李家店隧道斜井施工专项方案0103.docx
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李家店隧道斜井施工专项方案0103
新建北京至沈阳铁路客运专线（京冀段）
站前工程JSJJSG-Ⅶ标段
（DK118+491～DK147+996.28）
李家店隧道1号斜井施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁十一局集团有限公司京沈京冀客专Ⅶ标段指挥部京沈三工区
二零一六年十二月
目录
1编制说明1
1.1使用范围1
1.2编制依据1
2工程概况1
2.1线路概况1
2.2设计情况2
3总体施工方案2
3.1斜井断面扩大3
3.2增加工程量5
3.3斜井洞身开挖方法6
3.4斜井开挖钻爆设计6
3.5斜井初期支护施工工艺和方法6
3.6斜井防排水施工9
3.7斜井底板施工13
3.8斜井拱墙衬砌施工13
4人员、机械配备情况及施工计划17
4.1劳动力配置计划（见劳动力配置计划表）17
4.2机械设备投入计划（见主要机械设备投入计划表）17
4.3施工工期计划18
5施工安全措施19
5.1开挖及钻爆施工安全措施19
5.2洞身施工安全措施19
6质量保证措施22
7环境保证措施24
李家店隧道1号斜井施工方案
1编制说明
1.1使用范围
本方案适用于京沈京冀客专Ⅶ标段李家店隧道1号斜井段段施工。
1.2编制依据
（1）国家相关法律、法规和铁道部相关规章制度，国家、铁道部颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规。
（2）《高速铁路隧道工程施工技术指南》（铁建设【2010】241号）；
（3）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；
（4）京沈京冀客专有限公司下发的相关文件；
（5）李家店隧道设计图纸、设计文件和设计资料；
（6）李家店隧道实施性施工组织设计；
（7）施工前期踏勘、调查、采集和咨询所获取的资料；
（8）我集团公司多年来客运专线铁路、高速公路等类似施工科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力，以及在同类铁路施工中所积累的丰富经验。
2工程概况
2.1线路概况
李家店隧道1号斜井与李家店隧道正洞左线交会里程为DK143+150，斜井长度为468m，与线路平面交角为45°，斜井内坡段最大坡度为12.00%，综合坡度为10.75%。
2.1斜井与隧道平面关系示意图
2.2设计情况
表1李家店隧道1号斜井设计情况
序号
起屹里程
长度
围岩分级
衬砌类型
超前支护措施
施工方法
起点里程
终点里程
（m）
1
1斜0+00
1斜0+40
40
II
单车道III级围岩模筑衬砌
全断面
2
1斜0+40
1斜2+90
250
II
单车道II级围岩永久喷锚衬砌
全断面
3
1斜2+90
1斜3+15
25
II
双车道II级围岩永久喷锚衬砌
全断面
4
1斜3+15
1斜3+60
45
II
单车道II级围岩永久喷锚衬砌
全断面
5
1斜3+60
1斜4+30
70
IV
单车道IV级围岩永久喷锚衬砌
全断面
6
1斜4+30
1斜4+38
8
V
单车道V级围岩加强模筑衬砌
超前小导管
台阶法
7
1斜4+38
1斜4+68
30
V
单车道V级围岩加强模筑衬砌
超前大管棚+小导管
台阶法
3总体施工方案
李家店隧道1号斜井原施工方案是斜井从洞外向内掘进。
1号斜井洞外实际情况不具备从洞外向洞内掘进条件。
现方案改为从洞内向外掘进。
3.1斜井断面扩大
由于现有施工条件的限制，原设计断面净空宽5m×高6m不能满足现场施工的要求，需将原设计断面扩大为宽6.5m×高6.5m。
图3.1单车道III级围岩模筑衬砌断面图
图3.2单车道II级围岩永久喷锚衬砌断面图
图3.3单车道IV级围岩永久喷锚衬砌断面图
图3.4单车道V级围岩加强模筑衬砌断面图
3.2增加工程量
表2李家店隧道1号斜井增加工程量表
围岩
等级
长度（m）
设计参数
扩大后参数
增加总量
开挖（㎡）
C30喷射砼
