昆明市輕軌6號線1#隧道斜井施工方案一、設計工程概況本斜井位于線路前進方向的左側，與線路相交于左線DK8+340.000(X1DK0+000)里程處，與線路大里程方向平面夾角為60°，井口里程為(X1DK0+162.5)。井身與隧道交叉處設20m錯車道（斷面尺寸7.8m×5.92m）2.0%上坡，其余142.5m為無軌運輸單車道（斷面尺寸5.0m×5.8m）7.6%上坡，覆土厚度32.52m～18m。二、施工部署施工準備及場地布置見“圖1隧道施工平面布置圖”本斜井由人民東路延長線邊修一條長約410m、寬約8m便道引至斜井井口洞門，便道采用C15砼硬化。洞口布置一臺630KVA變壓器，設置在井口右側，從10KV白沙河線I回線121.17號桿（加油站附近）接往洞口變壓器，接線長度約600米。井口上方山頂設置50m3高山水池一座，井口分別設置空壓機房（三臺空壓機）、鋼筋加工廠、變壓器站、拌和站、值班室、倉庫各一間。組織精測隊，用全站儀精細布設導線控制網及高程控制點。三、施工隊伍勞力安排及機械設備配置斜井施工隊掘進、出碴、初支、二襯、后勤五個作業組，分工序分專業的進行隧道機械化作業，勞動力安排見“表1勞動力計劃表”。勞動力安排計劃表表1工種人數工種人數工種人數風槍工12普工2混凝土工6爆破工2防水工5鋼筋工2注漿工4司機5電工1噴錨工5測量員2管道工2架子工2試驗員1技術員1焊工2安全員1材料員1總計56斜井井口工程開挖、支護等工序施工所需機械設備見“表2主要施工機械計劃表”。施工機械安排計劃表表2機械設備名稱單位數量機械設備名稱單位數量機械設備名稱單位數量管棚用潛孔鉆機臺6注漿機臺1潛水泵臺2開挖臺車臺1冷彎機臺1通風機臺1風槍臺6攪拌機臺1污水泵臺1風鎬臺8混凝土濕噴機臺2內燃發電機（120KW）臺1電焊機臺2電動空壓機（20m3/min）臺4變壓器（500KVA）臺1鋼筋調直機臺1防水板鋪掛臺車臺1挖掘機臺1彎筋機臺1混凝土輸送泵臺1裝載機輛1切筋機臺1襯砌臺車臺1自卸汽車輛3四、工期安排斜井里程：X1DK0+000～X1DK0+162.5施工準備：2010.8.5～2010.8.11（7天）井口開挖、防護工程：2010.8.12～2010.8.18（7天）井口大管棚施工：2010.8.19～2010.8.28（10天）斜井井身施工：2010.8.29～2010.11.15(80天)五、井口工程施工方案（一）施工總說明井口采用明挖法施工：精確放樣進洞方向及洞門位置、開挖線，并復核斜井縱、橫斷面；在確保井口邊仰坡穩定的條件下，采用人工配合機械的開挖方式開挖起拱線以上部分土體，預留起拱線以上部分土體作為Φ108cm大管棚進洞的施工作業平臺。井口工程施工全部采用機械輔以人工作業，井身開挖和支護按照新奧法原理組織實施。根據圍巖、支護類型和斷面形式等條件，選擇先支護、后開挖、短進尺、弱爆破、快封閉、勤量測的原則進行開挖施工。（二）施工方案及施工方法斜井井口洞門采用端墻式洞門，井口里程為X1DK0+162.5，洞門墻采用C15片石混凝土澆筑。施工程序：施工放樣洞門開挖線、復測開挖斷面→截排水系統施工→人工配合機械開挖洞門臨時邊仰坡→邊仰坡噴錨防護→導向墻及長管棚施工→擋墻防護→洞門施工→井口排水工程施工→洞頂防水、回填土石及粘土隔離層，施工方法如下：1）、井口開挖及邊仰坡錨噴防護井口采用明挖法施工：精確放樣斜井進洞方向及洞門位置、開挖線，并復核斜井縱橫斷面，如與設計不符，提請設計變更；在確保井口邊仰坡穩定的條件下，采用人工配合機械的開挖方式開挖起拱線以上部分土體，預留起拱線以上部分土體作為Φ108cm大管棚超前支護施工作業平臺。