某隧道横洞与正洞交叉口施工方案

一、编制依据

（1）新建xx铁路部分施工图。

（2）国家和铁道部的适用于本工程的设计施工规范、规程、规则、规定、质量检验与验收标准等。

（3）施工现场实际情况及调研结果。

（4）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新建高速铁路工程重点隧道的理解。 二、工程概况

xx隧道全长4910m，隧进口里程为D8K158+515，出口里程为D8K163+425。进口位于丰都县双路镇小井村境内，地形复杂，地势陡峭，距公路约4公里，交通极为不便，出口位于丰都县三建乡三建小学附近，丰都至石柱公路旁，场地狭小，交通较为方便。隧区洞顶植被发育，坡面覆土较薄。洞内纵坡为人字坡，自进口至出口依次为：2450m的6‰的上坡、750m的6‰、1930m的18‰的下坡。隧道进口位于直线上，出口位于曲线上。隧道围岩以Ⅱ级为主，其中：Ⅱ级围岩2950m，Ⅲ级围岩1000m，Ⅳ级围岩300m，Ⅴ级围岩620m。

xx隧道进口处于滑坡体上，进洞难度较大，后经业主、设计院、监理及施工单位研讨采用辅助坑道进洞施工方案。xx隧道横洞设在隧道的左侧，距离洞口约300m，距正洞216m，为了保证施工安全，横洞与正洞采用斜交，交汇角度为63度，横洞总长230m，采用1.22%的上坡。具体平面关系见下图

方斗山隧道横洞与主洞平面关系图右线中线1380隧道中线左线中线000+0D8K158+715HDK0+HDK005.691横洞中线

三、 交叉口总体施工方案

主支洞交叉段主要具有跨度大、施工条件复杂、围岩自稳条件差等特点。如何选择开挖方法、开挖顺序及支护方式都对施工安全起着决定性的作用。xx横洞与主洞交叉口交汇角度为63°，横洞跨度为5m，主洞洞跨为13.8m。地质预报小组探测的地质资料表明，交叉口段主要为灰白色泥质灰岩偶夹页岩，微风化，岩质较软，薄层到中厚层状，节理裂隙发育，围岩稳定性较差，无地下水。根据该段地质资料决定采取如下施工方案：对横洞与正洞交叉段HDK0+10～HDK0+4m进行加强支护，将该段设计为Ⅲ级围岩的支护参数调整为Ⅴ级围岩。初期支护参数为：喷22cm厚C25混凝土；锚杆采用φ22砂浆锚杆，环纵间距为1.0×1.0m，长3m；拱墙挂φ8钢筋网；设置I16工字钢。正洞围岩按Ⅴ级围岩支护，初期支护参数为: 喷27cm厚C25混凝土；拱部锚杆采用φ22组合中空锚杆，边墙锚杆采用φ22普通砂浆锚杆，环纵间距为1.2×1.0m，长度均为4m；拱墙挂20×20cmφ8钢筋网；钢架采用I20b工字钢，拱架间距为0.8m。横洞与正洞的交接处2m范围内钢筋网采用φ18双层钢筋网，在支护好的喷混凝土壁上方设置一道24×40的钢筋混凝土梁，在梁主筋下方设置两排长4.0m，间距30cm的φ42注浆小钢管用于支撑梁，并与主筋连接在一起。正洞交接处的钢架增设两组锁脚锚管，使正洞钢架与围岩、横洞钢架形成整体，保证安全需求。具体如下图：

横洞与正洞钢支撑连接图L=4.0mΦ42锁脚锚管I20b钢支撑24×40，钢筋混凝土梁L=4.0m，@30cm φ42×3.5，注浆小钢管横洞纵向2m范围内设双层φ18钢筋网，@25×25隧道中线横洞I16钢支撑轨面标高

横洞口钢支撑支撑大样图I20b钢拱架,@80cm24×40钢筋混凝土梁φ42注浆小钢管，@30cm混凝土梁配筋图横洞隧道中线注浆小钢管φ8箍筋@204φ22主筋注浆小钢管

