斜井进正洞方案

吾沿河隧道斜井进正洞专项施工方案

1 编制说明

1.1 编制原则

（1）遵循工程建设规律和技术规律，围绕安全质量目标，合理安排工艺流程和施工顺序。 （2）充分利用现有人员与设备，做到配套、实用，合理调度,做到斜井转正洞施工与斜井自身施工互不影响。尽量减少临时工程，科学布置施工平面图，统筹安排各单项工程进度。

（3）对施工现场全过程控制，实行动态管理。

1.2 编制范围

本方案适用于吾沿河隧道斜井转正洞施工作业，主要介绍斜井转入正洞施工及正洞施工的方法。

1.3 编制依据

（1）设计文件、图纸。 （2）现场实地踏勘调查资料。

（3）工程所在地地理位置、交通条件及地质条件。 （4）铁路工程施工技术指南及质量验收标准。 （5）铁路工程施工规范。

（6）同类工程施工资料及相关工法。

（7）可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。 （8）国家及行业有关工程建设的法律、法规、标准、条例等。

2 工程概况

吾沿河隧道斜井位于线路前进方向左侧，与线路相交于DK566+350处，平面交角42.62°，斜井综合坡度9.17%，斜长890.95m，斜井与隧道采用斜交单联式，无轨运输双车道衬砌断面。斜井与正洞交汇处为Ⅳ级围岩，洞室位于寒武系石灰岩、页岩夹灰岩及页岩中，岩体完整性较好，成洞条件较好。地下水为基岩裂隙水，地下水不发育，涌水量为632m3/d。

3 主要工程特点

吾沿河隧道斜井正洞施工，需通过斜井喇叭口后转入正洞方能实现。斜井与正洞交汇处断面跨度大，为了确保洞内安全，选择合理的斜井转正洞施工方案显得尤其重要，也是本隧道施工的关键之一。若施工方案选择不当，将直接影响到正洞能否按期展开掘进施工。

4 施工组织安排

4.1 施工组织机构

主要工程技术和管理人员由单位选派，抽调专业技术能力强、综合素质高，曾参与过长大隧道施工的人员负责本工程施工。施工组织机构见图1。

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项目经理 测 量 班 长 技术主管 隧道工程师 工地试验员 专职安全员 专职质检员 挑顶施工队 综合保障队 图1 施工组织机构图

4.2 施工队伍安排 4.2.1 人员安排

安排在隧道工程施工方面具有施工经验管理人员和技术骨干，并对其进行专业知识培训，组成专业化施工队伍。主要管理人员详见表1。

表1 主要管理人员表 人员 刘长友 贝明忠 李 杰 林贤发 毛 勇 文中利 陈 清 职务 工区负责人 技术负责人 质检工程师 施工队队长 分项工程技术负责人 试验工程师 专职安全员 职责 全面负责隧道施工现场管理 全面负责隧道施工技术、安全、质量控制 全面负责隧道施工质量控制，自检及向监理工程师报验 负责现场施工统筹管理 全面负责隧道施工技术指导 负责隧道施工中涉及到的试验工作 负责现场施工安全管理 4.2.2 队伍安排 根据隧道施工的特点、难点，安排较强的隧道施工班组形成独立的作业面负责斜井转正洞过渡段施工。作业班组任务及劳力配备表见表2。

表2 作业班组任务划分及劳力配备表 序号 1 2 3 4 5 作业班组 土石方开挖班 喷锚支护班 出碴班 测量班 工地相关试验 人数 40 15 12 3 2 任务安排 担任正洞的两作业面的土石方开挖 担任正洞喷锚支护任务，含锚杆、挂网施工 担任土石方运输工作 担任测量放样工作 负责工地相关试验工作 配备机械操作手：挖掘机司机2人，装载机司机3人，空压机操作手2人，焊工6人。

