三元隧道大跨段施工方案

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1、新建铁路大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大跨段施工方案中铁四局集团第二工程有限公司 1三元隧道大跨段施工方案1.工程概况三元隧道位于丽江市境内，起讫里程：DK155+262- DK158+022，长度 2760m。其中 DIIK155+262+425 段 163m为车站隧道，大跨段纵坡为+1.0。隧道进口与丽江车站相接，地势较为平坦，采用挡墙式洞门。支护类型：新奥法施工，采用光面爆破及湿喷技术，锚网喷支护，拱墙一次衬砌。DK155+262302级围岩车站段，设置全环 I20工字钢架及拱部 25 中空锚杆加强支护；DK155+302360级围岩段设置全环格栅钢架及拱部 25 中空锚杆加强支护

2、，DK155+360390级围岩段设置拱墙格栅钢架及拱部 25 中空锚杆加强支护。隧道防排水：洞内设双侧沟双侧槽排水，衬砌喷混凝土与模筑混凝土之间拱、墙均设置防水板， 板后设置纵向、环向盲管，纵向盲管设于两侧墙脚。隧道照明：进口 DK155+262+425 车站段设置固定照明设备，其余段配备移动式照明设备。2.工程的施工方法、关键技术、工艺要点及工艺2.1.洞口段施工2.1.1.洞口排水系统、路堑和边仰坡施工洞口施工前，将工作面范围杂草及坡面落石和危石清除干净，根据施工设计图作好洞口排水系统和洞顶截水沟，截水天沟距边仰坡开挖线边缘大于或等于 5m，防止雨水或泥石冲刷坡面，上述处理完成后方可进行

3、洞口施工。洞外的路堑、边仰坡依据设计位置进行放样，并严格按照设计坡率采用光面爆破进行开挖，保证坡面平整。路堑开挖自上而下分层进行。为确保洞口施工顺利进行，坡面进行锚（网）喷封闭加固，以保证坡面稳定。洞口开挖预留施工平台，为隧道进口实施台阶法开挖进洞创造条件。 2.1.2.进洞方法隧道进口为级围岩，为保证施工安全,洞口设超前锚杆预加固。上半断面首先开新建铁路大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大跨段施工方案中铁四局集团第二工程有限公司 2挖进洞，观察超前锚杆支护效果，必要时采用小导管注浆加强。进口支护 I20型钢钢架（DIIK155+262+302）间距 0.8m。进口三线采用 CRD法施工，双

4、线采用 CD法施工，使初期支护形成整体闭合环，以加强围岩自稳能力,力保围岩稳定。2.1.3.洞口段施工洞口段施工采用台阶法掘进，人工钻孔，光面爆破，装载机装碴，自卸汽车运至弃碴场弃碴。 隧道开挖前，必须对洞口边仰坡进行喷锚加固，以防洞口地表塌陷、滑坡。洞口仰坡加固见图 2.1-1，洞口地表加固见图 2.1-2。2.1.4.正洞洞门施工在洞口二次模筑砼衬砌完成、洞内施工正常后，洞门及洞口附近的排水、截水设施要配合洞门施工尽早做好，并与洞外排水系统连通，以免地表水冲刷坡面，确保洞口施工的安全稳定。在进洞施工超过 50m以后，适时安排洞门施工。洞门施工应在洞口段二衬完成后进行。洞门采用自制大块组合钢

5、模，保证大面平顺美观，搅拌站拌制混凝土，混凝土输送泵浇筑，人工震动棒捣固密实，确保结构强度、各部分尺寸符合设计要求。洞门及洞口附近的排水、截水设施配合洞门施工先施工，并与洞外排水系统连通，以免地表水冲刷坡面。洞门浇筑时，要按设计预留隧道名牌和号标的位置。图 2.1-1 洞口仰坡加固示意图新建铁路大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大跨段施工方案中铁四局集团第二工程有限公司 3B+H.m501开 挖 轮 廓环 筋 构 架注 浆 锚 杆 或超 前 小 导 管 起 拱 线40正 面 型 钢 钢 架 或 钢 筋 格 栅 钢 架图 2.1-2 洞口地表加固示意图3.5m30 4101:nN1 25注 浆