1、开挖方法

横洞进入正洞时由于该部分跨度大，围岩自稳性较差，为了保证施工安全决定在交汇段D8K158+705～+725采用钻爆中隔壁法开挖（CD法）与大拱脚台阶法相结合的开挖方法,进入正洞后，将隧道分为左右两部分进行开挖，先开挖隧道左侧部分，左侧开挖采用上下台阶两部分层开挖，左侧开挖与右侧相隔的墙应开挖成外鼓的弧形（见附图）。开挖成型后施作初期支护及中隔墙临时支护，中隔墙支护主要根据监控量测数据视围岩情况临时调整，稳定性较差时采用钢架喷锚支护，围岩稳定性较好时则采用网喷或速喷混凝土即可。 2、开挖支护顺序

横洞开挖至正洞隧道中线——横洞与正洞交叉部分临时支护——小里程方向（往进口方向）左侧由下往上开挖至左侧部分成型——支护左侧部分及中隔墙——开挖右侧部分（由内往外逐步开挖）——支护右侧部分——大里程方向（往出口方向）左侧由下往上开挖至左侧部分成型——支护左侧部分及中隔墙——开挖右侧部分（由内往外逐步开挖）——支护右侧部分——交叉口开挖支护完成

正洞开挖顺序示意图⑴⑵⑸交叉口段平面开挖顺序图D8K158+725D8K158+715⑶⑷⑻⑺⑶⑷隧道中线⑹⑸HDK0+000⑴⑵

D8K158+705横洞中线

3、支护施工

㈠、小导管施工

横洞与正洞交叉段为Ⅴ级围岩地段，由于围岩软弱破碎，采用小导管超前支护,小导管支护参数，每环40根，环向间距为0.40m，纵向间距为1.6m，长度为3.5m。

⑴超前小导管施工工艺图见下图。

施工准备 注浆孔孔位布置 钻 孔 清 孔 洞外小导管加工 导入双层小导管 安止浆塞 浆液配制 注 浆 不合格 注浆质量综合检查 格 合结 束 超前小导管施工工艺图

⑵施工方法

采用风钻钻孔，用锤击或钻机将小导管顶入，注浆泵注浆。 ⑶施工技术措施

小导管的纵向搭接长度不小于设计，外插角满足规范要求，与线路中线方向大致平行。孔位钻设偏差不超过10cm，孔眼长大于小导管长，钢管顶入长度不小于管长的90％，用高压风将管内砂石吹出。

(4)、注浆

小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口。采用注浆泵注浆，注浆压力一般为0.2～0.3Mpa,注浆管连接好后,将配制好的水泥浆液倒入注浆泵储浆筒内,水泥浆液浓度为1:1单液水泥浆，开动注浆泵，通过小导管向周边围岩压注水泥浆。注浆按照由低到高隔孔预注或群孔注浆的方法进行。单孔注浆时，首先以初压注浆，然后在终压下进行注浆并保持1～2min终压再卸荷，保证注浆量及扩散半径达到设计要求，达到超前加固的目的。注浆过程中，对浆液应不停搅动，避免沉淀分层，

影响浆液浓度。 ㈡、锚杆施工

中空注浆锚杆施工

按设计要求，拱部要求使用φ22中空注浆锚杆，环纵间距为1.2m×1.0m，长度为4.0m，在开挖面上准确画出需施设的锚杆孔位。钻孔方式同砂浆锚杆施工。检查导管孔达到标准后，安装锚杆并按设计比例配浆，采用注浆机注浆，注浆压力符合设计要求；一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆，并保证锚杆孔浆液注满。最后在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，以防浆液倒流管外。