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4.3 机械设备安排

为在规定工期内完成施工任务，必须实现横通道开挖的快速施工，这就对机械设备配备提出了高要求。针对上述情况，斜井进正洞挑顶施工在机械设备安排上，根据施工进度计划，加强机械设备的投入。投入的主要施工机械见表3。

表3 主要施工机械表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 设备名称 挖掘机 装载机 空压机 湿喷机 电焊机 全站仪 水准仪 凿岩机 注浆机 规格型号 小松PC200 柳工50C 西安L-20/8-I GWSP-9 BX-250 GTP3002 DS32 YT-28 数量 1台 3台 9台 2台 6台 1台 1台 47台 1台 4.4 物资供应安排 为确保施工过程中，物资材料供应及时，且质量、数量满足工程需要，在物资供应安排上做到有组织有计划地进行采购与供应，并做好材料的储备工作，保证施工用料。施工前，还要做好供水、供电的安排。施工用水可利用高山水池内的水，采取管道供水方式，将水输送到工作面。施工用电可利用既有的电线线路供电。

5 施工组织方案

5.2 斜井开挖及支护施工方案

吾沿河隧道斜井位于线路前进方向左侧，与线路相交于DK566+350处，平面交角42.62°，斜井综合坡度9.17%，斜长890.95m，斜井与隧道采用斜交单联式，无轨运输双车道衬砌断面。斜井与正洞交汇处为Ⅲ级围岩，洞室位于寒武系石灰岩、页岩夹灰岩及页岩中，岩体完整性较好，成洞条件较好。地下水为基岩裂隙水，地下水不发育，涌水量为632m3/d。

（1）吾沿河斜井施工至与正洞交界后，以圆曲线形式转体进入正洞，由小导洞掘进，并继续沿相同方向掘进一定距离；同时上坡开挖至正洞拱顶高程，形成作业空间后，调头向相反方向施工，扩挖临时支护达到正洞标准断面。斜井进入正洞平面关系见图2。

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15001500DK566+350DK566+335右线路中线隧道中线（2）斜井进入正洞施工步骤详见图3。

35.88（3）斜井掘进至正洞左侧开挖轮廓线后在交叉口施做加强支护。支护参数为：初喷5㎝C25混凝土，打锚杆，挂钢筋网，然后喷射混凝土至设计厚度。为确保正洞与斜井交叉段正洞施工安全，在斜井与正洞交接处（XDK0+008.09）设置一组加强环，加强环由3榀I20a型钢钢架紧密连接组成，闭合成环（尺寸示意见图5），钢架联接采用Φ22钢筋连接并焊接成一整体，喷20cm厚C25砼覆盖钢架，并及早施做斜井二次衬砌。见图4。

DK566+36542.62左线路中线斜井交叉段加强环及托梁斜井中线3000

图2 斜井与正洞相交平面图（单位：㎝）

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图3 斜井进正洞开挖步骤图

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XDK0+008.092207.16落脚平台96308765内轨顶面1380仰拱填充顶面662.5636430加强环

图4 斜井与正洞处断面图 （单位：mm）

（4）斜井与正洞交叉段正洞拱架在斜井井身位置被断开，为确保斜井与正洞交叉段正洞拱架落脚点位置的牢固性，在斜井与正洞左侧边墙交界里程XDK0+008.09处设置托梁，为正洞拱脚提供落脚点。托梁与斜井成42.62°，与正洞平行。托梁采用I20a型钢，牢固焊接于斜井的加强环上，托梁与加强环之间设置I20a型钢立柱，立柱与正洞拱架位置相对应，牢固焊接并喷C25砼回填密实。见图5。

正洞拱架托梁支撑立柱加强环拱架坑底图5 加强环与托梁示意图

（5）至正洞开挖轮廓线后,继续向前开挖直到正洞右侧开挖轮廓线。

（6）从正洞左侧开挖边线，斜向上挑顶开挖至正洞拱顶设计标高。挑顶开挖后及时进行支护，支护参数按照Ⅳ+围岩支护参数。

（7）完成拱部挑顶及扩挖后，对边墙进行扩边，直至设计开挖轮廓线，然后按照Ⅳ+围岩支护参数进行支护。

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（8）按正洞设计要求断面尺寸进行隧底开挖，正洞落底后要及时进行正洞底板的施工，以便初期支护与仰拱尽早成环，确保施工安全。

