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1、 编制： 复核： 审核： 煤窑采空区煤窑采空区专项专项施工方案施工方案11 编编制依据制依据国家、铁路现行新建时速 200250 公里客运专线铁路设计暂行规定、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准、铁路隧道设计基本规范、铁路隧道施工规范。设计变更文件：四方会议纪要。新中梁山隧道现场调查资料。2 编编制目的制目的为更好的进行新中梁山隧道进口煤窑采空区的施工，保证施工安全、指导施工生产，特编制此方案。3 适用范适用范围围本方案适用于新建铁路成渝客运专线 CYSG-6 标新中梁山隧道进口#30 段煤窑采空区的施工。4 工程工程简简介介（1）#隧道采用双洞分修，长度分别为 4124 m、4119m
2、 ，隧道位于中梁山中部，自西向东横穿观音峡背斜，背斜轴部为测区地下水的分水岭，其两侧形成两个独立的地下水体系。本区地下水补给来源主要为大气降水，含水层多为易溶蚀的碳酸盐岩，地表多成槽谷凹地，岩溶发育，有利于地表水汇集。（2）*隧道DK290+295DK290+850、DK291+650DK292+650、DK293+400DKK294+050，右线隧道YDK290+325YDK290+850、YDK291+670YDK292+600、YDK293+360YDK294+010 段穿越煤系地层，局部有瓦斯积聚的可能，属低瓦斯隧道，采取本瓦斯施工方案。根据区域地质资料, 隧道穿越三叠系上统须家河组的
3、含煤地层 1、32段以紫褐、灰黑色等泥页岩为主，夹薄层状砂岩、炭质页岩及薄煤层、煤线，煤层厚约 0.10.4m，夹有数层煤层薄，瓦斯含量甚微，已有在观音峡背斜开挖的隧道，在穿越须家河组地层时实际瓦斯涌出量均比较小，其上限值多在 0.20.4m3/min 之间，而开采须家河组煤层的矿井，其瓦斯涌出量也在 0.3m3/min 以下。考虑到瓦斯涌出存在的不均衡性，这一地层的最大瓦斯涌出量应不大于 0.5m3/min。因此隧道洞身穿须家河组，其瓦斯含量较小，属低瓦斯段，但不排除可能局部积聚瓦斯。（3）涌水量计算*左线隧道正常涌水量为 12000m3/d，雨季最大涌水量为30000m3/d。*右线隧道正
4、常涌水量为 8000m3/d，雨季最大涌水量为20000m3/d。5 施工方案及技施工方案及技术术要求要求（1）对隧道拱部范围坍塌体进行小导管注浆固结，于 YDK290+784处拱部位置施作 42 小导管注浆加固，浆液采用 1:1 水泥浆，小导管外插角 45，长 6.0m，环向间距 0.4m。（2）待塌体注浆固结之后，于 YDK290+780 处拱部施作 89 大管棚，管棚长度 20m，环向间距 0.4m，外插角 35，并注 1:1 水泥浆。（3）YDK290+780+800 段采用级 I 型复合式衬砌，初期支护采用拱墙 I18 工字钢架加强支护，间距 0.6m/榀设置，并于采空区范围内拱顶预
5、留 3 根 108 钢管。（4）待采空区范围开挖支护完毕之后，二衬施作前对拱部空腔采用C20 泵送混凝土回填，回填高度至拱顶以上 2m。（5）采空区对应左线隧道 D3K290+776+796 段拱部采用 89 大管棚进行超前支护，长度 20m，环向间距 0.4m。初期支护采用拱墙 I18 工字3钢架加强支护，间距 0.6m/榀设置。（6）采空区对应左线隧道 D3K290+776+796 段拱部采用 89 大管棚进行超前支护，长度 20m，环向间距 0.4m。初期支护采用拱墙 I18 工字钢架加强支护，间距 0.6m/榀设置。5.1 施工作施工作业业平台平台为方便小导管及管棚作业施工，采用隧道弃
6、碴回填成作业平台。平台共分两个台阶，即小导管作业平台和管棚作业平台，小导管作业平台长 6米，距离拱顶初支面垂直距离 2 米；管棚作业平台长 8m，距离拱顶小导管作业平台垂直距离为 2.5 米，即距离拱顶初支面垂直距离 4.5 米；管棚作业平台距离仰拱填充面垂直距离为 4.7 米，填筑长为 15.77 米的缓坡，便于机械设备运至作业平台。弃碴回填过程中要用挖机分层碾压，避免机械设备使用过程由于平台不稳而失衡。详见附图 1。5.2 小小导导管施工管施工5.2.1 小导管参数200250470600800Y K290+784Y K290+7801520150060015771279 1m14（1）规
7、格：42，壁厚 3.5mm；（2）单根长度：6.0m；（3）环向间距：40cm；（5）倾角：外插角 45，可根据实际情况调整；（6）注浆材料：1:1 水泥浆。5.2.2 施工工艺流程超前小超前小导导管施工工管施工工艺艺流程流程图图5.2.3 制作钢花管小导管前端做成尖锥形，尾部焊接 8mm 钢筋加劲箍，管壁上每隔地质调查现场试验效果检查制定施工方案进行施工施工准备设备准备管材加工材料准备喷砼封闭掌子面机具准备拱部放样布孔风枪成孔清 孔插入小导管注浆1:1 水泥浆51020cm 梅花型钻眼，眼孔直径为 68mm，尾部长度不小于 30cm 作为不钻孔的止浆段。小导管构造见下图。注注浆浆小小导导管管
8、结结构构图图5.2.4 小导管安装（1）测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机钻孔，孔径较设计导管管径大 20 mm 以上。 （2）成孔后，将小导管按设计要求插入孔中。5.2.5 注浆采用 KBY-50/70 注浆泵压注 1:1 水泥浆。注浆前先喷射混凝土510cm 厚封闭掌子面，形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。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的 80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
