王家隧道贯通专项施工方案.doc

新建济莱高铁工程（不含先期开工段）站前工程 JLZQTJ-5标段王家隧道贯通专项施工方案编 制： 审 核： 审 批： 中铁二十二局集团有限公司 济莱高铁JLZQTJ-5标项目经理部2021年7月目录一、编制依据 1二、工程概况 1三、施工现状 1四、贯通区间内情况 24.1贯通区间地质描述 24.2贯通区间设计支护参数 2五、贯通总体施工方案 25.1贯通总体施工思路 35.2 开挖工法 45.3 隧道贯通误差测量及调整 65.4 超前地质预报 85.5监控量测 8六、质量保证措施 96.1洞身开挖 96.2初期支护 96.3监控量测 9七、安全保证措施 97.1建立健全安全生产管理制度 97.2危险源辨识及预控措施 107.3现场贯通安全控制措施 12八、环境、水保护措施 138.1环境保护措施 138.2环境保护要求 14九、文明施工 15十、应急预案 1510.1 应急救援领导小组与职责 1510.2塌方的征兆 1810.3 应急准备 1810.4 应急救援预案 2010.5 应急救援队伍 23济莱高速铁路JLZQTJ-5标 王家隧道贯通专项施工方案一、编制依据（1）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2018；（2）《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015；（3）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2018；（4）《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2020；（5）《王家隧道施工图》；（6）《王家隧道实施性施工组织设计》；（7）王家隧道现场调查的相关资料；（8）王家隧道相关超前地质预报报告、监控量测资料；二、工程概况王家隧道起讫里程为DK80+780～DK83+460,全长2.68km，采用单洞双线形式，属重点隧道。

隧道地质条件复杂，属鲁中隆起区，上覆第四系覆盖层，下伏寒武系上统崮山组页岩夹白云质灰泥岩、页岩与灰岩互层、页岩与含铁质灰泥岩互层，岩体节理裂隙发育，不良地质为岩溶、放射性、特殊岩土有季节性冻土和含膏盐地层本隧道采用进出口双向掘进进入,施工工期19个月，施工组织难度大，施工周期长，为本标段控制工程最大埋深约158m根据设计图纸，进出口段剩余围岩级别为Ⅳ级，衬砌支护类型为Ⅳb型复合式衬砌，开挖方法Ⅳb级围岩采用台阶法，超前支护措施超前锚管三、施工现状截止2021年7月3日，进口上台阶施工至DK82+105，仰拱施工至DK81+992，二衬施工至81+896；出口上台阶施工至DK82+460，仰拱施工至DK82+646,二衬施工至DK82+700，两工作面相距355m 隧道进口至出口贯通段位拟位于DK82+300处，即出口施工至DK82+300处暂停封闭掌子面，由隧道进口单端掘进开挖支护施工根据目前的现场资源配置及施工组织、围岩级别及施工工效综合分析，按照目前王家隧道进口3-4m/d进尺，出口进尺3-4m/d，剩余工程量需约45天，预计王家隧道进口至出口贯通时间为2021年8月20日四、贯通区间内情况4.1贯通区间地质描述原设计情况：DK82+100～DK82+580段设计围岩为IVb级，地层岩性为页岩灰岩夹细砂岩，围岩较破碎、软弱、岩溶较发育或含水岩体。

现场实际情况：王家隧道进口掌子面施工至DK82+105，围岩主要为灰岩夹页岩，夹泥，节理裂隙较发育，围岩较完整，局部较破碎，掌子面渗水王家隧道出口掌子面施工至DK82+463，围岩主要为灰岩、页岩，强风化，围岩较破碎，节理裂隙较发育，夹泥，掌子面渗水综合判定围岩级别为IVb级4.2贯通区间设计支护参数根据设计图纸，进出口贯通区间设计支护参数如下： DK82+100～DK82+580段为Ⅳ级围岩，Ⅳb型复合式衬砌，参考图号《济莱施隧附01-24、25、35》，开挖方法台阶法，参考图号《济莱施隧附05-07》，超前支护措施超前锚管五、贯通总体施工方案5.1贯通总体施工思路结合王家隧道进度及安全质量、机械设备资源配置等情况综合考虑，隧道进口至出口剩余开挖距离小于100m时，爆破作业时双方应提前沟通，提前做好安全预防措施；开挖距离小于50m时，一方爆破作业时，另一方洞内工作人员应及时撤离至安全区域内，当开挖距离剩余20m时，根据贯通时围岩情况，选取由王家隧道进口单端掘进施工，仰拱及二衬应控制在安全步距范围内，隧道贯通开挖工法暂定为短台阶法，当开挖至剩余4m时，在上台阶设置44m导坑进行贯通，施工时视围岩情况及时调整工法及支护参数，保证贯通施工安全及降低贯通风险。