6、 锚 杆 或 4注 浆 小 导 管L= m梅 花 型 布 置开 挖 轮 廓二 挂 8钢 筋 网 网 格 尺 寸 20cm 喷 C20砼 厚 1砼 套 拱 5超 前 注 浆 锚 杆 或 42超 前小 导 管 （ L=3.m） ， 超 前 锚杆 或 42超 前 小 导 管 沿 拱 部 开挖 轮 廓 布 置 两 层 ， 间 距 50cm两层 ， 锚 杆 环 向 间 距 4环 筋 构 架侧 面附注：本图除已标注外其余均以 cm计。洞口仰坡和边坡坡度的施工允许偏差为5%；洞口土石方不得使用集中药包爆破，以免影响仰坡、边坡的稳定，对土质、风化剥落的坡面和坡脚，要予以防护。2.1.4.1.洞门端墙基础施工端

7、墙基础挖到设计标高，检查地基承载力、基坑尺寸，符合设计要求后，支立组新建铁路大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大跨段施工方案中铁四局集团第二工程有限公司 4合模型，泵送混凝土灌注，插入式振动棒振捣，基顶预埋钢筋，与端墙钢筋连接。2.1.4.2.端墙混凝土施工凿除二次衬砌及基础表面浮浆，混凝土浇筑前用水冲洗，使洞门端墙与正洞拱墙混凝土连成一体。用钢管搭设脚手架，脚手架要有一定的强度、刚度和稳定性，使其在混凝土灌筑过程中不发生位移和局部变形，保证边角顺直、表面光洁、尺寸准确。按设计要求绑扎端墙钢筋。用大块钢模立模。泵送混凝土入模，浇筑时在模型上预留窗口，插入式振动棒振捣。洞门施工完毕，及时对洞顶

8、回填至密实，及时修筑端墙顶排水沟和边仰坡防护工程，保证洞口稳定和排水顺畅。防止雨季来临时冲刷边坡。2.2.正洞洞身开挖与支护洞身施工在准确探清地质情况后，运用“管超前、短进尺、弱爆破、强支护、勤量测、紧衬砌”的原则组织施工,确保隧道施工顺利进行。2.2.1三元隧道进口段车站大断面隧道开挖2.2.1.1CRD 法开挖施工三元隧道进口 DK155+262DK158+302 段，长 40m，为丽江南车站三线、双线大跨度、级围岩段，采用 CRD法开挖。YT-28 凿岩机钻眼，楔形掏槽，光面爆破。CRD法开挖每循环进尺 1.5m。开挖步骤详见图 2.2-1。新建铁路大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大

9、跨段施工方案中铁四局集团第二工程有限公司 5隧道中线 型 钢 钢 架I18横 撑 横 撑I18横 撑横 撑 2水 平 锚 杆（ L=3.5m）I18临 时 钢 架 系 统 径 向 锚 杆 42小 导 管 （ L=3.5m） 2砂 浆 锚 杆（ L=.5m）25767438约 70约4约6图 2.2-1 级围岩 CRD法开挖施工步骤图施工步骤说明见表 2.2-1。表 5.2-1 CRD法开挖施工步骤说明代号 代表部位 工 作 内 容 左上台 阶(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁超前支护及导坑侧壁22 水平锚杆超前支护；(2)弱爆破开挖部；(3)喷 8cm厚混凝土封闭掌子面；(4)施作部导坑

10、周边的初期支护和临时支护。即初喷 4cm厚混凝土，架立 20 钢架和 I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑；(5)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 左下台 阶(1) 滞后35m 弱爆破开挖部；(2)喷 8cm厚混凝土封闭掌子面；(3)导坑周边部分初喷 4cm厚混凝土；(4)接长 20 钢架和 18 临时钢架，并设锁脚锚杆，安设 I18横撑；(5)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 右上台 阶 开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。 右下台 阶 滞后35m 开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。新建铁路大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大跨段施

