中铁二十局集团青荣城际铁路工程QRZH-IV标段谭家庄隧道出洞施工方案编制：胡正凯复核：刘楚辉审核：王喜民日期：2011.11.7中铁二十局集团有限公司青荣城际铁路工程施工指挥部二O一一年十一月目录一、编制依据 (1)二、编制原则 (1)三、工程概况 (1)四、地质情况 (2)五、出洞施工方案 (2)（一）总体施工方案 (2)（二）进口长管棚施工 (3)（三）DK186+460～DK186+440段洞内开挖 (6)六、监控量测 (11)七、劳动力和机械资源配置 (13)（一）劳动力配置 (13)（二）机械配置 (13)八、质量保证措施 (14)九、安全保证措施 (14)十、环境保护、文明施工措施 (15)（一）施工环保、水土保持方案 (15)（二）环保、水土保持措施 (15)1一、编制依据1、青岛至荣成城际铁路工程“谭家庄隧道施工图”；2、施工设计参考图《双线隧道复合式衬砌》青荣城际施隧参01及《辅助施工措施及施工方法参考图》青荣城际施隧参07；3、《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号；4、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；5、《铁路混凝土工程施工技术指南》（铁建设[2010]241号）；6、《铁路混凝土工程施工质量验收标准》TB10424-2010；7、国家现行有关施工规范、验收标准及相似地质条件施工经验；8、现有的施工技术水平、施工管理水平和机械设备配备能力及对隧道现场的实际调查情况。
二、编制原则1、优先考虑施工安全、质量、环水保。
精心组织施工，合理安排工序，确保无安全、质量、环水保事故发生。
2、在施工方案中，坚持施工技术先进、施工方案可行、重信誉守合同、施工组织科学合理、按期优质、安全、高效、不留后患。
3、现场施工的实际情况。
三、工程概况谭家庄隧道位于山东省烟台市福山区回里镇谭家庄北侧，属于低山丘陵区，地形起伏大，基岩大部裸露，山坡植被多为灌木。
隧道全长285m，为单洞双线隧道。
设计进口里程为DK186+410，采用喇叭口式洞门，明暗交界处里程为DK186+440，其最小埋深为2.69米；设计出口里程为DK186+695，采用喇叭口式洞门。
隧道进出口均采用45根Ф108mm大管棚超前支护，管棚长度20m，环向间距40cm,外插角1°～3°。
隧道进口永久边坡设计坡比为1:1.5，采用C25砼拱形骨架护坡，并植紫穗槐绿化。
-1-临时边仰坡采用喷锚网防护，喷砼厚10cm，钢筋网采用φ8钢筋网，网格间距25cm×25cm，锚杆采用Ф22砂浆锚杆，锚杆长3m，间距1.5m×1.5m，梅花形布置。
四、地质情况本隧道属于低山丘陵区，地形起伏大，基岩大部分裸露，山坡植被多为灌木，自然坡度为30°～35°。
隧道范围内底层岩性简单，主要为中元古代伟晶二长花岗岩。
另外隧道进口及洞身部分地段上覆少量第四系上更新统坡残积粉质粘土，将隧道通过范围内地层由新到老简述如下：⑴第四系上更新统坡残积层（Q3dl+el）粉质粘土：褐黄色，硬塑，厚度小于1.0m。
⑵中元古代侵入岩（xyp22）伟晶二长花岗岩：灰黄色、深灰色，斑状结构，全～弱风化，节理裂隙发育。
隧道进出口及洞身范围内，有少量基岩裂隙水，地下水受地表水及降水影响较大。
隧道开挖将使附近居民生活生产用水遭到破坏，特别是冲沟内往往是隧道埋深较浅处更易遭到破坏。
五、出洞施工方案（一）总体施工方案谭家庄隧道实际从出口往进口方向施工。
计划在掌子面施工至DK186+460（长管棚超前支护交界）处，停止开挖，待进口土石方、边仰坡防护及长管棚施作完成，注浆达到要求的强度方可继续开挖出洞，其方案如下：1、按设计要求先施工天沟，并引至天然冲沟，确保流水畅通；2、开挖进口明洞土石方至明暗分界DK186+440处，高度控制在上台阶水平面标高处72.26标高处，按设计要求边开挖边施作边仰坡防护；3、按设计要求施作C20砼导向墙及φ108长管棚；4、φ108长管棚完成后，待注浆浆液达到一定强度后，自出口端向进口方向按设计-2-要求工法即三台阶临时仰拱法施工，上台阶先行出洞，再开挖中台阶，最后开挖下台阶，并及时开挖仰拱封闭成环。
（二）进口长管棚施工长管棚施工前先按设计要求开挖边仰坡，并按设计要求施工边仰坡防护。
长管棚从进口施做，施做里程为DK186+440～+460，在拱部144°范围内设置长20米的φ108管棚，环向间距40cm，管棚内设置用4根Φ18主筋制作的钢筋笼或钢筋箍，注浆材料采用水泥浆液，水灰比1:1（重量比），详见《洞口段长管棚设计图》（青荣城际施隧参07-03）。
长管棚施工工艺如下：长管棚施工主要工序有施工准备、搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、安装管棚钢管、清孔、安装钢筋笼、注浆等几道工序。
长管棚采用外径为108mm、壁厚为6mm的钢管，在拱顶144°范围内设置，每环设置45根，环向间距为40cm，管棚外插角控制在1°～3°。
管棚内设置钢筋笼，钢筋笼由4根Φ18钢筋加工制作而成。
1、施工准备长管棚施工前先开挖1.0米，预留核心土，然后将掌子面喷C25砼封闭（厚4cm），然后按设计要求施做导向墙，导向墙采用C20砼，截面尺寸为1m×1m。
为保证长管棚施工精度，导向墙内设置2榀I18工字钢，钢架外缘设外径140mm、壁厚为5mm的导向管，钢管与钢架焊接牢固。
2、钢花管制作钢花管由无缝钢管上钻注浆孔制成，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段100cm。
详见《洞口段长管棚设计图》（青荣城际施隧参07-03-02）所示。
3、钻机就位⑴钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。
-3-⑵平台支撑要落在坚固的基础上，连接要牢固、稳定。
防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。
