隧道浅埋段施工专项方案

新建沪昆铁路客运专线CKGZTJ-2标

二项目部

隧道浅埋段专项施工方案

编 制： 审 核： 批 准：

中铁三局集团沪昆客专贵州段二项目部

二零一三年三月

目 录

1．编制依据 ............................................. 1 2．工程概况 ............................................. 1 3．浅埋地段施工总体原则 .................................. 4 4. 浅埋段施工方法 ....................................... 6 4.1施工前准备工作 .................................... 6 4.2隧道洞外施工 ...................................... 6 4.2.1地表清理 ..................................... 6 4.2.2施作永久截水天沟 ............................. 6 4.2.3地表加固处理 ................................. 6 4.3隧道洞内施工 ..................................... 16 4.3.1超前支护 .................................... 16 4.3.2监控量测 .................................... 20 4.3.3开挖 ........................................ 31 4.4主要机械及人员配置 ............................... 43 4.4.1主要机械设备配置 ............................ 43 4.4.2劳动力配置 .................................. 44 5 保证工程质量及安全保证措施 ............................ 45 5.1 质量保证措施 ....................................... 45

5.1.1质量保证体系 ................................ 45 5.1.2质量保证组织管理措施 ........................ 46 5.1.3 质量保证技术措施 ............................ 52

新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 5.2 安全保证措施 ....................................... 52

5.2.1安全保证体系 ................................ 52 5.2.2安全生产组织机构 ............................ 53 5.2.3 安全保证管理制度 ........................... 54 5.2.4 安全生产技术保证措施 ........................ 59 6 安全应急预案 ......................................... 62 6.1应急救援预案 ........................................ 62 6.2突发事故应急处理预案 ................................ 63

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 1．编制依据

（1）、《新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段实施性施工组织设计》

（2）、新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段施工图（CKGZTJ-2标二项目部隧道施工图）

（3）、CKGZTJ-2标二项目部管段内各隧道进、出洞方案 （4）、CKGZTJ-2标二项目部管段内各隧道施工组织设计 （5）、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005） （6）、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设（2005）160号）

（7）、《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设?2005?157号

（8）、《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB 10304-2009） （9）、《铁路隧道防排水施工技术指南》（TZ331-2009） （10）、《铁路混凝土与砌体工程施工规范》（TB10210-2001） （11）、《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10211-2007） 2．工程概况

CKGZTJ-2标二项目部管段内地形起伏较大，地质结构复杂，施工安全风险较大。管段内不良地质发育，尤其是岩溶地质发育，大部分隧道位于溶蚀洼地，部分隧道进出口附近存在暗河发育。管段内地质情况为：构造剥蚀中低山地貌，坡面零星基岩出露，覆土为第四系

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 坡残积粉质黏土、第四系全新统坡洪积层角砾土，厚0～6m，局部斜坡厚0～8m不等，下伏基岩寒武系下统杷榔组页岩夹砂岩、下统清虚洞组薄层灰岩盖及寒武系中统高台组白云岩。地层由新到老分述如下：

细角砾土：灰黄、褐黄色，松散，稍湿，细角砾石质成份多为页岩质，一般粒径2～20mm，占50%，余为粉质黏土充填，厚2～5m，主要分布于山区沟槽，属Ⅱ级普通土。

红黏土：褐黄、浅黄、棕黄、棕红色，硬塑～坚硬状，厚度变化较大，一般厚0～8m，广泛分布于缓坡及坡脚。该隧道为灰岩、白云岩，其风化产物绝大部分具红黏土特征，属Ⅱ级普通土。

粉质黏土：褐黄色，硬塑，夹含20％碎石角砾，一般粒径 10～25mm，石质成分为强风化页岩、砂岩。主要分布于缓坡地带，厚0～5m，属Ⅱ级普通土。

页岩夹砂岩：褐黄、灰黄色、灰黑色，夹较多薄层状泥质粉砂岩，局部夹泥质灰岩，质软易风化。强风化层呈碎石状及粗角砾状，厚2～18m，属Ⅳ级软石；弱风化层岩体较破碎，属Ⅳ级软石。

白云岩：灰-灰白色，中薄层状，偶见燧石结核，质坚性脆，网状节理发育，岩体破碎，易形成粉末状，风化严重。强风化层厚0~3m，Ⅳ级软石；弱风化白云岩属Ⅴ级次坚石。

灰岩：浅灰色，灰岩，薄层，钙质、泥质胶结，节理裂隙较为发育，节理裂隙分割间距20～50cm，裂隙面较平整，其上有钙质风化薄膜及水锈痕迹，岩质较坚硬、性脆，锤击声脆。强风化带（W[3]）