11、工方案中铁四局集团第二工程有限公司 6 左隧底 (1)在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部；(2) 导坑周边及隧底周边部分初喷 4cm厚混凝土；(3)接长 18 钢架和 18 临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。 右隧底(1)在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部；(2)导坑周边及隧底周边部分初喷 4cm厚混凝土；(3)接长 18 钢架，复喷混凝土至设计厚度。 仰拱施 工根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除 18 临时钢架，灌注部边墙基础与部分仰拱及隧底填充(仰拱与隧底填充分次施作)。拱、边墙二次衬砌利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。2.2.1.2 CD法开挖施工三元隧道 D

12、K155+302+390 段，长 88m，为丽江南车站三线大跨度级围岩段，采用 CD法开挖。施工中坚持“短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则，小炮开挖或人工开挖，严格控制装药量，工序变化处设钢架（或临时支架）设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定。采用 YT-28凿岩机钻眼，垂直楔形掏槽，光面爆破。CD 法开挖每循环进尺 2.0m。钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。施工过程中，严格进行施工监控量测，根据监控量测的结果进行分析，以确定临时支护拆除和二次衬砌的施作时机，必要时进行工序及支护参数的调整。级围岩 CD法开挖施工步骤见图 2.2-2。CD法开挖步骤说明见表 2.2-2。 新建铁路

13、大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大跨段施工方案中铁四局集团第二工程有限公司 7隧道中线二7504二6848576732818 2砂 浆 锚 杆（ L=.5m） 25超 前 锚 杆 （ L=3.m）系 统 径 向 锚 杆I临 时 钢 架 2水 平 锚 杆（ L=3.5m） 格 栅 钢 架图 2.2-2 级围岩 CD法开挖施工步骤图表 2.2-2 CD法开挖施工步骤说明代号 代表部位 工 作 内 容 左上台阶(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道侧壁 25 水平锚杆及导坑侧壁 22 水平锚杆超前支护；(2)弱爆破开挖部；(3)施作部导坑周边的初期支护和临时支护。即初喷 4cm厚混凝土，架立格栅钢

14、架和 18 临时钢架，并设锁脚锚杆；(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 左下台阶(1) 滞后35m 弱爆破开挖部；(2)导坑周边部分初喷 4cm厚混凝土；(3)接长格栅钢架和 18 临时钢架，并设锁脚锚杆；(4)钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。 左隧底(1)在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部；(2)接长格栅钢架和 18 临时钢架；(3)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。 右上台阶 开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同。新建铁路大理至丽江线 W10 标段 三元隧道大跨段施工方案中铁四局集团第二工程有限公司 8 右下台阶 滞后35m 开挖部并施作导坑周边的初期支护和临时

15、支护，步骤及工序同。 右隧底 (1)在滞后于部一段距离后，弱爆破开挖部；(2)隧底周边部分喷混凝土至设计厚度。 仰拱施工根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除 18 临时钢架，灌注部边墙基础与仰拱及隧底填充(仰拱与隧底填充分次施工)。 拱、边墙二 衬砌 利用衬砌模板台车一次性灌注部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。2.2.1.3砂浆锚杆施工工艺锚杆加工:锚杆采用 22 螺纹钢筋。根据设计长度截取杆体并除锈，杆体外露端加工成螺纹，以便安装垫板及螺母，杆体每隔 1m设隔离件，使杆体在孔内居中，保证有足够的保护层。锚杆布置：采用梅花型布置，间距按设计要求。钻孔: 用四臂钻孔台车或锚杆台车钻眼，孔眼方向垂直于岩面，钻孔直径至少要大于锚杆直径 15mm。锚杆安装前先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，水泥砂浆使用 32.5R水泥，粒径小于 3mm的砂子