xx隧道斜井转入正洞施工方案2精品.docx
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xx隧道斜井转入正洞施工方案2精品
新建铁路ZTSG-5标
xx隧道
斜井转入正洞挑顶施工方案
二Ο一二年五月
斜井转入正洞挑顶施工方案
一、编制依据
1、《铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10417-2003
2、《铁路隧道工程施工技术指南》TZ204-2008
3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086）
4、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》（TB10108-2002）
二、工程概况
隧道位于河北省承德市境内，设计为双线隧道。
进口里程为
DK312+791，出口里程为DK322+243，隧道全长9452m（其中包括明洞
及棚架14m），最大埋深583m，隧道设有斜井一座。
斜井位于赵家店村，与正洞大里程方向左侧交角为73.29°，
与主线相交于DK318+600，全长1025m，与正洞交接段围岩为砾岩、
安山岩，弱风化，岩体完整，呈巨块状结构，设计为Ⅱ级围岩，考虑
斜井与正洞相交处围岩应力集中，属于薄弱环节，为加强施工安全和
隧道结构安全，隧道正洞与斜井交接点处大小里程方向各30m范围衬
砌结构提高一个等级，按照Ⅲ级复合式衬砌进行支护，斜井与正洞相
交处正洞增设I20a钢架支撑。
三、斜井转正洞施工方案
1、斜井与正洞过渡形式
为满足施工机械作业、行驶净空，同时保证斜井车辆通行安全、
畅通，并保证斜井能快速转入正洞及进入正洞后的施工进度，斜井与
正洞交接处扩大断面呈喇叭口形式，斜井与正洞两侧均以96°相交，
的施工方案（平面布置如下图）。
线
中
道隧
井斜
正
洞
线
主中
与道
井隧
主洞路面边线斜交
主洞内轨线路中线
进口方向
主洞隧道中线
主洞路面边线
0
5
.
1
0
6
+
8
1
3
K
D
6
2
.
2
0
6
+
8
1
3
K
D
2、总体施工方案
根据现场实际围岩情况，斜井进入正洞施工地段采用“小导洞棚
架爬坡法”施工。
斜井施工至与正洞交界后，以正交喇叭口形式进入
正洞，同时上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向掘进一定距
离；形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支护达到正洞标
准断面。
（1）斜井临近正洞施工
斜井临近正洞边30m段斜井设计为Ⅱ级围岩，为保证施工安全，
同时考虑喇叭口施工工艺，方案采用I16工字钢架配合系统锚杆、钢
筋网片、喷射混凝土的加强型支护代替原设计Ⅱ级围岩模筑衬砌，具
体支护参数为：
①斜井在靠近正洞洞口30m范围采用I16型钢钢架，钢拱架间距
1.2m，钢架间采用φ22螺纹钢筋纵向连接筋焊接在一起，连接筋环
向间距1m，采用φ42锁脚锚管定位。
②斜井拱墙喷射C25混凝土厚24cm，拱部为φ25中空注浆锚杆，
边墙设φ22砂浆锚杆，锚杆长3m，间距1.2m×1.0m，按梅花型布置，
拱墙挂φ6钢筋网，间距25cm×25cm，搭接1-2个网格，逐点焊接。
（2）斜井钢架与正洞钢架相交处施工
斜井与正洞交界处喇叭口采用3榀并联I20a工字门架加强，并
做为正洞钢架落脚支撑。
①为保证正洞钢架有稳固落脚点，将斜井与正洞相交处设I20a
工字钢托梁，托梁用3榀I20a钢架焊接而成。
正洞钢架落在托梁上
并与托梁焊接在一起，拱架间距为1榀/1.0m，共加工11榀。
相交处
托梁布置如下图。
3根I20a型钢支撑正洞钢架横梁
正洞挑顶I20a拱架
I16型钢支撑立柱托梁
3根I20a型钢支撑柱
斜井拱架
I20a斜井型钢钢架
850
托梁与斜井拱架连接示意图
②正洞钢架拱脚处加设锁脚锚管，与斜井钢架连接处拱脚设4根
（增设两根）长4m的φ42锁脚锚管，以保证拱架稳固。
③斜井纵向拉杆向正洞延伸1m，并与正洞钢架或纵向拉杆焊接
牢固，斜井伸入正洞的超前小导管也与正洞钢架焊接在一起（小导管
多余部分割掉）。
④斜井与正洞相交处的托梁和钢架之间采用I16钢支撑立柱焊
接在一起，I16钢支撑间立柱距为1.0m（与正洞钢架间距一致），正
洞钢架落在钢支撑上顶在托梁上，具体布置如下图：
主洞钢架焊接
托梁
0
0
2