（9）向大里程方向按正洞Ⅳ级围岩开挖方法施工，同时按照设计要求完善相应支护；施工20米后，暂停此掌子面开挖。然后调头（向小里程方向）按正洞Ⅳ级围岩施工方法开挖，开挖20米后，则两个掌子面可同时进行作业。

5.2 正洞开挖及支护施工方案 5.2.1 开挖

在斜井进入正洞后，斜井与正洞交接的地段围岩为Ⅳ级围岩，采用二台阶法开挖。由于是变断面段施工，应加强初期支护,设计参数应比正常断面相应提高，相应围岩按照降低一级围岩进行加强处理。隧道正洞DK566+335～+365考虑降低一级围岩进行加强处理，按“晋中南洪汤施（S）隧12-04-20-1”图处理。拱部采用Φ25组合式中空注浆锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆，锚杆长度L=3.0m，间距（环1.0×纵1.0m），梅花型布置；φ6和φ8钢筋网，网格间距0.20×0.20m；喷射C25砼，厚度23cm。开挖方法及断面图见图6。

ⅡⅡ①①ⅣⅧ③ⅣⅧⅧ10～15m③()Ⅶ⑤Ⅵ开挖步骤:① 上台阶开挖； Ⅱ 上台阶初期支护； ③ 下台阶开挖；Ⅳ 下台阶初期支护； ⑤ 底拱开挖； Ⅵ 仰拱施工； Ⅶ 仰拱回填； Ⅷ 拱墙衬砌；ⅦⅥ⑤80m

图6 台阶法开挖程序及步骤图

5.2.2 锚喷支护 5.2.2.1 锚网作业

（1）先施工锚杆再挂网，最后喷混凝土至设计厚度。系统锚杆：拱部采用Φ25组合式中空注浆锚杆，边墙采用Φ22砂浆锚杆，锚杆长度L=3.0m，间距（环1.0×纵1.0m），梅花型布置；φ6和φ8钢筋网，网格间距0.20×0.20m；喷射C25砼，厚度23cm。

（2）钢筋网为现场绑扎，钢筋搭接长度不小于20cm。锚杆采用干钻法进行钻孔施工，避免施工用水对坡面产生破坏作用，影响坡面稳定。所用材料经监理工程师检验合格后方可安装。

5.2.2.2 素喷混凝土作业

（1）根据开挖高度采取分层、分段、分片进行喷混凝土作业。

（2）喷射厚度和平整度控制：在坡面突出部位，首先预埋设φ6钢筋头，使其外露长度与设计喷射混凝土厚度相等，当喷射混凝土完毕后,无φ6钢筋头外露即可。表面平整度通过2m直尺进行检查，对于凹陷较大的需要进行补喷。喷射混凝土施工前,需先向现场监理进行报检。

5.2.2.3 喷混凝土养生

混凝土终凝2h后，开始洒水养护，养护时间不小于7d。注意事项：

a、喷混凝土时正确操作，控制好风压和水压，减小回弹量，保证喷混凝土质量。 b、严格控制水灰比，喷到岩面上的混凝土应湿润光泽，粘塑性好，无干裂或流淌现象。

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c、喷混凝土要保证连续供料，避免堵塞管路。突然断水或断料时，喷头应迅速偏离喷射面，以避免高压风、水冲击尚未终凝的混凝土。

