防风明洞施工方案

防风明洞

1、工程概况

兰新第二双线沿线在新疆境内有四个风区——烟墩风区：长约69km；百里风区：长约97km；三十里风区：长约46.27km达坂城风区：全长102.353km。风区大风频繁，风力强劲，尤其是百里风区，每年风季，风速特别强劲，最大风力达到12级以上，对铁路的运营和养护危害很大。百里风区列车主要受横风影响，对铁路运输安全的影响最大，几乎所有的铁路风灾事故都发生在这里。

大风多集中在每年的春秋季节，最大风速大于40m/s，主导风向N100～500W。百里风区和三十里风区地段大风频繁，风力强劲、风速变化剧烈。每年8级以上的风期平均就达156天之多。大风问题是该段线路面临的重要问题。

兰新铁路第二双线在新疆境内穿越百里风区和三十里风区路基段设置防风明洞，百里风区防风明洞起讫里程为DK1413+000～DK1510+000，全长86326m(扣除本段内的桥和暗洞隧道)；三十里风区防风明洞起讫里程为DK1712+000～DK1745+000，全长25420m(扣除本段内的桥和暗洞隧道)。风区明洞各种高度或埋深形式段落如下表。

防风明洞采用钢筋混凝土结构。路堑及填土高度3米以下路堤明洞结构以现浇结构混凝土为主；填土高度3米以上路堤明洞结构采用预制与现浇相结合，以预制为主的方式。各种高度或埋深路基防风明洞结构为：

⑴深路堑地段（挖方高度大于15m）采用深埋路堑式明洞。

⑵一般路堑地段（挖方高度8～15m）采用一般路堑式明洞。

⑶浅路堑地段（挖方高度3～8m）采用浅路堑式明洞。

⑷浅路堑地段（挖方高度0～3m）采用浅路堑式挡风明洞。

⑸浅路堤地段（填方高度0～3m）采用浅路堤式挡风明洞。

⑹一般路堤地段（填方高度3～5m、5～8m、8～11m）采用一般路堤式挡风明洞。

明洞基础形式为：

⑴深路堑地段及一般路堑地段（大于3m）

深路堑地段及一般路堑地段（大于3m）的结构形式采用曲墙有仰拱结构形式，由于全段地质条件较好，明洞基础不需处理。

⑵浅路堑（小于3m）地段

浅路堑（小于3m）地段结构基础采用扩大基础，将基础加深至稳定地层以下0.5m。

⑶路堤地段

路堤地段结构采用Φ0.8m的钻孔桩基础：

①0～3m路堤，双侧设桩，桩长L-5m；

②3～5m路堤，双侧设桩，迎风侧设双排桩，桩长L-8m；

③5～8m路堤，双侧设桩，迎风侧设双排桩，桩长L-12m；

④8～11m路堤，双侧设桩，迎风侧设双排桩，桩长L-16m。

1.1.1.施工安排原则

⑴百里风区和三十里风区防风明洞工程量较大，一年中扣除8级以上大风和冬季影响，有效作业期不足150天。为此，明洞工程应根据路基工程进展和架梁顺序安排多工作面作业。

⑵路堑段防风明洞紧跟路堑开挖同步进行，路堤段防风明洞在路堤填筑完成后施工；作为运架梁通道的路基段防风明洞施工影响运架梁时，待该区段架梁完成后安排施工。

⑶风区段路基施工应多划分作业区段，一个作业区段不宜大于400m。施工一段，成型一段，为明洞施工创造作业面。

⑷风害是特别值得注意的气象灾害问题，施工中要加强大风预报、监测和防护措施。明洞施工所使用的模具支架要进行防大风倾覆性设计，确保施工安全。

1.1.

2.施工组织方案

⑴总体施工方案

路堑式防风结构采用明挖法施工，边墙尽量拱脚起坡，边坡采用喷锚防护，先施工仰拱，拱墙结构一次浇筑成形，现浇法施工；路堤地段先施工路基本体工程，路基本体施工完成后先施做防风明洞基础工程，再施做上部防风结构。防风结构肋部及挖孔桩采用现浇法施工，拱墙插板采用预制拼装法施工。

⑵路堑的开挖与防护

明洞开挖前必须进行中线、水平复测，确保准确无误。

路堑开挖采用明挖法。开挖采用从顶向下分层开挖的方法，分层高度不大于8m，分层处设台阶，宽2m。永久边坡坡比为1:1，临时边坡坡比为1:0.75。边坡坡面必须按设计要求进行防护：采用锚喷网坡面防护，锚杆长3m，间距1.2m×1.2m，梅花形布置，喷混凝土厚15～20cm，强度等级为C25。钢筋网采用Φ8钢筋，网格间距25cm ×25cm。施工过程中随时监控边坡的稳定性，如有变形要立即加强防护措施。

⑶路堤施工

按设计和规范要求对地基和路堤进行施工至路肩。施工时应注重路堤结构尺寸和位置的准确性。

⑷明洞施工

①基础

路堑挖方高度大于3m的防风明洞设置现浇C35防水钢筋混凝土仰拱基础，填充部分采用C25混凝土，仰拱及填充施工采用仰拱栈桥紧跟路堑开挖进行施工；路堑挖方高度低于3m时，明洞边墙基础埋入路基面以下采用扩大基础形式，基础采用机械开挖；路堤地段均采用钻（挖）孔灌注桩基础，桩基上设纵梁，明洞边墙置于纵梁上，填方高度低于3m地段，基础采用双侧单桩形式，桩长5m；填方高度3m～10m时，基础采用单桩（背）+双桩（迎）结构形式，桩长10m～16m，双排桩侧桩基施工时应间隔交错施工，钻孔桩施工宜采用旋挖钻机成孔，避免因施工用水破坏成型路堤。

②洞身

钢结构洞身在加工厂将洞身分块加工成型，运至现场后采用汽车吊吊装、拼接成型；钢筋混凝土结构洞身采用有内、外模的整体衬砌台车浇筑，衬砌台车长度为12m，考虑大风影响，按8天完成一组（12m）衬砌混凝土施工。

混凝土强度达到设计强度的50%时，方能做防水层并随即回填；达到设计强度70%，且明洞顶以上回填高度达到30cm以上时，方可拆模；明洞施作时，严格按设计做好沉降缝和变形缝。

⑸工期安排

防风明洞施工受大风、冬季等气候影响，有效作业期短，且受路基填筑、运架梁干扰，施工组织困难。防风明洞施工安排3个年度进行，总体工期安排如下：

2010年4月至2010年11月完成大部分路堑及部分低路堤段明洞施工， 2011年3月至2011年11月在不影响运架梁的前提下，完成部分段落明洞施工。2012年4月至2012年8月底完成剩余明洞工程。