開挖前根據地形條件，先做好井口環形截水溝，人工用風鎬配合修整邊仰坡，井口邊仰坡20m×20m范圍內采用錨桿噴射混凝土預加固，錨桿采用φ22螺紋鋼筋，長3m，間距1.5m×1.5m，梅花型布置，鋼筋網采用φ6mm鋼筋，編扎成25cm×25cm網格，焊接于錨桿尾端，表層噴射10cm厚混凝土。①、砂漿錨桿施工（見圖5.2.1）圖5.2.1砂漿錨桿施工工藝框圖布設孔位布設孔位鉆孔清孔注漿砂漿拌制機具調試錨桿入孔錨桿加工安設墊板施工工藝說明鉆孔、安裝：施工時采用風槍打眼。孔位偏差應不大于10mm，孔深偏差不大于50mm，采用“先注漿后安裝錨桿”的程序施工，鉆頭直徑應大于錨桿直徑15mm。錨桿在初噴混凝土后打設，鉆孔時確保孔口基面整平，使基面與鉆孔方向垂直，間距1.5m×1.5m,梅花形布置。錨桿注漿后，在砂漿凝固前，不得敲擊、碰撞和拉拔。質量檢查：注漿密實度試驗：選取與現場錨桿直徑和長度、錨孔孔徑和傾斜度相同的錨桿和塑料管，采用與現場注漿相同的材料和配比拌制的砂漿，并按現場施工相同的注漿工藝進行注漿，養護7天后檢查其密實度。拉拔力試驗：每300根錨桿中抽查3根進行拉拔試驗。砂漿錨桿養護28天后，安裝拉拔設備，逐級加載至錨桿拔出或拉斷為止，拉力方向與錨桿軸線一致。②、鋼筋網安裝施工安裝施工工藝鋼筋網焊接：用直徑φ6鋼筋網焊接制作，@25×25cm，鋼筋須調直除銹。鋼筋網安裝：網片要互相搭接，搭接長度不小于10cm，鋼筋與鋼筋，鋼筋與錨桿采用焊接。鋼筋網安裝要規整順直，緊貼初噴混凝土表面，保持3cm的間距。③、噴混凝土施工（見圖5.2.2）A、施工工藝說明材料選擇：水泥：一般采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，標號32.5R，必要時采用特種水泥。骨料選擇：砂采用堅硬耐久的機制中砂或粗砂；碎石選用碎石場中過篩的堅硬耐久碎石，粒徑5-10mm，連續級配。B、配合比設計：初步設計配合比1：2：1.6，水灰比0.45。外加劑：減水劑，采用萘系列高效減水劑，摻量應根據試驗確定，一般摻量為水泥重量的0.4～1.0%。速凝劑，濕噴一般采用的是液態速凝劑，選用初凝時間不大于6min，終凝時間不大于10min，經國家技術部門批準生產的合格速凝劑。現場試驗：正式噴射前，先進行實際試驗，測定其實際初凝及終凝時間，制作試件，檢測試件強度，以選取最優的配合比及驗證操作工藝。圖5.2.2噴射混凝土施工工藝框圖檢驗及評定檢驗及評定配制混合料試運轉及清洗巖面投料、摻早強劑開機及開風送料噴射制做試件噴水養護埋設檢查點位測量斷面檢查接通風、水、電管噴射機就位檢查不合格合格C、噴射操作要點：噴射作業分兩次噴射，一次封閉基面，噴射厚度3～5cm，二次噴到厚度。噴射時先給風、再開機、后送料；結束時先停機、后關風；噴射后一層應在前一層混凝土終凝后進行。噴射前巖面清洗及噴射厚度標志埋設，在噴射基面上埋設φ6鋼筋頭，來檢查噴射厚度并檢查噴層是否平順。噴頭與受噴面的距離：噴頭距離巖面為1.5～2.0m時較適宜。由于噴頭壓力大，將噴頭固定在機械手上進行作業，若人工掌握噴頭，應兩人操作或用簡易支架進行操作。風壓：要求工作風壓0.2～0.5Mpa，系統風壓≥0.5Mpa，耗風量≥9m3/min，若風壓控制不好，會造成回彈量增大。噴射角度：噴頭應盡量保持與受噴面垂直，可稍加偏斜，但不宜小于70°，如果噴頭與受噴面的角度太小時，會形成砼物料在工作面上滾動，產生凹凸不平的波形噴面，增加回彈量，影響噴射砼的質量。