2#斜井进正洞挑顶方案

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1、1 目 录 一、编制依据.1 二、工程概况.1 三、斜井进正洞挑顶施工方案.4 四、施工控制要点.13 五、隧道排水措施.14 六、施工进度计划安排.14 七、主要人员、机械设备配置15 八、质量控制措施.16 九、应急预案及物资.16 1 阳山隧道 2 号斜井进正洞挑顶施工方案 一、编制依据一、编制依据 （1） 阳山隧道施工图及参考图； （2） 铁路隧道工程施工技术指南 （TZ204-2008)； （3） 铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10417-2003)； （4） 铁路隧道工程施工安全技术规程(TB10304-2009)； （5） 铁路工程施工组织设计指南(铁建设 2009266 号

2、)； （6） 铁路隧道防排水施工技术指南TZ331-2009； （7） 铁路隧道超前地质预报技术指南(铁建设2008105 号)； （8） 铁路混凝土工程施工技术指南(铁建设2010241 号)； （9） 铁路混凝土工程施工质量验收标准(TB10424-2010)； （10） 阳山隧道实施性施工组织设计 ； 二、工程概况二、工程概况 阳山隧道位于陕北黄土高原梁峁区，进口为郑庄镇李家台村， 沿线经过黑家河，出口设在麻洞川高村。隧道进口里程 DK379+591.70，出口里程为DK391+260，隧道全长11668.3m，为单洞 双线隧道，最大埋深277.07m，隧道设置斜井3座。 2号斜井采用无

3、轨运输方式，为双车道斜井。斜井与线路交会里 程为DK385+850；斜井长L=845m(平距)，斜井与线路平面交角为58。 横向棚架法斜井进正洞挑顶平面图见图1。斜井内坡段最大坡度为 9%，综合坡度8.02%。斜井与正洞交接段2斜0+30+00段按照IV级双 车道模筑衬砌设计进行支护，采用双车道辅助坑道净空尺寸 2 7.5m6.2m，坡率为3%，设置单侧排水沟,该斜井为临时工程，在隧 道竣工后封闭。交叉口处正洞与斜井断面图见图2。 图图1 1、横向棚架法斜井进正洞挑顶平面图、横向棚架法斜井进正洞挑顶平面图 2号斜井位于黄土峁梁区，地形起伏较大，斜井最大埋深199米； 斜井洞身地层主要为黏质新黄

4、土、黏质老黄土和砂岩、砾岩、含砾 砂岩、泥岩，砂岩、泥岩，岩层产状为：3005，斜井洞身处地 三 门 峡 浩 勒 报 吉 斜井进口 右线中线 隧道中线 左线中线 斜井中线 2斜0+08.63 2斜0+16.51 按偏离法线架立14榀拱架并增设仰 拱，内侧间距60cm，外侧间距100cm 加强环：6根I25a型钢支撑柱、斜井3榀 I25a型钢钢架及3榀I25a支撑梁 正洞棚洞施工位 置 3 下水主要为第四系孔隙水和基岩裂隙水，主要受大气降水补给，水 量小，基岩风化带和土石界面处水量相对较大，渗透系数 K=0.2m/d，正常涌水量239m/d。 4 20cm厚C25喷砼初支 35cm厚C30混凝土

5、衬 砌 20cm厚C25喷砼初支 40cm厚C45混凝土衬 砌 图图 2 2、正洞及斜井设计断面图、正洞及斜井设计断面图 5 2号斜井设计围岩级别及衬砌类型自与正洞相交处分别为： 0+00-0+30设计围岩级别III级，衬砌类型IV模筑衬砌，0+30- 1+00设计围岩级别III级，衬砌类型III级喷锚衬砌，1+00-2+33设 计围岩级别级，衬砌类型IV级喷锚衬砌，2+33-3+14设计围岩级 别V级，衬砌类型级模筑衬砌,3+14-6+42设计围岩级别级，衬 砌类型IV级喷锚衬砌，6+42-7+21设计围岩级别V级，衬砌类型 级模筑衬砌,7+21-8+36设计围岩级别V级，衬砌类型黄土级模筑

6、 衬砌。 交叉口正洞DK385+830DK385+870段长40m设计围岩为IVa级， 初期支护及衬砌均采用正洞IV级围岩IVa复合式衬砌进行支护。 经计算：斜井拱顶与正洞拱顶高差为2.22m见图3。 三、斜井进正洞挑顶施工方案三、斜井进正洞挑顶施工方案 1、施工方案及方法 斜井进正洞挑顶采用“横向棚架法”施工。斜井施工至 2 斜 0+16.51 处，按设计偏离法线架立 14 榀格栅钢架(h=130mm)至洞口， 并及时浇筑斜井铺底；斜井施工至 2 斜 0+08.63 开始爬坡挑顶至正 洞拱顶高程，并继续向前开挖至正洞右侧开挖轮廓线处，爬坡挑顶 至正洞边开始施作套拱，套拱根据开挖进尺分节施作，