隧道进口至出口剩余为Ⅳb级围岩，当单端开挖在据贯通掌子面4m时，在上台阶掏槽眼中部位置以超前炮孔的形式采用5m的钻杆直接将隧道贯通，然后以此炮孔为中心，用单卷炸药和电雷管配合扩大开挖出44m导坑，再以相同办法扩大开挖出左、右侧4m高上导坑，及时施作上导初支，锁脚锚管每侧增设2根根据监控量测及贯通测量结果及时进行下台阶贯通施工，出碴后初支及时跟进，锁脚锚管每侧增设2根贯通施工期间，仰拱、二衬严控安全步距，仰拱完成开挖后立即封闭成环施工坚持“管超前、严注浆、弱爆破、短进尺、早封闭、勤量测、紧衬砌”的原则，过程中针对贯通区间内加强监控量测、超前地质预报工作，及时调整开挖工法及支护参数，尤其单端掘进至30m的区间内，初支应在设计基础上视围岩情况进行加强支护增打锁脚锚管，每台阶每侧增设2根锁脚锚管，并控制好安全距离，以保证隧道施工质量和施工安全5.2 开挖工法IV级围岩开挖方法参照短台阶法，先开挖上台阶，上台阶超前一定距离后开始开挖下台阶，上下台阶同时并进的施工方法施工原则：采用“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，上台阶开挖至掌子面间剩余10m距离时，上台阶每循环进尺按1榀钢架控制。

1、具体施工工序：（1）在上一循环的超前支护防护下，弱爆破开挖1部→施做1部台阶周边的初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚管），复喷混凝土至设计厚度2）弱爆破开挖2部→施做2部初期支护：初喷混凝土，铺设钢筋网，架立钢架（设锁脚锚管与系统锚杆），复喷混凝土至设计厚度3）弱爆破开挖3部-仰拱，喷射混凝土至设计厚度，仰拱浇筑，仰拱填充浇筑混凝土，拱墙混凝土浇筑2、施工注意事项：（1）钢架之间纵向连接钢筋应及时施作并连接牢固，工序变化处立钢架应设置锁脚锚管，确保钢架基础稳定，防止下台阶开挖发生塌方2）断面严禁欠挖3）监控量测点布设必须及时，同时保证量测频率，以真实量测数据指导施工4）开挖出碴完成后，必须立即进行立架喷浆，及时进行支护，保证施工安全5）必要时开挖正面保留核心土6）下台阶开挖交错进行施工中，应按有关规范及标准图要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构稳定，为支护参数调整，灌注二次衬砌时机提供依据支护参数：采用Ⅳ级围岩Ⅳb型复合式衬砌，其中初支采用格栅钢架，间距1.0m，锁脚锚管8根，锚杆间距1.2*1.2（环*纵），喷射混凝土厚度拱墙25cm、仰拱25cm，参考图号《济莱施隧附01-24、25、35》；超前支护为超前锚管，设置范围拱部140，环向间距0.5m，纵向相邻两排的搭接长度不小于1.5m，参考图号《济莱施隧附05-06》。