5.3 洞内排水

由于斜井综合坡度为9.17%，长度达到890.95m，如果洞内排水做不好，将会严重影响正洞的正常施工。

（1）在斜井与正洞的相交处设置一座蓄水池，将斜井与正洞内的积水全部引到蓄水池内，在用高压水泵梯级排至洞外。

（2）分别在正洞及斜井两侧设置20*30cm的排水槽，洞内积水利用排水槽引到蓄水池内，然后排出。

（3）正洞内同时要充分利用埋设的中心水沟，将排水槽内的水引到中心水沟里，然后汇集到蓄水池内，最后排出。

5.4 洞内通风 5.4.1 工作面风量

（1）按允许最低平均风速计算工作面风量 正洞：Q=AVmin=0.15×60×60=540m3/min 斜井：Q=AVmin=0.25×60×40=600 m3/min （2）按排除炮烟计算，以正洞为例

取单位炸药用量为1.5kg /m3，循环进尺3.0m，则一次爆破的炸药用量G=1.5×60×3=270kg。炮烟抛掷长度l0=15+G/5=69m。取爆破后通风时间t=20min，工作面要求风量：

Q=

7.8t

3G(AL0)2 =

7.8203270*(60*69)2=640 m3/min

（3）稀释内燃废气所需通风量

以无轨运输距离2000m为例，越间隔1000m有空车一辆，则总共有重车2辆，取每辆车载重20t，配用柴油机功率170kw，取功率风量系数3.0 m3/min.kw，则4辆自卸车需供风量Q=4*170*3=2040 m3/min

取风量供风量2400 m3/min是满足要求的。

5.4.2 斜井的通风量

斜井的总通风量原则上应大于所服务的各工作面风量之和，但考虑当工作面较多时，各工序并不同时，因而可酌情减少，一般应满足二个工作面同时爆破排烟、出渣、其他工作面辅助作业需要。

无论是斜井还是工作面，供风量多时对改善作业环境显然有利，但风量大时，通风管直径也要大，所需的电用量也会增加，我们必须在改善作业环境和通风费用两方面求得平衡。采用两台设计风量为2400 m3/min的风机，已完全满足2个工作面施工要求。鼓风的同时，采用风机往外抽，将洞内废气抽出，确保新鲜空气始终处于流动状态。

5.5 二衬台车组装

在正洞向小里程掘进20米后，开始扩挖，拱顶向上扩挖1.5m，边墙左右两侧各扩挖1.5m，扩挖段长30米用于洞内二衬台车组装场地。扩挖段按照Ⅴ级支护参数进行支护。支护前要做好挂钩的预埋用于以后临时吊起二衬台车模板。

6 工期目标

根据工期安排和施工现场情况，综合得出吾沿河隧道斜井转正洞进度计划安排，具体见进度计划安排表4。

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表4 进度计划安排表

序号 1 2 3 4 工序 斜井施工完毕 斜井进入正洞小导洞施工 正洞内断面的开挖及扩挖 正洞全断面开挖台车拼装 4 18 8 工期(天) 开工日期 2010-12-5 2010-12-9 2010-12-27 完工日期 2010-12-4 2010-12-8 2010-12-26 2011-1-3 7 质量、安全、文明、环境施工保证措施

7.1 质量保证措施

（1）坚持“百年大计，质量第一”的方针，按照铁路工程质量管理的特点、要求从思想保证、组织保证、技术保证、施工保证、经济保证五个方面严格入手，建立有效的质量保证体系，制定完善的工程管理制度，在施工工序技术上严格把关，确保质量目标的实现。

（2）树立质量品牌意识。使全员明确质量方针和创优目标，牢固树立“质量在我心中，创优在我手中”的思想，变“要我创优”为“我要创优”。

（3）教育全员、特别是各级工程管理人员和质检人员，正确处理好质量、进度和效益之间的关系。

（4）适时召开现场会，抓样板、树典型，及时总结推广先进经验，鼓励先进，鞭策后进，不断提高工程质量的水平。

（5）从项目经理到工程队实行领导工程质量责任终身制，层层分解，终身负责，一级包一级，一级保一级，从严格技术把关入手，抓好施工生产全过程的质量管理。

（6）安质部对整个工程进行全方位施工质量检查，同时队级设质检员，施工时坚持自检、互检、交接检制度并做好各项报表及记录，使工程质量在施工全过程都处于受控状态。

（7）严格按监理程序施工，上一道工序没有合格通过，下一道工序不得进行。 （8）严格把好材料关、技术关、工艺关。开展QC小组活动，严格奖惩制度。

7.2 安全施工保证措施

（1）牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，建立严格的安全保证体系，形成全员抓安全，全员保安全的良好氛围，确保安全生产目标的实现。

