斜井进正洞挑顶施工方案

改建南平至龙岩铁路扩能改造工程南戴云山隧道1#斜井进正洞

挑顶法施工方案

编制：

复核：

审核：

中铁十一局南龙铁路V标第三项目部

二0一四年七月二十日

目录

一编制依据 (1)

二编制目的 (1)

三工程概况 (1)

四地质情况 (2)

五施工方案 (2)

六施工控制要点 (8)

七监控量测 (9)

八劳力、机具设备配置 (11)

九质量控制措施 (12)

十安全及环保要求 (15)

十一施工注意事项 (16)

南戴云山隧道1#斜井进正洞挑顶方案

1、编制依据

1.1、铁路隧道工程施工技术指南（TZ204-2008）

1.2、铁路隧道工程安全技术规程（TB10304-2009

1.3《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TZ10417-2003、

J287-2004)

1.4、南龙铁路南戴云山隧道设计图（图号：南龙施隧43-01）

1.5、铁路隧道辅助坑道设计参考图

1.6、工程所在地地理位置、交通条件及地质条件。

1.7、可利用的新技术、新工艺、新材料、新设备资料。

1.8、国家及行业有关工程建设的法律、法规、标准、条例等。

2、编制目的

2.1、在地质条件复杂的隧道挑顶施工中，要宁慢勿快、及早成型，尽快抑制围岩变形。

2.2、通过增设临时支护，且不需拆除临时支护即可使正洞支护一次成型，确保初期支护质量、结构稳定及施工安全。

3、工程概况

南戴云山隧道位于福建省永安市西洋镇与漳平市双洋镇交界处，进口里程DK141+913，位于永安市西洋镇上螺村，出口里程DK154+081.9，位于漳平市双洋镇温坑村，隧道全长12168.9m。本隧速度目标值为200km/h。隧道最大埋深约900m。隧道纵坡最大坡度8‰，最小坡度3.8‰。南戴云山隧道围岩分类为：Ⅴ级围岩220延米,明洞89延米，Ⅳ级围岩477.9延米，Ⅲ级围岩2610延米，Ⅱ级围岩8735延米，帽檐斜切式缓冲结构23延米，喇叭口倒切式缓冲结构14延米。

南戴云山隧道1#斜井位于线路前进方向右侧，与隧道正洞交于DK145+500里程处，斜井采用无轨运输双车道断面。斜井综合坡度为9.91%，井口里程XD1K1+460，与线路平面夹角为90º。

斜井井身按250m左右的间距共设置4处缓坡段，井底缓坡段长65m，洞身部分缓坡段长30m,以利安全，缓坡段坡度2%。斜井平长

1460m，坡度为11.37%（平台处采用2%），采用无轨双车道运输，内净空尺寸为6.2m（高）×7. 5m（宽）。

4、地质情况

与线路相较于DK145+500，与线路夹角为90°。斜井隧道洞身围岩为燕山早期第二次侵入（γ523b）黑云母花岗岩，灰白色间肉红色，块状构造，弱风化，岩石坚硬，工程性质较好。井口表层为坡积层（Qel+dl）粉质粘土，褐黄色硬塑，厚1～2m，下伏燕山早期第二次侵入（γ52³b）黑云母花岗岩，灰白色间肉红色，中粗粒华岗结构，块状构造；全风化～弱风化，全风化厚10～20m，强风化厚5～8m，以下为弱风化，岩体节理裂隙发育，稳定性较差，易坍塌。地下水以基岩裂隙水为主，较发育。斜井井身围岩以Ⅱ～Ⅲ为主，井口处围岩划为Ⅳ～Ⅴ级。

五、施工方案（纵向爬坡导坑法）

5.1、总体方案

辅助坑道施工至正洞交界处，以圆曲线形式转体进入正洞，同时上坡开挖至正洞拱顶高程，并继续沿相同方向按正洞支护形式掘进一定距离，形成作业空间后，转向相反方向施工，扩挖临时支撑达到正洞标准断面。辅助坑道1#斜井挑顶进正洞平面图见图1，交叉口正洞钢架落脚平台立面图见图2，施工程序详见表1。

图2、 交叉口正洞钢架落脚平台立面图

施工临时开挖线

挑顶开挖线斜井范围外正洞拱架2榀I18钢架右侧上导坑

I18钢架

竖向支撑左侧上导坑上台阶开挖底面

下导坑

内轨顶面路面

并列焊接2榀钢架横梁作为正洞钢架落脚平台

辅

助

坑

道交叉口处加强拱架立面示意图

隧道中线

加强环：并列焊接2榀18拱架横梁

作为正洞钢架落脚平台

辅助坑道洞口

辅助坑道中线

斜

井

向

正

洞

转

向

的

路

线

斜

页脚内容7

图1、斜井挑顶进正洞平面图

页脚内容8

表1 斜井与正洞相交处施工程序表

5.2施工步骤

⑴辅助坑道交叉段

辅助坑道与正洞交接处设计加强钢架，加强环中设置2榀I18并联辅助坑道型钢钢架，外侧增设I18门型钢架，门型钢架分节与辅助坑道钢架焊接在一起，相邻钢架采用Φ22纵向钢筋连接。

I18型钢钢架由横梁和立柱组成，横梁与辅助坑道18型钢钢架之间的空隙，从两侧对称焊接竖向18a型钢立柱短撑，钢架安装后该空隙喷射混凝土回填密实。在横梁上按照正洞套拱的间距纵向设置I18钢柱头，作为正洞套拱的支撑点，门型钢架每侧增设6~10根Φ42锁脚锚管和系统锚杆。

交叉段门架底脚处设25纵向槽钢、扩大门架拱脚和底稿地基承载力。

1#斜井与正洞为正交，靠近正洞段7m辅助坑道原设计格栅拱架替换为I18型钢拱架，间距调整为1.5m。正洞仰拱钢架与辅助坑道加强环最外侧的仰拱钢架焊接，正洞仰拱衬砌钢筋和辅助坑道仰拱衬砌中的预埋钢筋连接，确保正洞和辅助坑道交叉口处的紧密连接，能共同受力。

⑵爬坡导洞开挖

完成辅助坑道加强环和交叉段二次衬砌后，爬坡导洞现已辅助坑道断面形式，按R=10~15m的圆曲线半径，以不大于30%的坡度爬到正洞拱顶高程，同时爬坡导洞的净宽增加至9.0m。

爬坡导洞支护参数：I18型钢钢架，间距 1.5m/榀，每榀钢架设3.5m长Φ42锁脚锚管12根；φ8钢筋网，网格20×20cm；Φ22系统锚杆，长度3.0m，间距1.0×1.0梅花型布置，20cm厚喷射混凝土。施工中应保证锁脚锚管和纵向连接筋的施工质量。

⑶正洞施工

完成爬坡后，在导洞向一端直接扩挖正洞，待施工约10m后封闭掌子面，回头进行反向正洞施工。反向开挖正洞时，先开挖顶部，再开挖两侧。开挖时仅对有影响的导洞钢架进行拆除，并相应完善其他支护。

六、施工控制要点

正洞与辅助坑道相交地段处于复杂的三维受力状态，为保证正洞安全挑顶施工的完成，正洞初期支护必须座落于一个牢固的落脚平台，同时应加强该段正洞初期支护的锁脚锚杆施工，防止拱架下沉。