当开挖至剩余10m时，将超前锚管加长2m，纵向相邻两排搭接长度不小于1.5m当开挖至剩余4m时，增设一层超前小导管，锚管按设计长度加长2m，设置范围拱部140，环向间距0.5m，以确保贯通时前、后的搭接长度，并严格注浆，确保贯通段拱顶施工安全施工工序见下图图5.2-1 短台阶法施工工序横断面5.3 隧道贯通误差测量及调整5.3.1 贯通误差测量1、 首先对王家隧道进口与出口洞外CPI点进行复测，隧道洞内采用导线测量，布设主、副导线，导线300米布设一对控制点，布设成多边形闭合环，每个环由6条边构成，测量仪器采用全站仪进行观测，测量成果要符合《高速铁路工程测量规范》要求贯通后在隧道贯通面中线附近设一临时测点，通过两端导线分别测量该点坐标，计算其坐标较差在该里程处法向及里程方向上的投影值，得到纵向及横向贯通误差同时测量贯通点与隧道进口与出口方向相邻导线点连线的夹角，计算该夹角的理论与实测较差，求得方向贯通误差2、 由两端高程点分别测量贯通面处临时点的高程，其高程差即为高程贯通误差5.3.2 贯通误差调整1、 实际贯通误差宜在未衬砌地段（调线地段）调整调线地段的开挖和衬砌均应以调整后的中线和高程进行放样。

2、 贯通误差应以满足线路设计规范和轨道平顺性要求为原则进行调整，调整后的线路应满足隧道建造限界要求3、 隧道平面贯通误差调整应符合下列规定：贯通误差≤50mm时，在保证隧道建筑限界要求的条件下，可不调整线路中线，按设计线位铺轨贯通误差≥50mm时，应采用洞内CPⅢ控制网实测隧道中线，采用线位拟合方法进行调整，调整后的线路应满足轨道平顺性标准和隧道建筑限界的要求高程贯通误差应按下列方法调整：由两端测得的贯通点高程，应去两贯通高程的平均值作为调整后的贯通点高程值高程贯通误差调整可按照贯通误差的一半，分别在两端未衬砌段，以为衬砌段的线路长度，按照比例调整其范围内个水准点高程为衬砌段高程放样应依据调整后的水准点高程进行调整后的线路应满足线路设计和验收规范要求5.4 超前地质预报根据设计图纸，王家隧道设计采用ZT-3(加深炮眼8孔)、地质调查法等综合物探及钻孔为主进行综合超前地质预报施工中将几种预报手段综合运用，取长补短，相互补充和印证综合监测结果，及时提出对不良地质的处理措施，以降低施工风险根据超前地质预报结果并结合监控量测综合分析，遇到异常情况时应及时调整开挖工法，调整支护参数并加强施工措施。

5.5监控量测监控量测是信息化施工的重要内容通过施工现场的监控量测，为判断围岩稳定性，支护、衬砌可靠性，二次衬砌合理施作时间，以及修改施工方法、调整围岩级别、变更支护设计参数提供依据，指导日常施工管理，确保施工安全和质量贯通段为Ⅳ级围岩，该段洞内监控量测点10m埋设一个断面，每个断面分拱顶、边墙埋设5个点监测项目为拱顶下沉、水平收敛；监测频率为每日监测两次；监测标准为当拱顶下沉、水平收敛速率达5mm/d或位移累计达100mm时，应暂停掘进，并及时分析原因，采取处理措施隧道进口至出口贯通段监控量测布设间距进行加密，间距为5m埋设一个断面，观测频次进行加大，监测频率为每日三次，严格按要求实施监控量测，保证隧道施工安全六、质量保证措施6.1洞身开挖洞身开挖采用弱爆破，软弱破碎围岩地段施工时严格贯彻“先预报、管超前，严注浆，短进尺，强支护，早封闭，勤量测”的指导思想，科学组织施工，确保施工质量和施工安全严格按照设计文件及经监理工程师批准的施工方法进行施工，保证隧道按设计方向与坡度及结构尺寸施工，做到不欠挖、不超挖严格按弱爆破设计布眼、装药，在开挖过程中不断优化钻爆设计，选择合理的爆破参数，努力提高光面爆破质量，获取良好的爆破效果。

严格按要求施做超前支护和锚杆，在围岩破碎地段应加密超前支护措施，或打设双层超前小导管，必要时进行超前注浆施工6.2初期支护施工支护紧随开挖及时施作，以控制围岩变形和减少围岩。