（m³）
拱墙C30砼（m³）
底板C30砼（m³）
开挖（㎡）
C30喷射砼（m³）
拱墙C30砼（m³）
底板C30砼（m³）
开挖（㎡）
C30喷射砼（m³）
拱墙C30砼（m³）
底板C30砼（m³）
II
40
34.63
1.35
4.08
1.42
46.17
1.5
4.56
1.81
461.6
6
19.2
15.6
II
250
30.2
1.28
1.14
41.22
1.428
1.486
2755
37
0
86.5
II
25
45.13
1.8
1.64
45.13
1.8
1.64
0
0
0
0
II
45
30.2
1.28
1.14
41.22
1.428
1.486
495.9
6.66
0
15.57
IV
70
34.14
3.41
1.42
44.85
3.77
1.81
749.7
25.2
0
27.3
V
8
39.95
3.49
5.18
1.96
51.3
3.85
5.704
2.62
90.8
2.88
4.192
5.28
V
30
39.95
3.49
5.18
1.96
51.3
3.85
5.704
2.62
340.5
10.8
15.72
19.8
合计
468
4893.5
88.54
39.112
170.05
3.3斜井洞身开挖方法
根据设计要求，李家店隧道1号斜井II、IV级围岩采用全断面法开挖，V级围岩采用台阶法施工。
3.4斜井开挖钻爆设计
斜井开挖施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，采用微震爆破、小炮、机械或人工开挖，严格控制装药量，以减小对围岩的扰动，V级围岩工序变化处之钢架设锁脚锚杆，以确保钢架基础稳定；台阶高度可根据施工机具、人员安排进行适当调整；钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。
3.5斜井初期支护施工工艺和方法
图3.5斜井初期支护施工工艺流程图
（1）组合中空注浆锚杆施工工艺和方法
组合式中空注浆锚杆施工工艺详见“组合式中空注浆锚杆施工工艺流程图”
图3.6组合式中空注浆锚杆施工工艺流程图
组合中空注浆锚杆主要用来作系统支护。
斜井拱部内采用组合中空注浆锚杆，做法是：
开挖后在拱部按设计要求间距打设锚杆，然后压注水泥砂浆，在斜井的拱部形成整体支护结构。
按设计间距在隧道拱部标出锚杆位置，先清理钻头、锚杆孔中异物，然后将钻头安装在锚杆一端，再将凿岩机以套管连接在另一端。
将锚杆的钻头对准拱部标出的锚杆位置孔位，对凿岩机供风供水，开始钻进，钻进应以多回转、少冲击的原则进行，以免钻碴堵塞凿岩机的水孔；钻至设计深度后，用水或高压风清孔，确认畅通后卸下钻杆连接套，保持锚杆的外露长度为10～15cm。
锚杆注浆采用专用锚杆注浆机。
为了保证注浆不停顿地进行，注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好，配件是否备齐；制浆的原材料是否备齐，质量是否合格等。
采用水泥砂浆，初步选定配合比为：
水泥：
砂：
水＝1：
1.51：
0.49。
注浆按以下程序进行：
迅速将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好；开动注浆泵注浆，直至浆液从孔口周边溢出或压力表达到设计压力值为止。
每根锚杆必须“一气呵成”；一根锚杆完成后，迅速卸下注浆软管和锚杆接头，清洗后移至下一根锚杆使用。
若停泵时间较长，则在下根锚杆注浆前要放掉注浆管内残留的灰浆；注浆过程中，每次移位前应及时清洗快速接头，以保证注浆连续进行。
（2）砂浆锚杆施工
斜井锚喷支护设计边墙均采用砂浆锚杆，杆体规格、锚杆长度和环向间距按设计要求确定。
砂浆锚杆施工采用锚杆台车和YT-28气腿式凿岩机钻孔，按设计要求间距和深度布钻施工。
成孔后，用高压风吹净孔内岩屑，然后用注浆机将早强水泥砂浆注入锚孔内，再将锚杆插入孔眼内，待砂浆强度达到设计要求后上垫板、紧固螺帽。
（3）钢筋网的挂设
钢筋网按设计预先在洞外钢构件场加工成型。
钢筋类型及网格间距符合设计要求。
钢筋网根据初喷混凝土面的实际起伏状铺设，并与受喷面间隙为3cm。