浆液配制 锚杆钻孔 插入锚杆 施工准备 锚杆孔位布置

注 浆 注浆质量综合检查 合格 戴杆头封堵帽 不 合 格

进入下道工序

中空注浆锚杆施工工艺流程图

砂浆锚杆施工

按设计要求，边墙锚杆采用φ22普通砂浆锚杆，环纵间距为1.2m×1.0m，长度为4.0m，砂浆锚杆采用风钻钻锚杆孔， 锚杆钻孔利用台架施钻，按照设计间排距，尽可能垂直结构面打入，高压风吹孔。再用风将锚杆送入孔内，并杆体位于孔位，用注浆泵将孔内注满早强砂浆，然后安装垫板，垫板必须用螺

帽紧固在岩面上，增强锚杆与喷砼的综合支护作用。锚杆尾端尽量焊接在拱架上，以便共同受力。

砂浆锚杆施工工艺框图见图

进行下道工序 不合格 验 收 合格 固定锚杆 孔口处理 补孔 否 填塞砂浆 加工锚杆杆体 插入锚杆杆体 清 孔 验 孔 注浆准备 测量定锚杆孔位 钻 孔 砂浆锚杆施工工艺流程图

边墙普通砂浆锚杆安装可用YT-28凿岩机前端自制的钎尾套将锚杆直接顶入围岩，或用大锤击入杆体，杆体完毕后用快硬水泥加堵塞孔口，按设计配合比进行注浆。施工技术措施：孔径要与锚杆直径相匹配，锚杆孔径应大于设计的锚杆直径15mm；孔深一般比锚杆稍长一些(10cm以上)；孔向应按设计方向钻进，垂直岩面；锚杆规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈除油。 ㈢、钢筋网铺设

钢筋须经试验合格，使用前必须除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于一个网格。人工铺设贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，确保整体结构受力平衡。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于3cm。

㈣、喷射混凝土

现场喷射砼 加速凝剂 混凝土喷射机 装运喷料 混凝土搅拌站 计量配料 施喷面的清理 砂、石、水泥、水、外加剂 前期准备 拌 合 综合检查 不合格 合格 补喷混凝土 结束 湿喷混凝土工艺框图

⑴喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。

⑵用高压风水冲洗受喷面，设置控制喷砼厚度的标志。喷射作业分段、分片、分层，由下而上进行，有较大凹洼处，先喷射填平。

⑶喷嘴垂直于岩面，距受喷面0.8～1.2m，呈螺旋移动，风压0.5～0.7MPa。液态速凝剂由自动计量在喷嘴处掺入。

⑷喷射混凝土时按照施工工艺段、分片，由下而上依次进行。一次喷射混凝土的最大厚度，拱部不得超过10cm，边墙不得超过15cm。分层喷射混凝土时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。

⑸喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土，卸入湿喷机，喷手配合湿喷机喷混凝土

施工技术措施：1.原材料计量要准确，杂质含量不超标，砂、石料≯2%、水泥、水的计量误差≯1%，速凝剂等外加剂的计量≯0.5%；2.设置控制喷混凝土厚度的标志。喷射前处理危石，检查开挖断面净空尺寸；3.采用强制式搅拌机拌制混凝土；4.用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面；5.喷射作业分段、分片、分层，由下而上顺序进行；6.喷嘴与岩面垂直，距受喷面0.8～1.2m；7.施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，发现堵管时立即关机。 ㈤、钢拱架施工

钢拱架施工工艺框图见图

钢拱架施工工艺框图

喷混凝土 结 束 返 工 不合格 检查 合格 焊接纵向 连接筋 连接钢筋加工 洞外拱架加工，检查，倒运 拱架架立 拱架拼装 初喷混凝土 不合格 欠挖处理 断面检查 合格 测量定位 施工准备 ⑴制作：钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，制作时严格按设计图纸进行，保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，加工后必须进行试拼检查，严禁不合格品进场。

⑵安装：钢架按设计要求安装，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚锚杆定位。超挖较大时采用同级砼回填。

喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用连接钢筋纵向连接牢固，以便形成整体受力结构。 四、 交叉口工程进度计划