308托梁与正洞钢架和钢支撑连接布置图。
主洞挑顶拱架
棚架立柱
棚架横梁
0
5
3
托梁
8°
.6
10
隧
道
0
3
7
中
心
380
托梁与正洞钢架连接布置图
（3）正洞加强段施工
与斜井相交的正洞加强段为DK318+570~DK318+630段60m范围，
实际为Ⅱ级围岩，按设计降低一个等级采用Ⅲ级围岩复合式衬砌进行
支护，其中斜井与正洞相交范围向两侧各1m范围增设I20a钢架支撑。
支护参数为：
①正洞DK318+597~DK318+606段范围设置I20a钢架，间距1.0m，
钢架间用φ22纵向连接筋焊接在一起，拉杆环向间距1m，钢架上、
下台阶拱脚各节点均采用4m长φ42锁脚锚管定位。
每个节点设置2
根锁脚锚管。
②拱墙喷射15cm厚C25混凝土（DK318+597~DK318+606段范围
喷射28cm厚C25混凝土），拱部为φ25中空注浆锚杆，边墙设φ22
砂浆锚杆，两种锚杆均长3m，间距1.0m×1.0m，按梅花型布置，拱
墙挂φ6钢筋网，间距25cm×25cm，搭接1-2个网格，逐点焊接。
3、斜井与正洞相交处施工工序安排
因该段交叉口处开挖净空扩大，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，该段虽为Ⅱ级围岩但仍采用台阶
开挖法进行开挖。
根据斜井与正洞设计相交角度及复合式衬砌参数，
应对交叉口段斜井初期支护进行加强，确保下步正洞跨越斜井提供支
护保障。
斜井与正洞相交处施工工序如下
（1）斜井掘进接近正洞相交里程时（即掘进至2斜0+06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19%。
（2）斜井掘进至正洞开挖轮廓线后，在交叉口处施做初支加强
环及托梁。
在斜井衬期支护加强环钢架拱顶上沿正洞方向设置纵向水
平托梁，托梁采用I20a型钢（三榀并连焊接而成），托梁两端联接
I20a型钢立柱支撑至主洞墙底。
喷射C25砼覆盖加强环、立柱钢架，
托梁范围暂不喷射，待正洞钢架落脚后一并喷射。
及早施作斜井加强
型初期支护。
（3）在斜井与主洞相交处，采用棚架进入正洞，棚架斜向上爬
坡至洞顶后，以平坡向前开挖至正洞外侧台阶拱脚位置。
正洞挑顶开挖，依据围岩稳定状态时采用Ⅰ16临时棚架支撑顶
部，棚架间距为0.8m，棚架间采用φ22钢筋焊接为整体，结合初喷
混凝土5cm，临时棚架横梁采用20cm网喷，网格尺寸20×20cm（临
时棚架横梁将作为永久支护），形成临时支护体系，棚架结构尺寸见
下图，图中H、b，根据现场情况确定尺寸，现场加工。
临时棚架横梁长4.5m
I16工字钢架H
h
临时棚架尺寸图
①采用轻型小挖机以小导坑方式横向垂直进入正洞洞身拱部，并
进行拱顶上导坑弧面挑顶开挖，人工风镐及作业台架进行修边。
②进入正洞范围后其开挖及初期支护需比正洞拱部相应设计标
高加大，以预留临时支护厚度及足够的变形量。
开挖过程中采用I16
号工字钢临时棚架及时支护。
③当隧道正洞拱部上导坑开挖面临时支护合格后，移除临时棚架
一侧竖撑，施做该侧初期支护（先拆除先支护），其拱顶处纵向棚架
横梁将作为永久支护，同样的方法施作另一侧。
（4）待拱部上导坑初期支护稳定后再采用作业台架向主攻（进
口）方向开挖拱部上导坑，进尺1.0～1.5m。
开挖合格后立即初喷，
及时施作初期支护。
（5）掉头采用作业台架向次攻（出口）方向开挖拱部上导坑，
进尺1.0～1.5m。
开挖合格后立即初喷，及时施作初期支护，方法同
上。
从而拱部上导坑开挖支护范围达到9m。
（6）当拱部上导坑8.4m范围开挖支护完成后，逐段扩挖中上部
岩体，并将右半幅初期支护接长至起拱线处，每循环进尺为1.0～
1.5m。
（7）在上断面初期支护下，采用台阶法向主攻方向开挖支护10m
后，采用相同方法向副攻方向开挖。
为确保安全，该段正洞40m范围
上弧导分两次开挖支护至最大跨度（起拱线）处。
（8）当上断面主副掌子面距达到40m时，开始下半断面边墙落
底施工。
落底施工按主、次攻方向，拉开下断面中槽，左右边墙前后
错开3~5m进行落底开挖支护，每循环进尺2.4m，同时向前推进。
与
此同时，主副上断面掌子面继续向前短进尺掘进。
（9）当左、右侧边墙连续落底支护达到30m时，分段开挖全幅
仰拱，每次开挖不大于6m，及时施作仰拱混凝土及填充混凝土，利
用仰拱栈桥保证掌子面继续施工。
当仰拱混凝土及填充混凝土施工
30m后，立即在洞内既定位置组装衬砌台车施作二次衬砌，将交叉口
