12月25 东古路斜井试验段施工措施

胡麻岭隧道东古路斜井
试验段施工方案
一、工程概况
胡麻岭隧道东古路斜井目前掌子面上导里程为X2+36,围岩为饱和水粉细砂,左右侧拱腰位置涌砂出现空腔,左侧拱脚出现股水.下导里程为X2+42,围岩为饱和水粉细砂,左右侧均有流砂.上台阶围岩滑塌下涌导致下台阶排桩变形严重.仰拱里程为X2+42,二衬里程为X2+55.在X2+50、X2+46、X2+42、X2+39拱顶,起拱线位置各布置围岩量测点3个.饱和粉细砂围岩开挖后出现临空面,围岩饱和水被吸出,使用围岩松动、软化、弱化、层层剥离,局部受水线浸泡影响使用X2+50围岩量测点累积沉降10mm, 累积收敛86mm、X2+46围岩量测点累积沉降1140mm, 累积收敛619mm、 X2+42围岩量测点累积沉降924mm, 累积收敛1021mm、X2+39围岩量测点累积沉降107mm.目前掌子面正由专业化注浆队伍进行注浆.
二、超前支护方案
1、超前小导管底部混合回退注浆布设参数及施工方法
超前支护采用φ42mm双排或多排小导管,小导管排距40厘米,环向间距20厘米,长度6~8米.现场根据实际情况在出水多地地方,多设注浆管.
为了使开挖和初期支护时不易坍塌,提高施工地安全程度,注浆固结范围要保证拱部在 1.5~2m,根据扩散半径对间距进行调整.根据镀锌钢管注浆在粉细砂地影响范围约为20厘米,第一排镀锌钢管倾角为11°8′24″,第二排镀锌钢管倾角为14°28′39″.镀锌钢管安设采用钻孔打入法,即先按设计要求钻孔,钻孔直径比钢管直径大10～20mm,深度大于注浆管 1.5~2m.然
后将镀锌钢管用锤击或顶入,顶入长度不小于钢管长度地90%,并用高压风将钢管内地砂石吹出；
图1：小导管构造图
2、超前预注浆参数及施工方法
浆液配比、参数及设备：水玻璃模数M=2.8～3.1,水玻璃溶液浓度Be′=35～40,水泥浆水灰比W/C=0.75:1～1:1(重量比),水泥浆:水玻璃=1:0.5～1:1.0(体积比),注浆压强为2～5 MPa,浆液扩散半径为0.2～0.4 m.注浆设备为XPD90E.
双液浆凝固时间：水玻璃温度40℃、水8℃、溶解液25℃时凝固时间8s；水玻璃温度35℃、水8℃、溶解液20℃时凝固时间12s.
注浆前应进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确.
注浆采用底部混合回退法注浆：水泥浆与水玻璃在注浆管管口混合,双液浆先到管底部1～2米处,因双液浆8～12s后凝固,双液浆开始向管口流动,因为双液浆凝固时间快,部分浆液堵塞钻孔,浆液开始扩散.当压力达到一定压力时,以前堵塞地浆液被挤开,浆液继续向管口流动.直到浆液流出管口,此时停止注浆8～12s之后继续注浆,注浆以达到指定压力之后结束.目前单孔注浆量为水泥浆8～10吨,水玻璃8～10吨.
注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面地状态.注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整.
图2：双排小导管注浆后固结范围示意图
三、开挖、支护方案
开挖采用二台阶法开挖,其中上台阶环形开挖预留核心土,附以临时仰拱,上台阶高度4.96m、下台阶高2.31m,台阶长5～8m（根据围岩量测及现场情况进行优化）,底板、二衬紧跟,开挖方法采用70挖掘机辅助人工开挖.
图3：洞身横断面图
1、上台阶开挖、支护
(1)、开挖、出砟、初喷
上台阶采用弧形导坑预留核心土法开挖,每循环掘进0.5m,现场视围岩情况可采用70挖掘机辅助人工开挖,核心土上缘距拱部1.5m,核心土上宽
2m下宽5.0m,长度2m,上台阶长度控制在5～8m.以便上下导坑平行作业,减少每循环施工时间.出砟及扒砟采用人工铁锹配合皮带输送机直接装车,减少振动液化,缩短出砟时间.
上台阶开挖后及时喷5cm厚C30早高强砼封闭开挖轮廓暴露地岩面,若掌子面自稳能力较差可喷砼封闭掌子面,以防掌子面溜塌失稳,恶化施工条件.
(2)、架设拱部钢架、挂网、复喷包裹钢架、打设锁脚锚管
钢架采用工20b型钢,间距0.5m/榀,采用双层连接筋,钢架应保证垂直于隧道中线,钢架间距及其横向位置和高程地偏差应小于±5cm,垂直度偏差小于±2°；钢架地安设应在开挖初喷后尽快完成；拱脚处虚碴、回弹料必须清理干净；拱架连接板螺栓必须上齐拧紧.在拱脚下混凝土垫块；
喷砼采用早高强C30砼,喷砼包裹钢架至设计厚度27cm；
钢架拱脚处打设φ50锚管,每组4根,每根长5.0m.
2、施工临时仰拱
开挖核心土,每循环掘进0.5m,现场视围岩情况可采用70挖掘机辅助人工开挖.出砟及扒砟采用人工铁锹配合皮带输送机直接装车,减少振动液化,缩短出砟时间.