根据现场实际情况，编制如下施工计划：隧道横洞正洞交叉口洞身工程从2009年6月20日开始，到2009年7月5日结束。 五、 人力资源投入

劳动力配置表

序号 1 人员类别 工区领导班子 技术室 安质室 2 材料室 办公室 小计 各部门人员 开挖作业班组 支护作业班组 3 运输作业班组 机、加工班组 小计 作业班组 4 合计 人数 5 8 5 2 1 21 26 18 6 13 63 84人 备注 包含试验、测量、超前地质预报小组 其中瓦检员2人 部门人员 六、 拟投入主要机械设备

设备计划表

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 15 16 17 18 设备名称 电动空压机 装载机 挖机 自卸汽车 湿喷机 搅拌机 配料机 发电机 凿岩机 电焊机 钢筋调直机 钢筋切断机 型钢弯制机 便携式瓦斯检测仪 钻孔机 通风机 注浆机 型号规格 数量 20m3 ZLC50C 卡特320 东风 TK500 JS750 PLD1200 250KW YT28 BX1-400 GT4×10 GQ40 JCB4 KDM-5 55KW×2 TBY 七、材料计划

材料计划表

序号 1 2 3 4 名称 水泥 螺纹钢筋 圆钢 组合锚杆 规格 PO 42.5 φ22、18 φ8 φ22 单位 吨 吨 吨 M 数量 100 10 5 1000 备注 2 4 1 5 2 2 1 1 20 6 1 1 1 2 1 2 2 状况 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 备注 超前地质预报 5 6 7 8 9 工字钢 砂 碎石 炸药 φ42无缝钢管 I18、I20b 中粗 5-10mm 3.5mm厚 吨 立方米 立方米 吨 吨 25 100 100 5 10 八、质量保证措施

(1)、围绕横洞与正洞交叉口关键工序开展技术培训，做好 交底确保工程质量。

(2)、及时对施工质量实行三检制，即：自检、互检和专检。上道工序不合格、隐蔽工程未经验收，不得进入下道工序作业，确保各道工序的施工质量。

(3)、加强施工技术管理，认真校对图纸，严格按标准、规范组织施工。及时进行技术交底，发现问题及时解决。

⑶、严把原材料进场关，不合格材料不准进场，保证使用的材料全部符合有关规范、规定的要求。

⑷、加强施工资料管理，施工原始资料的积累和保存由分管人员负责，及时收集、整理施工原始资料，分类归档，确保数据记录真实可靠。 九、安全保证措施

⑴、贯彻“不坍就是进度”的指导思想，“安全第一，预防为主”指导方针，正确处理好进度、质量、安全三者之间关系，做好开挖面施工安全保证措施，杜绝塌方。

⑵、做好超前地质预报工作，采用地质雷达等综合预报手段对开挖面前方的地质情况作出详细的预报。每个开挖工班配一名工程师跟班，确保各种措施、技术交底的落实。开挖过程中，配备有经验的地质工程师，24小时轮流值班，及时掌握地质变化，监控指导现场施工。

⑶、根据设计图纸的要求做好超前导管注浆加固围岩。

⑷、施工中加强地质预报工作。认真进行超前地质预报和超前探水，杜绝突水。

⑸、隧道开挖过程中，成立专职地质组，配备专职地质工程师，做好地质描

述和超前地质预报，提出对策和措施。施工工程师指导和督促各种措施、技术交底的落实，保证标准化作业。开挖过程中，地质工程师轮流值班，及时发现地质变化情况，制订特殊地段的施工方法和可靠的措施并严格实施，监控指导现场施工，科学组织、合理安排，严格管理，确保安全。

⑹、隧道开挖采用控制爆破方法，按《爆破安全规程》施工。加强监测，根据监测和地质情况及时调整爆破参数，保证爆破安全。

⑺、防坍：通过超前地质预报、施工中地质素描、炮眼钻进速度变化、炮孔出水异常现象等对前方地质情况作出判断，制定相应的施工方法和合理的支护参数，围岩变形增大时加强支护。地质不良地段按照“早预报、深钻探、先治水、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测”的原则施工。

⑻、加强施工监控量测信息反馈，为施工提供及时、准确的信息，及时对指导施工的技术方案进行调整，保证施工安全进行。