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 岩体破碎，碎块状，厚0～2m，属Ⅳ级软石；弱风化带（W[2]）呈块状及柱状，属Ⅴ级次坚石。

管段内隧道隧道不良地质情况主要为顺层偏压、岩溶，特殊岩土为红黏土。详见不良地质情况一览表：

工点名称 款场坳隧岩溶、顺层偏压 道 朱砂堡一岩溶、顺层 号隧道 红黏土 溶现象，隧道右侧顺层影响。 隧道地表常见溶沟、溶槽、落水洞、溶朱砂堡二岩溶、顺层偏压 号隧道 红黏土 D2K473+995线左30m为溶洞（地下暗河入口）。洞身右侧存在顺层偏压。 隧道进口D2K473+995线左30m为溶克麻塘隧岩溶、顺层偏压 道 发育一岩溶洼地。 岩溶、顺层偏大坡隧道 压、岩堆、危岩落石 毛坪角隧道 危岩落石、岩红黏土 溶、顺层偏压 现象发育，隧道洞身发育落水洞，隧道红黏土 隧区地表常见溶沟、溶槽、落水洞、溶洞、岩溶洼地等岩溶现象，隧道右侧顺层偏压。 隧区地表见溶沟、溶槽、大溶洞等岩溶红黏土 洞（地下暗河入口），D2K474+250洞顶洞、岩溶洼地等岩溶现象，隧道出口红黏土 道右侧顺层偏压。 隧区地表见溶沟、溶槽、岩溶洼地等岩不良地质 特殊岩土 备注 隧区溶洞、落水洞、岩溶洼地发育，隧中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 左侧400m发育有大溶洞。隧道右侧存在偏压。 竹院角隧岩溶、顺层偏压 道 红黏土 溶发育，隧道右侧顺层偏压。 膨胀土以弱膨胀性为主，局部具有中等岩溶、顺层偏界牌隧道 压、岩堆 意加强支护。隧道右侧存在顺层偏压。 贵路一号隧道 顺层偏压、风化无 剥落 隧道右侧存在顺层偏压 膨胀土 膨胀性，隧道进口局部土层较厚，需注隧址附近喀斯特地貌明显，隧道洞身岩

3．浅埋地段施工总体原则

浅埋段施工前需先进行地表处理后，才能进行暗洞施工。进出口段需施工完成永久截水天沟、开挖边仰坡面及洞口预加固后方可进行暗洞施工。管段内隧道浅埋段施工处理方案如下：

工点名进口 称 D2K47款场坳隧道 D2K471+92+505-28-000 542 朱砂堡一号隧D2K472+957-D2K47D2K47无 3+250-地表开裂及沟以内5m范围内钢沉降观测 固 无 地表开裂及采用高压旋喷桩加出口 其他区段 及观测类型 不少于11个，D2K472+528-562观测断面数特殊处理措施 不少于12个，进口段永久截水天中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 道 朱砂堡3+910 309 D2K47沉降观测 不少于10个，无 地表开裂及沉降观测 花管注浆加固 D2K473+4二号隧78-534 道 930 D2K47克麻塘隧道 D2K474+04+470-84-143 536 D2K47大坡隧道 D2K474+95+340-42-980 440 D2K47毛坪角隧道 D2K475+56+463-82-640 544 D2K47不少于18个，D2K476+901-进口竹院角隧道 D2K476+898-928 7+498-无 DK477沉降观测 +641 DK477+94界牌隧4-DK478+道 080 00 沉降观测 +460-6无 地表开裂及无 DK478不少于28个，花管注浆加固 地表开裂及天沟仰坡范围内钢200-250 沉降观测 D2K476+地表开裂及无 沉降观测 不少于17个，无 地表开裂及无 210-280 沉降观测 不少于14个，（宽6m，长78m） D2K474+地表开裂及地表岩溶洼地拉槽3+883-无 不少于20个，D2K474+208-284贵路一DK478+72DK479DK479+0不少于58个，DK479+010-295采中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 号隧道 7-850 +602-776 10-295 地表开裂及沉降观测 用CRD法施工,DK479+076-103中线左右12米范围内钢花管注浆加固 4. 浅埋段施工方法 4.1施工前准备工作

在施工前由项目部总工组织全体技术人员及各级管理人员对浅埋段原地物、地貌以及裸露岩体进行实地踏勘，勘查结果与设计图纸进行比对，澄清有关技术问题。组织测量组对该浅埋段进行地形测绘，绘制地形图。并对参加的施工人员进行技术交底和培训。 4.2隧道洞外施工