噴頭運動方式：噴頭應作連續不斷的圓周運動，并形成螺旋狀運動，后一圈壓前一圈三分之一。噴射路線應自上而下，呈“S”形運動。D、噴射施工注意事項：噴射前要選擇好噴射機噴射位置。應布置在安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機人員聯系，隨時調整。要經常檢查噴射機的出料彎頭、輸料管和管路接頭，發現問題及時處理。按配合比投料拌和，嚴格計量標準，定時校驗計量器具。施工時，風壓要穩定，運輸道路應暢通。嚴格控制砼的坍落度，掌握好速凝劑的作用效果和作業面的氣溫，因為這是影響噴層厚度的主要因素。一般8cm左右的坍落度可較好控制回彈量，砼初凝時間在2min左右效果較好，作業面的氣溫在15℃以上為宜。噴射機噴射作業結束后，要及時清洗，檢查關鍵部位的零部件是否損壞，進行認真保養，以便下步工序安全使用。④、網噴混凝土施工工藝說明網噴砼應在巖面先素噴4cm厚砼再掛網，然后再噴射覆蓋層，總厚度按設計辦。開始噴射時，應減少噴頭至受噴面的距離，并調整噴射角度，鋼筋網保護層厚度不得少于2cm。噴射中如有脫落的巖塊或被鋼筋網架住時，應及時清除后補噴。（2）、井口上方仰坡加固措施：斜井井口上方仰坡在不破壞原有地表的情況下，采用砂漿錨桿注漿預加固防護，注漿固結洞頂巖體，增強原有地層的整體性和自穩能力，保證井口及洞內施工的安全，具體防護參數如下：錨桿采用φ22砂漿錨桿沿隧道軸線方向進行縱向加固，加固長度3.5m，間距1m×1m，梅花型布置，表層噴射10cm厚混凝土。（3）、洞門回填及洞頂排水洞門頂部采用碎石土回填，表層設30cm厚粘土隔水層；洞頂采用C15片石混凝土60×60cm矩形排水溝排水，流水坡度5％。（4）工字鋼拱架施工工藝框圖（見圖5.2.3）圖5.2.3工字鋼拱架施工工藝框圖施工工序1、鋼拱架采用預制，要按1：1放樣，嚴格控制軸線、尺寸、接頭拼接板對位的準確，要滿足規范對焊縫的要求。2、鋼拱架定位、鎖腳錨桿的布設，要在檢查開挖斷面合格后進行，要嚴格按設計部位安設，錨桿的鉆眼方位、方向、角度、深度要達到設計要求。3、鋼拱架安立，其軸線要與隧道中線垂直，施工中應在鋼架基腳部位預留足夠的堅實地基，架立鋼架時挖槽就位。其中線、標高要準確，支座要穩定，其傾斜度不大于2。；鋼架的任何部位偏離鉛垂面不應大于5cm。超挖部位要用硬性水泥砂漿支墊。4、安設鋼拱架時，要注意安全作業；鋼拱架錨桿安設完后，技術人員要做檢查并記錄。5、為增強鋼架的整體穩定性，將鋼架與縱向連接筋、結構錨桿、定位系筋和鎖腳錨桿焊接牢固。6、鋼拱架連接接頭要連接牢固。拱腳部位易發生塑性剪切破壞，故該部位接頭除栓接外，還應四面幫焊，確保接頭的剛度和強度。條件允許時，接頭最好采用角鋼聯接板，便于混凝土全面握裹。7、當鋼拱架和初噴層間存在較大間隙時要設騎馬或楔形墊塊頂緊圍巖；鋼架與圍巖的間距不應大于5cm。（5）井口洞門C15片石混凝土澆筑（6）超前注漿管棚施工工藝（見圖5.2.4）長管棚需設置導向墻，導向墻采用C15片石混凝土，截面尺寸1m×1m,環向場地可根據實際情況確定，要保證其基礎穩定性。為保證長管棚施工精度，導向墻內設2榀I18輕型工字鋼架，鋼架外緣設φ140壁厚5mm導向鋼管，鋼管與鋼架焊接。鋼架各單元由連接板焊接成型，單元間由螺栓連接，接頭處焊縫高度：腹板h=9mm，翼緣h=12mm。鋼架各半徑尺寸按中心線標注。長管棚設計參數：鋼管規格：熱軋無縫鋼管及鋼花管，長度為20m，用每節4~6m的熱軋無縫鋼管，φ108mm，壁厚6mm;以絲扣連接而成，鋼管及鋼花管同一截面內的接頭數不超過管數的50%。