9、注浆参数可参照以下数据进行选择：注浆压力：一般为 0.51.0Mpa浆液初凝时间：12min水泥：P.O42.5 普通硅酸盐水泥砂：中细砂8mm 加劲箍 小钢管普通焊30cm1520cm65.2.6 注浆异常现象处理（1）串浆时及时堵塞串浆孔。（2）泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。（3）进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。5.3 大管棚施工大管棚施工5.3.1 大管棚参数（1）规格：89，壁厚 6mm；（2）长度：20m；（3）环向间距：40cm；（5）倾角：外插角 35，可根据实际情况调整；（6）注浆材料：1:1 水泥浆。5.3.2 大管棚制作管棚
10、采用 89mm 热轧无缝钢管，壁厚 6mm，长度为 20m，在末端的钢管有一端加工成尖形；其它钢管的两端均加工成丝扣，丝口长度为15cm，采用外套丝扣连接。同一面上的接头不超过总管数的 50。钢花管上钻对穿钢管的注浆孔，孔径 1016mm，孔间距 113mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段 150cm，相邻两对孔线成垂直状态。5.3.3 钻孔钻孔采用 YQ100-E 管棚钻机。施工时，钻机放在平台上，用四根斜撑固定在平台上，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。为保证钻孔方向，钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，开始施钻。刚开始施工时要低速低压，钻深 1m 后转
11、入正常转速。第一根钻杆外露 0.20.3m 时，停止7钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。换杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格时及时更换，以保证正常作业。钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进，或者采用套管跟管钻成孔。5.3.4 安装管棚钢管钻孔钻好后，将钻头退出，钻杆全部卸下，将预先加工好的钢管安装在大臂上，低速推进钢管，其冲击压力控制在 1820Mpa，风压控制在4.06.0Mpa。
12、当第一根管推进孔内外露 3040cm 时，停止钻进，使顶进的联接套与钢管脱离，大臂退回原位，人工装上第二节钢管，大臂低速钻进，使其对准第一节钢管端部(严格控制角度)，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体，钻机再以冲击压力和推进压力顶进钢管。按同样的方法继续加长钢管至设计长度。5.3.5 注浆（1）压水试验压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。开泵前应先将吸浆管伸入水桶，待泵吸水量正常时，关闭注浆球阀，观测泵压。压力表正常时，持续 5min 不出故障即可。（2）水泥浆的配制浆液采用 1:1 水泥浆，浆液配合比需进
13、行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。8（3）注浆施工操作要求及注意事项检查各种机具，进行试运转。注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.61.0MPa，注浆终压为注浆压力的 23 倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆 10min 以上。注浆过程中由专人做好记录。浆液达到要求的强度后方可进行洞身开挖。注浆过程中严格控制注浆压力，注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。5.4 YDK290+780YDK290+800 段支段支护护5.4.1 洞身开挖洞身开挖应按照爆破安全规程采用控制爆破或非爆破方法。V 级型围岩采用台阶法开挖，即上下台阶及仰拱开挖。开挖断面考虑预留变形量 15c
14、m。V 级围岩上断面开挖循环进尺不得大于 60cm，下断面开挖循环进尺不得大于 120cm，仰拱开挖前必须完成钢架锁脚锚杆,仰拱与掌子面的距离不得大于 35m。 上台阶开挖 10m 后及时开挖下台阶，下台阶采用左右交错开挖，先开挖左半断面，开挖 5m 后开挖右半断面。开挖时严格控制开挖断面中线及高程，按设计中线高程开挖。开挖前应对掌子面进行断面放样，按放样开挖轮廓线开挖，不允许欠挖，拱部最大超挖值不超过 15cm，边墙最大超挖值不超过 10cm。5.4.2 型钢钢架（1）设计参数：拱墙 I18 型钢钢架，钢架纵向间距 0.6m，允许误差范围10cm。（2）钢架应采用胎膜焊接，在加工场地内现场绘
15、制 1：1 的大样，根据9设计大样图加工。（3）钢架各焊接点要焊接牢固，不得出现脱焊、点焊、漏焊现象。（4）钢架应在开挖或初喷混凝土后及时架设。（5）钢架安装前应清除底脚下的虚渣及杂物，钢架底脚应置于牢固的基础上。钢架横向位置偏差50mm，垂直度偏差2。（6）钢架应尽量密贴围岩与锚杆焊接牢固，钢架之间采用 22 钢筋连接，沿钢架外缘每隔 2m 用混凝土垫块楔紧。（7）钢筋拱脚打设锁脚锚杆（或锚管），锚杆长度不小于 3.5m，每侧数量为 23 组（每组 2 根），下断面开挖后钢架应及时落底。（8）钢架应与喷射混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷射混凝土充填密实，保护层厚度不得小于 4cm。5.4.3 钢筋网片（1）6 钢筋盘条焊接成 2020cm 网格，网格尺寸允许偏差10mm，搭接为 12 个网格，允许偏差5cm。钢筋网片焊接要牢固，表面无油污锈蚀。（2）钢筋网应在初喷混凝土后安装，应与锚杆连接牢固。（3）砂层地段应先铺挂钢筋网，沿环向压紧后再喷混凝土。（4）钢筋网应随受喷面的起伏铺设，与受喷面保持一定距离，并与锚杆或其他固定装置连接牢固。5.4.4 锚杆（1）拱部采用 L-3.0m 的 25 组合中空注浆锚杆，边墙采用 L-3.0m22 砂浆锚杆。中空注浆锚杆每延米 11.5 根，边墙锚杆每延米 9 根，间距 1.2