⑶钻机定位：钻机要求与已设定好的导向管方向平行，必须精确核定钻机位置。
用全站仪、挂线等方法相结合，反复调整，确保钻机钻杆轴线与导向管轴线相吻合。
4、钻孔⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用φ127mm。
⑵钻机钻进时，可低速低压，待成孔一定深度后可根据地质情况逐渐调整转速及风压。
⑶钻进过程中要保证其钻进位置的准确，并根据钻机钻进时的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。
管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1°2孔口距±30mm3孔深±50mm5、清孔验孔⑴用钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔深、孔径符合要求，防止堵孔。
⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
⑶用仪器对孔深、倾角、外插角进行检查。
6、安装管棚钢管⑴洞身管棚应配合钢架使用，将管棚有效的固定在钢架上，固定时要控制好管棚的外插角。
⑵两节钢管之间接头采用焊接，在接头外套长度为30cm的套管，套管与钢管之间焊接，管头焊成圆锥形，便于入孔。
-4-⑶管棚顶进采用机械（如挖机）和人工相结合的工艺，利用挖机的冲击力和推力低速顶进钢管。
⑷接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。
同一截面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开一米。
7、清孔用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
8、钢筋笼制作及安装为了提高导管的抗弯能力，在钢管内通长设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为Φ18，固定环采用短管节（φ42小导管），节长3cm，将其与主筋焊接，按1.5m设置。
钢筋笼的安装采用机械（如挖机）和人工相结合的工艺，利用挖机的冲击力和推力低速顶进钢筋笼。
9、注浆⑴安装好钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由高速制浆机拌制。
⑵注浆材料：注浆材料为水泥浆，水灰比为1:1（重量比）。
⑶采用注浆机将浆液注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min 后停止注浆。
注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
10、施工控制要点⑴钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。
⑵钻孔外插角1°～3°以为宜，工点应根据实际情况作调整。
钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°。
施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
-5-⑶严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。
⑷经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。
⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
（三）DK186+460～DK186+440段洞内开挖DK186+460～DK186+440段设计为Ⅴ级围岩，施工时按Ⅴ级围岩开挖工法来进行施做。
1、施工流程测量放样→超前支护→上台阶洞身开挖→施作上台阶的初期支护及超前支护→测量放样→中台阶洞身开挖→施作中台阶的初期支护→测量放样→下台阶洞身开挖→施作下台阶的初期支护。
2、施工方法谭家庄隧道Ⅴ级围岩加强复合式衬砌类型地段，根据设计图纸，开挖方法为三台阶临时仰拱法。
这种开挖方式适用于Ⅴ级围岩弱风化岩层、硬质岩层地段，是以台阶法为基础，人工配合机械进行开挖，必要时可采用小药量的光面爆破，初期支护为初喷砼+I20a 型钢钢架+锚杆-钢筋网-复喷砼。
采用装载机、挖掘机配合自卸卡车出碴。
⑴三台阶临时仰拱法施工工序-6-①a、开挖前施作隧道超前支护。
b、弱爆破分部开挖①部。
c、分部施作①部导坑周边的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，挂设钢筋网片，施作钢架及临时仰拱，临时仰拱每两榀钢架加设一榀。
d、施作锁脚钢管。
e、系统锚杆施工完成后复喷混凝土至设计厚度。
②a、在滞后于①部一段距离后，弱爆破开挖②部。
b、导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，挂设钢筋网片，施作钢架及临时仰拱，并设锁脚钢管，临时仰拱每两榀钢架加设一榀。
c、系统锚杆施工完成后复喷混凝土至设计厚度。
③a、在滞后于②部一段距离后，弱爆破开挖③部。
b、导坑周边部分初喷4cm厚混凝土，施作钢架及仰拱，并设锁脚钢管。
c、系统锚杆施工完成后复喷混凝土至设计厚度。
⑵开挖开挖采用三台阶临时仰拱法，上、中台阶长度控制在2～3m，下台阶长度控制在20～30m。
开挖周边采用光面爆破减少对围岩的震动，每槽炮循环进尺深度不大于1.2米，即不超过两榀工字钢架的间距。
①爆破参数的选择光面爆破参数表岩石种类周边眼间距E(cm)周边眼最小抵抗线W(cm)相对距离E/W装药集中度q(kg/m)极硬岩50～6055～750.8～0.850.25～0.3硬岩40～5050～600.8～0.850.15～0.25软质岩35～4545～600.75～0.80.07～0.12根据设计围岩特性：DK186+460～+440段为Ⅴ级围岩，以及参考上表“光面爆破参数”。