（2）建立健全安全生产责任制。以项目经理为首的安全领导小组，配备专职的安全工程师，负责全面的安全管理工作；队配备专职安全员，负责各项安全工作的落实。

（3）加强全员的安全教育，组织职工有针对性的学习有关安全方面的规章制度和安全生产知识，做到思想上重视，生产上严格执行操作规程。各类机械设备的操作工、电工、架子工、焊工等特种种，必须经专门安全操作技术培训，考试合格后方可持证上岗。严禁酒后上岗。

（4）坚持定期安全检查，及时发现事故隐患，堵塞事故漏洞；坚持以自查为主，互查为辅，边查边改的原则，查思想、查制度、查纪律、查隐患，并结合工程季节特点，重点查防用电、防汛等措施的落实。

7.3 文明施工保证措施

（1）对施工现场进行规划，做到场地平整，施工道路畅通，材料堆码有序，同时做好排水工作。 （2）对所使用的材料分类进行堆放，并挂上标识牌。搭设钢筋、水泥专用库房，并按有关规定

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进行存放。

（3）所使用的机械设备按指定地点进行停放，并标明设备完好状态。 （4）按标准化施工，合理安排施工工序，保持施工现场统一、有序。 （5）隧道内管线布置线条整齐、清洁，废弃物定时处理。 （6）施工路面要达到整洁、干净，洞内排水畅通。

7.4 环境保护措施

（1）成立环保小组，制订环保措施，明确各级、各部门在环境保护工作中的职责分工，实施项目部、队分级管理，并配专职管理人员，负责检查、监督各项环保工作的落实。

（2）对职工进行《环境保护法》知识教育，使人人心中都明确保护环境工作的重大意义，积极主动地参与环保工作，自觉遵守各项规章制度，树立人与自然和谐共处的思想。

（3）生态环境和水土保持措施：要严格按照设计要求范围弃土，不得擅自行事，以保护植被；弃碴场设置挡墙、护坡等适宜的防护工程，防止雨水冲刷，给当地环境造成影响；弃土不占压天然沟槽，避免引起不良冲刷和水土流失；及时进行弃碴防护施工，废弃土方要尽快植草覆盖，减少水土流失；邻近水源、水渠路段要防止对水电、农业生产和群众生活造成不利影响。

（4）在工地生活区设置污水处理系统。并备有临时的生活污水汇集设施，防止污水直接排入河流和排灌系统。

（5）将工地生活区的生活垃圾集运至当地环保部门指定的地点堆放，不准焚烧，不准倒入河流等水域内，避免污染水体，淤积河流、水道和排灌系统。

（6）施工及生活中的的污水或废水，要集中沉淀处理或化学处理，不将有害物资和未经处理的施工废水直接排入河流水渠，经处理达标后，方可排放。在隧道洞口附近设沉淀过滤池，过滤施工排水要注意收集并循环使用润滑油，采用可靠的方法防止车辆停放和维修区产生的机油和燃油泄露。

（7）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。装卸有粉尘的材料时，采取洒水湿润或遮盖，防止沿途撒漏和扬尘。严格运输管理，做到运输过程不散落；车辆出场冲洗车轮，减少车辆携土。

（8）洞内施工时，禁止无水钻孔，做好隧道内的通风、排烟设施，所有设施必须有足够的工作能力和必要的备用系统，每排炮后进行有效的降尘处理，控制隧道内的烟、尘及有害气体对施工人员的影响和对大气环境的污染，隧道排烟根据洞口植被和居民情况，采取改变排风口位置或提高排风口高度等措施。

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