管距：環向間距40cm。鋼花管上鉆注漿孔，孔徑10~16mm，孔間距11cm，呈梅花型布置。傾角：外插角1~3°，具體可根據實際情況作調整。鋼管施工誤差：徑向不大于20cm，相鄰鋼管之間環向不大于5cm。注漿材料：水泥液漿。工藝說明：圖5.2.4超前注漿管棚施工工藝框圖1、管棚鉆機工作臺在確保明洞邊仰坡穩定的條件下，采用人工配合機械的開挖方式開挖起拱線以上部分土體，在起拱線以上預留環向階梯型平臺，作為Φ108cm大管棚超前支護施工作業平臺，平臺橫寬2.5-3.0m，高1.5-2.0m，縱向長度不小于6m。2、鉆機安裝，管棚定位（1）、鉆機安裝：安裝鉆機前應先搭設鉆機平臺，合理安排鉆孔順序，縮短移動鉆機與搭設平臺的時間，同時便于鉆機定位。鉆機應安裝平穩、牢固，防止施鉆時鉆機不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質量；鉆機機身應與線路中線方向保持平行。（2）、管棚定位：①、徑向傾斜量：0.25～0.30m。②、向上傾斜角度：1°。③、鉆孔：利用管棚鉆機旋轉液壓推進，鉆孔到設計深度。鉆機開孔時要低速，待成孔1.0米以上，可升高到正常壓力，遇軟巖或流塑軟粘土，應改用低壓鉆進。鉆進時產生塌孔、卡鉆者，必須補漿后再鉆進。④、清孔：成孔后用高壓水將孔內余碴清洗干凈，防止扦管時卡管，必須做到隨鉆隨清孔隨插管。⑤、校孔：測定時拔出鉆桿及鉆頭，在鋼管內安光源裝置并將鋼管扦入孔內，用儀器測定其偏移量。⑥、彎孔的修正：造成鉆孔彎曲的原因有兩個。A由于地質因素造成。措施如下表（5.2.1）所示：表5.2.1地層狀態彎曲方向原因措施軟弱層前端向下鋼管自重使用小直徑或薄壁管從鉆進開始即把管靠上定位硬層前端向上受到鉆進時碴粉的妨礙及鋼管撓度影響加大鋼管的剛性，降低回轉速度，控制推力礫石土前端向上碴粉影響降低回轉速，慢速推進大塊孤石避開孤石方向孤石影響降低回轉速度，慢速推進B、施工原因造成的彎曲：可通過提高現場技術人員，工人的操作熟練程度，加強責任性，獎優罰劣的措施來提高鉆孔定位精度，并根據地質情況及時修正鉆孔參數等措施。C、孔的修正：在彎曲部分填充比周圍強度大的砂漿，等其凝固后，從開始彎曲的起點重新鉆孔。⑦、裝入鋼管：鉆孔檢查合格后，將鋼管連接裝入孔內，注意焊接質量，防止開挖過程中接頭斷裂，引起坍塌，鋼管連接可用小徑鋼管扦入大徑鋼管內后再焊接。⑧、堵孔注漿：堵孔包括鋼管自身的封堵和鋼管與孔壁之間空隙的封堵。A、管自身封堵：在鋼管最外端1.0米—2.0米范圍內不設置注漿孔，孔口用厚3—5mm鋼板焊接與注漿管等直徑小導管來封堵。B、管與孔壁之間空隙的封堵：利用自制工具將C30早強水泥砂漿塞和孔口封堵，封堵材料裝入孔內長度不小于1.0米，以確保封堵質量。⑨、高壓注漿：利用注漿泵將配合比1:1漿液壓入孔內，通過鋼管壁注漿孔來加固地層。注漿壓力為1～2Mpa，插到孔底的塑料排氣管冒出純漿液后，用螺帽封堵排氣口，并維持注漿穩壓5—10min。質量及安全監控：1、鉆孔開口要設導向管，導向管安設要嚴格測量，保證開口方向、方位的準確。2、鉆進過程中，嚴格按操作要點施鉆，控制好轉速及進度，同時隨鉆進注意鉆機的平穩及鉆桿的鉛直。發生異樣時停機檢查，及時對產生的鉆孔偏差予以糾正，防止廢孔。3、每孔均要進行終孔檢查，孔位的偏差、終孔端的偏移值不大于10cm，并不許侵入開挖周邊，對于彎曲、偏移過量孔應填充后重鉆。4、采取跳位鉆孔法鉆孔，并鉆一孔安設一孔，以防坍孔。5、鉆工及注漿工均需經正式培訓合格并持證上崗。