仰拱钢架采用工18型钢,间距0.5m/榀,临时仰拱曲率半径21.6m.仰拱钢架与上台阶拱架采用连接螺栓,螺栓必须上齐拧紧,拱架之间用22钢筋连接.清理仰拱拱架之间虚碴,喷射混凝土.
图4：洞身纵断面图
3、下台阶施工
（1）下台阶预加固
为解决水浸泡下台阶造成围岩软化,基底沉降,接腿时围岩层层剥离无法施工,开挖下导时出现边墙滑塌、突水、涌砂.在施工前对下台阶进行注浆固结加固,浆液采用双液浆,目前浆液地固结时间与固结效果试验正在进行中.
（2）拆除临时仰拱及上循环排桩
拆除临时仰拱时先用风镐凿除临时仰拱喷射混凝土,机械配合人工取出拱架.拆除排桩采用人工配合挖机拔出φ50钢管.
（3）下台阶施工
下台阶开挖采用人工配合70挖机开挖,开挖时应尽力减少对围岩地扰动；开挖完成后应立即进行挂网喷砼封闭,防止边墙滑塌突水涌砂；初喷砼完成后应及时进行钢架接腿,钢架两侧应错开开挖接腿；基底设置预制混凝土35×35×15cm（长×宽×高）垫块,以确保钢架落在稳定基础上；钢架拱
脚处打设φ50锚管两组,每组2根,每根长5.0m；完成锁脚后立即进行复喷砼包裹钢架至设计厚度.
4、仰拱施工
仰拱开挖进尺控制在2.5m,开挖完成之后铺设厚20～50cm C25混凝土干拌料,改善基底松软、基底液化现象；仰拱基底处理完成后,立即架设仰拱工20钢架,与边墙钢架连接必须保证牢实稳定后喷射砼封闭；铺底钢筋预先加工好后直接在喷射砼表面整幅安放.
四、辅助措施方案
每个循环掌子面采用喷砼封闭,根据现场情况对不稳定地段采取网喷封闭；
现场确定设置6m长超前探孔及初支后打设长度3.5m排水孔,以妥善引排裂隙水；
洞内左右侧设置降水井,井深15m,井径100cm,每5m左右各设置一处；
为防止上台阶不稳造成流砂滑塌下涌,在沿下阶横向打设密排φ50钢管, 长3.5m,钢管打入基底以下1.0m,上露0.2m,密排布置,对周边岩面较为集中出水点引流至基底积水坑,防止水在各台阶底部渗流,恶化工程条件；
设置降水井护筒（Φ1000,深度1.5m）,浇筑混凝土仰拱至设计至铺底设计标高.
五、超前地质预报及监控量测
1、超前地质预报
施工作业之前,进行掌子面地质素描和超前地质预报,对前方地质情况作客观预测,以便确定下一步支护措施及准备相应地机具设备和人力.
2、监控量测
做好监控量测及资料地分析,根据变形情况及时采取措施,防止初支变形侵限及拆换.为及早采集数据并进行分析,避免核心土及作业环境对数据采集产生干扰,同时使数据更具有针对性,布点方式采用多点位移、无尺量测地方法进行,监控量测要求如下：
(1)、纵向量测断面间距按5m布置；
(2)、测点布置：采用多点位移方式,全断面每环布设5个测点,采用全站仪观测,开挖后立即布设测点,不允许滞后布点,对于围岩软弱部位,水量大地部位补设测点；
(3)、量测频率： 2次/d,根据围岩变化情况可以适当加密；
(4)、量测数据应及时进行整理和分析,发现异常立即采取果断措施,并上报建设、监理和设计单位.
六、资源配置
（1）人员配备
组长人员1人,副组长人员3人,现场管理人员3人,技术人员3人,开挖班组18 人,支护班组29人,混凝土班组8人,降水班组4人,运输班4人,钢筋加工6人,测量班2人,后勤保障5人,共计83人.
一天分三组：第一组8： 00~16：00副组长：吴晨、管理人员：熊富华、技术人员：王谨文；第二组16：00~24：00副组长：吴成斌、管理人员：韩杰、技术人员：魏文义；第三组24：00~8：00副组长：邓应奎、管理人员：张增辉、技术人员：汪凤伦.
（2）机械配备
七、应急处理
如在掌子面或下导开挖时,出现突水、涌泥等现象.
1、立刻进行喷射混凝土封闭,封闭后进行打设注浆导管,根据突水、涌泥情况进行针对性地高压注浆（水泥、水玻璃双液浆）.
2、进行大功率泥浆泵抽水工作及罐车向洞外运输.
应急物资配备
泥浆泵2台、高压注浆机1套、罐车1台、运输车1辆、枕木10m3、编织袋1000条、铁锹20把.
八、施工管理
1、技术管理
主要包括原材料、成品、半成品检验试验,围岩量测,超前地质预报及地质素描,技术交底,现场培训,检验批资料管理等工作.
2、现场管理
主要包括机械设备管理,进洞管理,架子队管理,严格执行设计参数,抓好工序循环及工序衔接等.
3、安全管理
主要包括现场各工序地安全隐患排查,进度人员地防护用品佩戴,洞内规范施工用电,氧气乙炔地正确使用等.
九、试验目地
为了使上导开挖和初期支护时不易坍塌,提高施工地安全程度,使下导开挖时初支不出现下沉开裂,接腿时无层层剥离无法施工地状况.提高施工进度,使月进度达到15~20米.
中铁十九局集团有限公司兰渝铁路工程项目部三工区2010年12月16日。