7、节长同循环 进尺（0.5-1.0m） ，预留沉降量在设计值 8cm 基础上增加 12cm， 即按 20cm 预留。在挑顶到正洞边缘严格按设计施作交叉口加强环门 架。 根据围岩情况循环进尺控制在 0.5-1.0m，开挖后及时初喷、 支立套拱拱架、安装棚架水平梁架及竖向支撑至正洞右侧开挖轮廓 线处，向出口方向按设计工法开挖支护 15m 后，喷射混凝土封闭掌 6 子面，暂停该方向施工，掉头施工进口方向 15m,分别施工正洞两方 向中、下台阶，待施工空间满足后，两方向再同时施工 40m,施作仰 拱衬砌、拱墙衬砌。 7 图图 3 3、斜井与正洞拱顶高程对比图、斜井与正洞拱顶高程对比图 8 1）交叉口斜井

8、段施工 斜井施工至 2 斜 0+16.51 处，按设计采用格栅钢架(h=130mm)、 钢筋网片、喷射混凝土的加强型支护，具体支护参数为： 1 在斜井接近正洞洞口 12.61m 范围，里程 2 斜 0+16.51- 0+03.9 采用格栅钢架(h=130mm)，拱架间距 1m，拱架间采用 22 纵 向连接筋焊接在一起，连接筋环向间距 1m，42 锁脚锚管加固拱脚、 墙脚。 2 斜井拱墙喷射 C25 混凝土厚 20cm，拱墙挂 8 钢筋网，间 距 20cm20cm，搭接 1-2 个网格，逐点焊接。 3 在斜井接近正洞洞口 12.61m 范围，里程 2 斜 0+16.51- 0+03.9 初支完成

9、后，及时施作模筑衬砌，采用钢拱架与组合模板施 工二衬混凝土。 2）交叉口加强环门架施工 斜井与正洞交叉口加强环门架采用 6 根I25a 型钢支撑柱、3 榀 I25a 型钢支撑横梁焊接形成刚性整体，再施作 3 榀I25a 型钢钢拱 架和I25a 型钢短支撑柱，短支撑柱上端与横梁焊接，下端与钢拱架 焊接，使门架与钢拱架形成受力整体；锁定斜井与正洞交叉口围岩， 并做为正洞套拱、初支钢架落脚支撑点，加强环施工完成后，及时 施作该处模筑衬砌，并注意该处衬砌背后采用同级混凝土回填密实。 3）横向棚架施工 棚架由拱形格栅钢架（套拱） 、拱顶水平格栅梁架、拱形内竖向 支撑、锁脚锚管及连接件组成，交叉口加强环门

10、架及模筑混凝土施 工完成后，以台阶法进正洞，上台阶高 3.57m，上台阶坡度，边缘 9 至正洞中线范围为 42%，中线至另一侧边缘为平坡(见图 5)。 根据围岩情况，斜井口向正洞开挖循环进尺按 0.5-1.0m 控 制，开挖后立即初喷 4cm 砼，支立拱形格栅钢架（套拱）长 0.5- 1.0m，拱形格栅钢架（套拱）落在门架横梁上并与横梁焊接成为整 体，其下方安装竖向支撑 I20 工字钢。在拱形格栅钢架（套拱）背 面安装水平格栅梁架，与套拱钢架焊接牢固，打设锁脚锚管，喷射 砼完成一个循环，进入下一循环，以相同方法施作至正洞另一侧， 形成棚架，套拱格栅钢架采用 h=180mm，格栅梁架采用 h=1

11、80mm，竖 向支撑采用 I20 工字钢。正洞套拱钢架与横梁连接见图 5。 10 4）正洞初支施工 按设计支立格栅钢架、铺设钢筋网片、焊接纵向连接钢筋、打 设锁脚锚管、喷射砼，完成交叉口正洞段上台阶初支，钢架落在横 梁上并与横梁焊接成为整体，初支格栅钢架间距为 1m，正洞初支钢 架与交叉口加强环门架横梁连接见图 4、图 5。 图图 4 4、横梁与斜井拱架连接示意图、横梁与斜井拱架连接示意图 正洞钢架落脚点 横梁 斜井拱架 根型钢支撑柱 型钢支撑立柱 斜井型钢钢架 根型钢支撑正洞钢架横梁 斜 井 中 线 11 图图 5 5、钢架与横梁连接布置图、钢架与横梁连接布置图 棚洞格栅钢架(h=180mm