钢筋网与钢筋网、钢筋网与锚杆、钢筋网与钢架连接筋点焊在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。
钢筋网在构件加工场加工成片，洞内焊接形成整体。
钢筋网制作前对钢筋进行校直、除锈及油污等处理；安装前，岩面初喷混凝土形成钢筋保护层，钢筋保护层厚度不得小于4cm；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。
（4）钢架制作与安装
型钢钢架按设计预先在洞外结构件厂加工成型，并经试拼装合格后主可用于施工，在洞内用螺栓连接成整体。
洞内安装在初喷混凝土后进行，与定位系筋焊接。
钢架之间设纵向连接筋，钢架间以喷混凝土填平。
钢架拱脚必须安放在稳固的基础上，拱脚两侧设锁脚锚杆，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置混凝土楔形垫块或橡胶垫块，用喷射砼喷填。
钢架加工后进行试拼，允许误差：
沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm；钢架平放时，平面翘曲小于2cm。
钢架架设工艺要求：
保证钢架置于稳固的地基上，施工中在钢架基脚部位预留0.15～0.2m原岩，架立钢架时挖槽就位，富水软弱地段在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
钢架平面垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2°。
钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。
为保证钢架位置安设准确，钢架架设前均需预先打设定位钢筋。
钢筋一端与钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固。
隧道开挖时在钢架的各连接板处预留钢架连接板凹槽，拱脚或墙脚处预留安装钢架槽钢凹槽。
初喷混凝土时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（或槽钢）位置。
钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应设混凝土垫块或橡胶垫块，钢架与围岩接触间距不应大于50mm。
为增强钢架的整体稳定性，将钢架与锚杆焊接在一起。
沿钢架设置纵向连接筋。
钢架架立后尽快喷射混凝土，并将钢架全部覆盖，使钢架与喷混凝土共同受力。
3.6斜井防排水施工
3.6.1拱墙衬砌施工前，对初支断面进行复核，欠挖部位进行凿除后，使用喷射混凝土或砂浆对凿除面和初支凹处进行找平处理。
（1）初期支护表面应平整，无空鼓、裂缝、松酥，并用喷射混凝土或砂浆对基面进行找平处理。
初期支护表面平整度应符合D/L≤1/10的要求（D为初期支护基面相邻两凸面凹进去的深度；L为基层相邻两凸面间的距离，且L≤1m）。
图3.7初支表面处理示意图
（2）钢筋网、注浆管头、锚杆等凸出部位先切断、遮盖或铆平后，用砂浆或喷射混凝土找平，锚杆头并加盖塑料帽。
图3.8钢筋网处理
图3.9注浆管头处理
图3.10锚杆头处理
3.6.2拱墙防排水施工
（1）排水盲管
环向盲管采用Φ50mm外包土工布的单壁打孔波纹管，沿初支环向设置，打孔侧与初支面密贴，每隔1.2m使用条状防水板与初支通过钉子固定。
环向间距为8~12m，通过变径三通与纵向盲管连接。
纵向盲管每隔8~12m引入水沟。
（2）防水层施工
斜井初期支护与二次衬砌间拱墙部位铺设“EVA防水板+土工布”作为防水层。
土工布从拱顶开始铺设，使用射钉将热熔垫片和土工布固定在喷射混凝土上，热熔垫片按梅花型布置，拱部间距为0.5m，边墙间距为0.8m。
防水板铺挂时，下部防水板必须压住上部防水板。
通过使用超声波焊机将防水板与热熔垫片焊接牢固，每个热熔垫片焊接4个点，且宜均匀布置于垫片上，以保证焊接牢固。
在确保和上一幅防水板搭接不小于15cm前提下，从拱部向边墙铺设、先选取少数点进行防水板固定，再逐排加密焊接固定点。