6、管內注漿，一定要安設排氣管，并使終壓值不小于1.0Mpa，并穩定5—10min。7、漿液配制一定要嚴格計量，保證漿液流動度、凝固時間、強度發展及強度均符合設計要求。8、施工過程中，電工及測試、技術人員必須跟班作業，保證作業面安全用電及照明，并通風良好；隨時檢測施工參數并予記錄，以便及時發現問題及予以解決。9、導管注漿要打試件，并置于現場周期養護，以檢測注漿強度發展情況，只有注漿強度達到設計值90%以后方可進行掘進施工。施工注意事項：1、六、斜井井身施工方案斜井施工全部采用機械輔以人工作業，洞身開挖和支護按照新奧法原理組織實施。洞身開挖采用鉆爆法施工，氣腿式風槍鉆孔，實施預裂或光面爆破。根據圍巖、支護類型和斷面形式等條件，選擇先支護、后開挖、短進尺、弱爆破、快封閉、勤量測的原則進行開挖施工：井身Ⅴ級圍巖采用注漿超前小導管、為超前支護，初期支護以錨網噴支護為主，輔以鋼拱架；該段模注混凝土及仰拱要求及早施作，該斜井開挖時，Ⅴ級圍巖段應采用機械開挖或預裂爆破，嚴禁大強度爆破。在施作初期支護時，根據其洞室軟弱圍巖穩定時間短的特點，必須及時施做初期支護等，錨桿需作拉拔試驗，并根據圍巖監控量側結果以觀察拱頂下沉和拱腳收斂情況，若變形速率值突然增大，除加強初期支護外，必須立即封閉仰拱。所有圍巖段系統錨桿均采用了有壓注漿錨桿，通過壓力注漿使未膠結的圍巖形成整體和一定厚度的承載圈以提高自身承載力，最終根據圍巖監控量側結果，在初期支護趨于穩定的條件下，全斷面模筑二次混凝土襯砌。隧道初期支護由上而下，采用先拱后墻法施工，隧道二次襯砌施工，采取在施工邊墻、拱頂前先施作仰拱。隧道施工開挖時盡量減少擾動巖體，嚴格控制超、欠挖，鋼筋網和鋼支撐密貼圍巖面，支撐緊密，再加混凝土預制塊墊并“楔”緊，使初期支護及時可靠。二次襯砌采用混凝土運輸車、輸送泵和襯砌模板臺車的機械化配套施工方案，確保混凝土質量達到內實外光。隧道出碴采用挖掘機、裝載機配合自卸汽車無軌運輸。開挖支護完畢，待圍巖收斂和結構變形趨于穩定后，施做二次襯砌。二次襯砌采用全斷面簡易襯砌臺車一次成型，混凝土由洞外集中攪拌，罐車運送，泵送入模。施工中采用濕式鉆孔、濕噴工藝，采取水幕除塵、加強通風等措施，改善洞內作業環境，加快施工進度。由于隧道較短，洞內施工采用壓入式通風。隧道防排水遵循“以排為主，防排結合,因地制宜,綜合治理”的原則，做到隧道不漏、不滲、不留后患。（一）、施工及安排原則1、先行項目是后續項目施工的前提，為其后續項目提供條件。如洞口仰坡、明洞工程先于進洞施工，均基于上述因素的考慮。2、對不發生相互干擾的工程項目，盡量安排平行作業，同步展開。3、對于控制工程項目，將其子項目在已具備施工條件時段，立即安排平行作業。如洞口工程，在刷坡及明洞工程完成后，即安排斜井拱部進洞與洞門施工同步作業；在斜井掘進到一定長度，在不影響掘進正常進行的情況下，安排仰拱、混凝土二襯平行作業，從而達到加快施工進度、提高施工生產率、縮短工期的目的。4、以確保施工安全和保證施工質量為前提，合理安排施工工序。隧道工程施工順序圖（6.2.1）（二）、具體的施工工藝1、超前小導管的施工工藝圖（見圖6.2.2）施工工藝說明：1）、采用φ42×3.5縫鋼管，α=5°～8°,L=4.5m，小導管前端做成尖錐狀，尾部焊上Φ6加箍，管臂四周鉆10mm壓漿孔，尾部1m不設壓漿孔。2）、鉆孔前根據中線、標高設計測放孔位，控制好鉆孔的方向及外插角。3）、鉆孔完成后用壓風水清孔。圖6.2.1隧道工程施工順序圖見圖6.2.2超前小導管的施工工藝4）、注漿采用水泥漿液，漿液配合比1:1,通過現場試驗實際情況確