12、)支撑 正洞4榀格栅钢架 (h=180mm)套拱 正洞初期支护 正洞套拱I20a钢 柱头 3根I25a型钢立柱 正洞I25a型钢支 撑正洞钢架横梁 内轨顶面 正 洞 中 线 12 与斜井相交的正洞加强段为 DK385+830DK385+870 段 40m 范围， 其支护参数为： 正洞 DK385+830DK385+870 段范围设置格栅钢架(h=150mm)， 间距 1.0m，钢架间用 22 纵向连接筋焊接在一起，连接筋环向间 距 1m，每个节点设置 2 根长度 4m 的 42 锁脚锚管。 拱墙喷射 20cm 厚 C25 混凝土（DK385+846DK385+857 段范 围喷射 23cm 厚

13、） ，拱墙挂 68 钢筋网，间距 25cm25cm，搭 接 1-2 个网格，逐点焊接。 2、施工顺序 交叉口开挖空间大，施工工序多，施工难度大，开挖后支护闭 合时间长等诸多不利因素，该段正洞围岩为级，支护二衬采用 a，施工工法采用三台阶法。根据斜井与正洞设计相交角度及复合 式衬砌参数，对交叉口段斜井初期支护进行加强，确保下一步正洞 施工安全稳定，交叉口工序如下： （1）斜井掘进接近正洞相交里程时（即掘进至 2 斜 0+08.63 时） ，开始逐渐抬高斜井拱顶高程，接长钢架。拱顶抬高坡度控制为 29%。 （2）斜井掘进至正洞开挖轮廓线后，在交叉口处施做加强环。 13 即在斜井初期支护加强环钢架拱

14、顶上设置纵向水平横梁，横梁采用 I25a 型钢（三榀并连焊接而成） ，横梁两端联接 I25a 型钢立柱支撑， 立柱置于正洞边墙底，严格控制横梁和立柱平面位置，不得侵入正 洞初支范围，喷射 C25 混凝土覆盖加强环、焊联短钢架柱，横梁范 围暂不喷射，待正洞钢架落脚后一并喷射。 （3）斜井掘进至正洞开挖轮廓线，采用台阶法开挖进正洞，上 台阶面同正洞台阶面高程，以棚架法穿过正洞，棚洞斜向上爬坡至 洞顶后，以台阶平坡向前开挖至正洞另一侧上台阶拱脚位置。 （4）上导坑向进口方向开挖支护达到 15m，开始中、下台阶落 底施工。落底施工按出口、进口方向分别施工。 （5）仰拱支护达到 30m，施作仰拱二衬及填

15、充混凝土，当仰拱 混凝土及填充混凝土施工 48m 后，立即在洞内既定位置组装液压长 栈桥及衬砌台车施作二次衬砌。 14 3、交叉口正洞段三台阶开挖支护流程 加强环（即门架）施作开挖支护交叉口上台阶（形成棚架、 完成初支）开挖支护交叉口大里程侧上台阶 15m开挖支护中台 阶开挖支护交叉口下台阶及仰拱初支继续开挖支护大里程正洞 上、中、下台阶及初支仰拱 30m掉头施工小里程上、中、下台阶 及仰拱初支 30m施作交叉口正洞二衬仰拱施作交叉口正洞拱墙 二衬。 4 施工注意事项 （1）施工中必须加强围岩量测，根据量测反馈信息，及时调整 支护参数，确保结构安全。 （2）交叉口段斜井初支要加强，铺底要及时施

16、做，门架的位置 准确，不能侵入正洞二衬断面。 （3）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。 （4）交叉口正洞段开挖后要及时进行正洞仰拱初支施工，以便 初期支护尽早成环，确保施工安全。 （5）交叉口正洞段二次衬砌，应在斜井断面宽度范围外的两侧 各设置一道沉降缝，防止不均匀沉降引起交叉口处正洞衬砌砼开裂。 四、施工控制要点四、施工控制要点 正洞与斜井相交地段处于复杂的三维受力状态，斜井进正洞交 叉口处门架施工、套拱钢架安设、正洞初支与门架连接及开挖为该 方案施工控制的重难点，门架加工、安装过程中应严格控制结构尺 寸、各个杆件连接质量，保证正洞初期支护支撑于一个安全可靠的 15 结构体系上，同时应加强套拱钢架安设及交叉口正洞初期支护与门 架连接控制，确保整体稳固不变形，控制要点及措施如下： 辅助坑道斜井变断面段施工，应加强初期支护，支护参数应 比正常断面相应提高。 交叉