图3.11超声波焊机设备及操作
图3.12单个热熔垫片焊接效果图图3.13整体挂设图
防水板间焊接采用自动双缝热熔焊接机进行焊接，单条焊缝的有效焊接宽度不小于15mm，防水板搭接宽度不小于15cm，分段铺设的防水板边缘部位预留至少60cm搭接余量，防水板间搭接缝与环向施工缝错开1m以上。
图3.14防水板接头爬焊机焊接
防水板搭接焊缝的焊接质量应按充气法检查（密封性检查），将5号注射针插入两端封闭的焊缝内，并与压力表相接，用打气筒进行充气，当压力表数值达到0.25MPa时停止充气，保持10分钟以上，若压力下降在10%以内，说明焊缝合格。
如压力下降过快，说明焊缝不严，此时须用检测液（如肥皂水）找出漏气部位，用手动热熔器修补后再次检测，直到完全粘合。
如发现防水板有破损，必须及时修补。
先取一小块防水板剪成圆角，除尽两防水板上的灰尘后，将其置于破损处，补丁边缘距破损边缘的距离不得小于7cm，不得有翘边空鼓部位，然后用手动熔接器熔接。
熔接质量用真空检测器检测，若不合格必须重新修补。
3.6.3止水条的安装
斜井衬砌环向施工缝使用遇水膨胀止水条防水。
衬砌浇筑混凝土前，将止水条顺预留压槽拉紧并嵌入预留压槽内，并应与槽底密贴，使用间距不大于60cm水泥钉固定。
止水条接头处应重叠搭接后再粘接固定，搭接长度不小于50mm。
止水条定位后至浇筑下一环混凝土前，应避免被水浸泡，必要时应加涂缓膨剂，防止提前遇水膨胀。
3.7斜井底板施工
首先，底板施工前必须将虚渣清理干净；测量放线，保证底板厚度不小于设计厚度，测量人员放样出底板的宽度和水沟的位置；然后，立侧模板，放样出底板顶面标高并在侧模板上弹墨线，保证左侧模板墨线比右侧模板墨线低6.2cm，按照水沟尺寸加工安装水沟模板，每一板（8m一板）底板的中间位置安装φ80横向排水盲管；浇筑砼时，及时振捣保证砼浇筑质量，浇筑完毕后按照左右侧模板墨线进行收面保证底板1%的横坡。
图3.15底板立模横断面示意图
3.8斜井拱墙衬砌施工
李家店隧道1号斜井拱墙衬砌采用木模板施工具体施工工艺流程如下：
图3.16施工工艺流程图
3.8.1测量放线
测量人员需把斜井中线、衬砌立模边线、钢架脚板高程放样出来。
3.8.2立钢架、装木模板
钢架安放时，必须使用铅坠保证钢架中线与斜井中线重合，待钢架按要求立好之后，将准备好的木板自下而上拼装。
（见下图）
图3.17斜井模筑衬砌横断面图
3.8.3封装端头模板
在钢架和钢管背环之间自下而上插入木模板并使用木头楔子将模板加固牢固，模板缝隙较大的地方使用堵缝材料将模板缝堵上防止漏浆。
（模板安装具体见下图）
图3.18斜井模筑衬砌纵断面图
图3.19端头模板封装大样图
3.8.4混凝土施工
将输送泵接入拱顶泵管，混凝土浇筑必须连续，间隔时间不能大于45分钟，使用铁锤敲模板已达到振捣的效果，敲击力度适中自下而上，连续均匀。
拆模时的混凝土强度应达到5MPa，当湿度不够时，脱模后喷雾洒水养护，养护期14天。
4人员、机械配备情况及施工计划
4.1劳动力配置计划（见劳动力配置计划表）
表3劳动力配置计划表
序号
人员
职务
人数
备注
1
谭文
项目经理
1
组长
2
傅俊
总工
1
副组长
3
王勃
工区长
1
副组长
4
汪强
工区总工
1
5
陈涛
工区质检部长
1
6
屈亚军
工区工程部长
1
7
孙彦超
现场主管工程师
1
现场技术主管
8
唐爱华
试验室主任
1
9
谢兆敏
测量队队长
1
11
钻孔
10
12
爆破
3
13
出渣
4
14
支护
6
15
衬砌
6
16
风水电
6
17
安全员
1
4.2机械设备投入计划（见主要机械设备投入计划表）
表4主要机械设备投入计划表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
混凝土湿式喷射机
耿力GWSP-9
台
1
2
混凝土输送泵≥40m3/h
HBT60
台
1
3
自卸车
陕汽重卡
辆
3
4
变压器
800KVA
个
1
5
空压机
节阳20m3
台
2
6
侧卸装载机
ZLC50B
台
1
7
风动凿岩机
YT-28
个
8
8
发电机
康明斯250KW
台
1
9
注浆泵
HBY-60
台
1
10
电焊机
台