处11.5m（衬砌台车长12m）长范围衬砌预留至最后封堵。
至此，斜
井交叉口段正洞全断面支护封闭成环形成受力结构，为下步主洞正常
快速开挖施工创造了良好的安全条件。
第一阶段：
拱部左半福挑
第二阶段：
拱部右半福挑
顶开挖及支护，每循环
顶开挖及支护8.4m，每循
环1.0~1.5m,初期支护拱顶
设棚架支撑。
°
19
1.0~1.5m,直至与左半福
隧
相应段封闭。
第三阶段：
中部及右半幅
道
开挖、支护至起拱线处。
正
洞
中准备阶段：
斜井初期支护加强、托第四阶段：
采用台阶法分第五阶段：
当上断面住、
心梁及立柱预埋安装、斜坡道填筑
别进行上半断面主攻和次次掌子面距离达到30m时，
线
攻方向的开挖与支护。
进行下部断面及边墙落底
开挖与支护。
第六阶段：
当边墙落底支护至30m时，开始逐段进行
仰拱全幅开挖、交叉口段每次不超过3m,其它不超过
6m，及时施作仰拱及填充混凝土，使支护封闭成环。
380
交叉口段斜井进正洞挑顶开挖顺序示意图
四、隧道排水措施
为保证斜井水流不排入正洞，斜井路面从2斜0+30起向正洞方
向调整为3%的上坡，并在2斜0+30处右侧边墙开挖一处集水坑，正
洞及斜井均由路侧边水沟将水引流至集水坑中，并设置150m扬程污
水泵2台，将边沟汇入的水及主洞抽入的水一次性排出。
五、三管两线布置
为确保斜井向正洞形成两个工作面时管线顺利过渡，同时尽量减
小弯头，斜井转正洞处三管两线布置见下图。
通风采用一台2×110KW
轴流通风机,在斜井与正洞联接处设置三通，并设置调节阀，根据需
要对两个工作面用风量进行控制。
高压风、水管沿斜井右侧设置，在
与正洞相交处设置60×60cm暗沟横跨正洞，在正洞线右位置设置三
通，分别通向两个工作面。
供电线路沿斜井左侧设置，在与主洞相交
处分叉，其一向左转向出口方向正洞，其二沿斜井拱部布设，过渡到
斜井右侧并沿正洞线右通向进口方向。
斜井转正洞处三管两线布置图
六、主要人员、机械设备配置
1、斜井转正洞方案实施阶段主要劳动力计划表
序
号单位工作内容及人员分布人数
1开挖班钻眼、装药、爆破30人30
2出渣班汽车司机3人、装渣司机3人6
3支护班喷砼、锚杆、钢架等26人20
4钢筋班拱架、钢筋网片加工5人5
5砼拌合班混凝土拌合4人、4
6综合班电工2人、高压风、水管及维修6人、文明施工5人13
7合计78
2、斜井转正洞方案实施阶段主要机械计划表
序号设备名称规格型号单位数量
1挖掘机PC200台1
2装载机龙工50台2
3自卸汽车20m3台3
4全自动混凝土搅拌站HZS90台1
3台25混凝土输送车8m
6混凝土输送泵HBT60台1
3/min台57空气压缩机20m
8通风机2*110KW台1
9柴油发电机250Kw台1
10砼喷射机TK600台3
11注浆设备75L/min台1
12钢筋加工机械套1
13风动凿岩机YT-28台32
14水泵37KW台2
15合计台.套56
七、质量控制措施
1、施工过程中必须严格按照隧道工程施工技术规范进及施工技术
交底书的要求和规范进行。
2、认真贯彻执行质量保证体系。
3、对关键工序施工安排技术员现场值班，全程监督控制
4、每道工序完成后必须严格按照程序进行验收，先由工班自检，
再由现场施工员检查合格后报质检工程师复检，复检合格后由质检工
程师向驻地监理工程师报验，验收合格后方可进行下道工序施工。
八、安全保证措施
1、由于斜井与正洞交界处交叉口段净空较大，开挖过程必须严格
遵循“弱爆破、短进尺、快封闭、强支护、勤量测”的原则，各项支
护加强措施必须落实到位。
2、加强该段的监控量测，增大量测频率（每天1-2次），增设量
测点（5m/个），随时观察围岩变化，如发现围岩变形加快等迹象时及
时加强支护，待围岩变化稳定后再进行下步施工。
3、施工过程中设专职安全员随时注意观察围岩的变化情况，如有
险情，人员及设备必须及时撤离至安全位置，并立即通知现场管理人
员。
4、爆破作业时作业必须撤离到安全位置。
5、各道工序施工严格按照技术交底书的要求进行施工。
6、严格按照施工技术交底书进行初期支护和施工支护，确保施工
安全。
7、随时保证作业面照明充足。
8、进行喷射和处理堵管过程中，禁止喷嘴对人，以免射伤人员。
喷射作业人员，均应配戴防尘口罩。
操作喷枪头的人员，应配戴防眼
罩，雨衣、长桶乳胶手套等劳保防护用品。
9、作业平台的搭设必须牢固可靠，确保施工安全。
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