待终凝后再喷射混凝土。喷射工艺如下图如图所示：

图喷射混凝土施工工艺流程图

2、喷射作业

（1）喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风—缓慢打开主风阀—启动速凝剂计量泵、主电机、振动器—向料斗加混凝土。

（2）喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自上而下，分段长度不宜大于6m。喷射时应先将低洼处大致喷平，再自上而下顺序分层、往复喷射。

①分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。

②喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，并根据喷嘴出料情况调整风压。

③喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为；若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响混凝土的质量。

3、养护

喷射之后，用水或风将喷管面粉尘和杂物清除干净。喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护，养护时间不小于14d。

洞门工程施工

洞门施工工艺流程

缓冲结构与斜切洞门施工工艺相同，参照斜切洞门施工工艺，见图

图斜切洞门施工工艺

基础测量放样

根据设计图纸对基础四个角点进行测量放样，并向现场作业负责人对基础的开挖尺寸、开挖深度等进行书面交底。

基础开挖

洞门基础地层为土质时，采用人工配合挖掘机开挖，当洞口基础需爆破开挖时，应采取控制爆破技术。

安装基础模型

当基础埋设的宽度、深度、承载力满足设计要求，并经现场监理检查验收合格后，根据基础设计边线安装基础模型，绑扎基础钢筋，预埋墙身钢筋。

基础混凝土浇筑

墙身放样

基础混凝土达到5Mpa时，在基础表面方可进行墙身（端墙）控制点的测量放样，放样点用红油漆标识，并向作业人员进行现场交底。

墙身钢筋安装、模板安装

钢筋绑扎前，调整基础预埋墙身钢筋，按设计接长主筋，钢筋安装完毕后，安装墙身模型，墙身（端墙）模型采用大块整体钢模，表面涂刷脱模剂，模型安装接缝严密、平整，加固牢固，不跑模、不漏浆。

墙身混凝土浇筑

墙身（端墙）混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土运输车运输，混凝土输送泵泵送入模，插入式振捣器分层振捣成型。

混凝土养护

墙身（端墙）混凝土浇筑完毕后，应及时进行混凝土保水潮湿养护，养护最低期限应符合有关标准要求。

明洞工程施工

隧道明洞施工采取仰拱施工完成后进行仰拱填充施工，最后进行墙、拱衬砌。仰拱采用分段开挖，分段浇筑，并进行全幅一次性施工。仰拱施做完成后待混凝土强度达到设计强度的90%，安设仰拱填充模板，进行仰拱填充。采用液压整体式衬砌台车作为明洞施工的内模，台车就位固定，经测量检查合格后

绑扎钢筋，利用木模现场拼装作为明洞施工的外模进行二次衬砌。拱墙采用一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，混凝土输送泵泵送入模，见工艺流程图

图明洞明挖施工工艺流程图

仰拱及仰拱填充施工

仰拱采用分段开挖、分段浇筑。单次循环开挖控制长度5m,严禁单次开挖长度过长，现浇C35防水钢筋混凝土，C20混凝土填充。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。具体施工控制如下：

(1)断面开挖

开挖过程中应边开挖边检测各控制点的标高，避免超挖，对土质及软弱围岩，基底标高以上应预留20cm采用人工开挖，避免机械对基础的破坏，对机械开挖有困难的部位，也采用人工开挖。开挖完成后，应对软弱及土质围岩的基底进行地基承载力检查，明洞边墙基底承载力 300kpa,对承载力不满足要求的进行实施加固。

(2)钢筋的制作及安装

仰拱设计采用C35钢筋混凝土，钢筋采取在钢筋加工场进行制作，洞内进行现场安装。钢筋在定制的模具上进行制作，钢筋的连接应保证焊缝的长度、宽度、厚度符合要求。安装应保证间距均匀，各钢筋允许偏差在规范允许范围之内。

(3)模板的制作及安装

模板采用大块木模进行现场的拼制，模板的刚度及平整度符合要求，支撑采用Φ42×的无缝钢管做为支撑，确保支撑的合理可靠，对拼缝不严密的局部采用膨胀胶进行填塞封堵，防止混凝土浇筑时出现漏浆造成混凝土出现麻面。(4)混凝土的浇筑

混凝土采用拌和站集中拌和，砼搅拌运输车运输至施工地点直接入模进行浇筑。混凝土拌和及运输过程应确保混凝土质量，避免混凝土出现离析及混凝土坍落度损失过大，影响混凝土质量。混凝土振捣应确保混凝土满足内实外光的质量要求。对仰拱回填的片石强度及径级必须符合要求。

(5)施工控制要点

①施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级混凝土回填。

②砼应整体浇注一次成型，填充砼应在仰拱砼终凝后浇筑，填充砼浇筑完成后要几时养护，仰拱砼的养护可采用覆盖土工布（膜）浇水养护，填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。

③仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理，并按设计要求设置止水带。

④根据设计要求，施工缝处钢筋应断开，并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。

⑤仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm

⑥混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

⑦仰拱填充表面坡度应符合设计要求，坡面应平顺、排水畅通、不积水。明洞衬砌施工

明洞衬砌采用C35模筑防水混凝土，液压整体式衬砌台车作为内模。台车定位要借助测量仪器，要用全站仪将隧道衬砌中心线测出，并用钢钉钉点做好标记，找出衬砌台车的中心，用吊垂找出台车中心线与衬砌中心线的偏差后进行调整，直至两中心线重合。再用水平仪测出衬砌台车中心顶面的标高，算出与衬砌中心顶面标高的差值后调整高度。分别测出左右两个脚点的方位，与设计方位对比，找出差值后进行调整。至此，台车的位置就定位完成。将台车的支撑螺旋杆全部撑开并扭紧，每根螺旋杆必须都由专人负责检验，以防松动（砼浇筑过程中也要不定时的进行检验）。

钢筋制作及安装

（1）钢筋加工

①钢筋在钢筋加工场加工，采用 25t 汽车吊配合 15t 载重汽车将半成品钢筋吊运至现场工作面。

②钢筋的表面洁净无损伤，油漆污染和铁锈等在使用前清除干净。带有颗粒或片状老锈的钢筋不得使用。

③钢筋平直，无局部弯折，钢筋的调直遵守以下规定： a 采用冷拉方法调直钢筋时，Ⅰ级钢筋不大于 2％；Ⅱ、Ⅲ级钢筋不大于 1％； b 冷拔低炭钢丝在调直机上调直后，其表面不得有明显擦伤，抗拉强度不低于施工图纸的要求。

④钢筋加工的尺寸符合施工图纸的要求。

（2）钢筋安装

拱墙及洞门钢筋利用模筑台车作为施工平台，采用人工安装；钢筋的安装位置、间距、保护层及各部分钢筋大小、尺寸均按照施工图纸及相关规范的规定进行。为确保混凝土保护层的必要厚度，在钢筋和模板之间设置强度不小于结构设计强度的混凝土垫块，垫块中埋设铁丝与钢筋扎紧，垫块位置互相错开，分散布置，每平米不少于 4 个。各排钢筋之间用短钢筋支撑，以保证位置准确。在施工现场配备全站仪测量安装精度。

（3）钢筋连接

现场钢筋的连接采用单面搭接焊。搭接时其搭接长度满足要求。同一搭接区段内钢筋接头面积不大于全部钢筋面积的50%。同时还需满足以下要求：

①焊（连）接头在受弯构件的受拉区不大于 50%，轴心受拉构件不大于25%。

②在构件的受拉区，绑扎接头不大于 25%，在构件的受压区内不大于50%。

③钢筋接头要避开钢筋弯曲处，距弯曲点的距离不小于钢筋直径的 10 倍。

④在同一根钢筋上少设接头。“同一截面”内，同一根钢筋上不超过一个接头。

⑤现场所有焊接接头均由持有电焊合格证件的电焊工进行焊接，必须采用“5”字开头等级的电焊条，以确保接头的焊接质量。

⑥绑扎钢筋完毕后用钢模板将台车端头封闭，封闭后的端头要密合，不能出现较大的缺口，要保证砼施工过程中，外模及堵头模板不漏浆。

砼的浇筑与养护

所有工作都准备完毕后，便可施工衬砌砼。将台车上所有的小窗口全部打开，从衬砌台车的一侧接入砼输送泵的输送管道，调试砼搅拌设备及砼配合比后开始浇筑。砼在台车的一侧浇筑高度在大于2米后，便要将管道转移到台车的另一侧，以平衡砼自重所带来的偏压力，防止将台车挤压偏位，造成胀模。砼入模后要及时的振捣，振捣时间要适中，不能太长也不能太短，以免造成砼离析或不密实。在施振过程中要注意对预留及预埋件的保护，以免将其损坏，失去作用。在弧顶部位的砼可采用附着式振捣器对其进行的振捣。在施工过程中要保证砼的坍落度及良好的流动性以填充拱部的剩余空间。

砼施工完成后，要在规定的时间内进行拆模，以防止时间过长，砼附着于模板表面，不易拆除，最终导致粘连，影响砼表面的美观。泵送混凝土的拆模待混凝土强度达到8MPa后进行。

砼拆模后，要及时的对其进行养护，以保证砼的强度按期增长。在实际施工中，可采用洒水养护。待砼强度达到要求时，方可取消对砼的养护。

防水层施工

明洞施工所用的防水材料：无纺土工布（400g/m2)、纵向排水管，EVA防水卷材等。

明洞衬砌外层采用6cm砖砌保护+双层土工布（400g/m2)+4mm自粘式防水卷材+4mm厚聚氨酯防水涂料+3cm厚M10找平砂浆；明洞衬砌基础两侧纵向Φ

110HDPE打孔排水管与横向引水管相连，明洞衬砌背后水引入隧道路面下盲沟排走；明洞顶回天土体表层设一层粘土隔水层以防地面径流下渗，并在回填地表坡度的作用下流入洞顶排水沟排走。在结构构造防水方面，采用中埋止水带和膨胀止水带条与明洞施工缝、变形缝处布设，同时结构采用防水混凝土以形成完善的明洞防排水体系。

回填土

明洞回填应在明洞外防水层施作完成且混凝土强度达到设计强度的70%后进行，侧墙回填应两侧对称进行。土质地层，应将墙背坡面挖成台阶状，用片