2
11
压入式通风机
台
1
12
模筑衬砌钢架
榀
9
13
超声波焊接机
JIT-810
台
1
14
爬焊机
台
1
15
注浆机
DW250/50
台
2
16
锚杆钻机
MQT-85
台
4
17
污水泵
台
2
4.3施工工期计划
表5施工计划表
起屹里程
长度（m）
进度指标（m/月）
时间（月）
开始时间
结束时间
起点里程
终点里程
433
80
5.42
2017/1/1
2017/7/2
1斜0+00
1斜4+68
5施工安全措施
为保证洞口段施工安全，必须坚持以“安全第一，预防为主”的原则，预先制定出当发生险情时可采取的相应技术措施。
在施工中成立以项目经理为组长的管理组织机构，安全部设专人负责。
具体见图1“安全生产保证体系框图”。
5.1开挖及钻爆施工安全措施
（1）爆破施工前定人员、定岗位、定安全责任，作好安全警戒工作，安全措施不落实不准爆破。
（2）为确保钻爆施工所产生的地震效应不影响周围环境，施工期间，尤其是钻爆初期，每炮必进行爆破振速监测，以反馈信息及时调整钻爆参数，减轻地面振动，确保施工安全。
（3）实施爆破施工时，按要求设置警戒区。
所在人员、设备应撤至不受有害气体、振动及飞石伤害的地点。
（4）放炮前，所有人员都必须撤至指定的安全地点，用口哨警告和小红旗作为安全警戒标志。
（5）加强管理，爆破作业必须统一安排指挥。
爆破作业各环节均须由经过专业培训并取得上岗证的爆破作业人员操作作业。
布孔、装药、联线、覆盖、起爆均按既定方案并由爆破工程师的监督指导下进行。
（6）遇有下列情况时，严禁装药爆破：
①工作面照明不足；
②工作面岩石破碎尚未及时支护；
③工作面发现流砂、流泥未经妥善处理；
④工作面可能有大量、高压水涌出的地段。
5.2洞身施工安全措施
（1）任何人进洞必须佩戴安全帽和其它防护用品，遵章守纪，听从指挥；同时加强安全保卫，禁止闲杂人员进入。
（2）进洞前进行登记并接受值班人员检查，经班组长点名，并执行进洞挂牌、出洞摘牌制度。
（3）施工中发现隧道内有险情，专职安全员、工班长必须立即在危险地段设立明显标志或派人看守，并迅速报告施工领导人员及时采取处理措施。
若情况严重，要立即将工作人员全部撤离危险地段。
（4）在适当处所，设置急救材料储备库，储备防火、防水、防毒器材，支撑用料，各种适用工具等。
备品要保质保量，并不得随意挪动，使用一次后立即进行补充。
（5）隧道掘进时要加强地质超前预报，在浅埋段指派专人观测地面变化有无沉降，确保施工的安全。
图5.1安全生产体系框图
6质量保证措施
（1）加强质量教育，实行分项、分工序专项质量教育，有的放矢，标准明确。
（2）认真执行工前技术交底制，加强施工过程中的技术指导。
（3）坚持原材料、成品、半成品现场验收制度。
对原材料、成品及半成品由质检工程师组织相关部门及施工队有关人员进行验收，确保各单项材料的性能符合技术要求。
（4）建立原材料采购制度。
附“质量保证体系框图
图6.1质量体系框图
7环境保证措施
（1）建立环境保护管理体系，成立环保小组，制定环保措施，贯彻ISO14001环境管理体系标准。
（2）在边仰坡施工过程中,采取“少破坏、少扰动”的原则，尽量避免破坏原有覆盖层，边、仰坡尽可能少刷方，并进行方格植草绿化。
（3）对易产生粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，制定相关的操作规程和实施洒水降尘制度，对施工便道，定期压实地面和洒水，减少灰尘对周围环境的污染，施工中严格按设计要求弃碴，少占耕地。
（4）水泥等易飞扬细颗粒散体物料尽量安排在库内存放或严密遮盖。
（5）施工作业产生的污水，必须控制污水流向，防止蔓延，在合理的位置设沉淀池，经沉淀后排入排水沟。
严禁流出工地，污染环境。
（6）施工现场设置垃圾站，垃圾按规定集中收集，并统一进行外运，做到每班清扫、每天清运。
（7）弃土必须运至弃土场，严禁随意抛撒。
施工垃圾及时清运，适量洒水，减少扬尘。
（8）在施工中尽量使用效率高的燃油机械，减少废气的排放。
图7.1环境保护体系框图
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