4.2.1地表清理

通过施工放样，边仰坡边桩（地表处理区段中边桩）后，挖除不小于30cm保护土层，清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质，当原始地面坡度陡于1：5时，地表应开挖台阶，台阶宽度不得小于1m。

4.2.2施作永久截水天沟

永久截水天沟在地表清理完成后进行，采用C20混凝土，为避免山洪冲刷，应在水沟入水口及出水口处采用M10浆砌片石铺砌。

4.2.3地表加固处理

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 浅埋段隧道开挖支护之前需要，各隧道需要地表加固处理区段如下表：

工点名称 款场坳隧道 朱砂堡一号进口段永久截水天沟以内5m范围内钢花管注浆加固 隧道 克麻塘隧道 竹院角隧道 贵路一号隧道 D2K474+208-284地表岩溶洼地拉槽（宽6m，长78m） D2K476+901-进口天沟仰坡范围内钢花管注浆加固 DK479+010-295采用CRD法施工,DK479+076-103中线左右12米范围内钢花管注浆加固 特殊处理措施 D2K472+528-562采用高压旋喷桩加固 4.2.3.1高压旋喷桩加固

款场坳隧道D2K472+528～542段采用φ60旋喷桩加固，加固宽度为隧道中线左侧20m，右侧20m，纵横向间距1m，梅花形布臵，端部嵌入基岩以下1m。加固宽度为隧道中线左侧20m，右侧20m，D2K472+542～+562采用φ60旋喷桩加固，加固宽度为隧道中线左侧18m，纵横向间距1m，梅花形布臵，端部嵌入基岩以下1m。旋喷桩桩径d＝60厘米，桩体28天设计抗压强度≥3MPa，注浆材料采用P.042.5普通硅酸盐水泥浆，浆液水灰比1:1，外加2%～3%的CaCl2做速凝剂。加固后复合地基应力fspk≥300Pa。为保证成桩质量和桩径，在大面积施工之前，应进行试成桩以确定施工工艺。高压旋喷桩施工工序如下：

①、施工准备

根据现场情况，进行场地平整；严格按照设计要求及有关规范规

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 定，进行图纸的技术交底工作，作好施工前安全文明教育；做好通水、通电及挖槽工作；检查机器运转情况并做好各易损件的筹备工作；按现场平面布臵图选好地点挖水泥浆池及铺水泥堆放台。

根据项目部测量班提供的桩位及时进行引桩，将主轴线控制点引至不受破坏的位臵，且加以保护；采用钢尺拉线、插竹签定桩位的方式进行桩位点的测放，距离中误差：±5mm。

②、标定

进场后及时与实验室联系并对每台机压力表进行标定，标定后及时将标定证书交项目部实验室。开工前通知项目部现场施工员及监理对搅拌桶进行标定。在搅拌桶上挂标识牌，内容包括（每桶内水泥用量、加入水的深度、浆液压力读数、设计水泥用量、设计水灰比、、提升速度、施工日期等）

③、注浆工艺

双重管法施工时，通过旋喷管压入高压水泥浆，喷射流为纯水泥浆液，按照设计要求注浆压力为20MPa，水泥浆从喷嘴中喷出，直接冲击切削土体，达到水泥浆臵换土体颗粒，至满足设计要求。施工时首先将旋喷管引至设计标高，再喷射高压水泥浆，即先把浆液管下到设计桩底高度，然后自下而上进行高压喷射注浆切割土体，提升速度控制15-30cm/min，旋转速度约15转/min，将开孔和灌注桩体同时进行，一次成桩。

高压旋喷注浆，均是自下而上，连续进行，若施工中出现了停机故障，待修好后，需向下搭接不小于500mm 的长度，以保证固结体

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 的整体性。由于天然地基的地质情况比较复杂，沿着深度变化大，有多种土层，其密实度、含水量、土粒组成和地下水状态等，有很大差异和不同，若采用单一的技术参数来旋喷注浆，则会形成直径大小极不匀称的固结体，导致旋喷直径不一致，影响承载力。因此，针对不同地质土层的特征，要采取相对的措施来注浆完成。特别对淤泥及粘土部位，深部土层要适当放慢提升速度和旋转速度或提高旋喷压力等。

④、水泥用量的控制

在喷浆提升过程中,控制水泥用量是关键。水泥的用量与喷浆压力、喷嘴直径、提升速度及水灰比等有直接关系，具体控制方法：

若水泥量用量不足可以适当增加喷浆压力或者减慢提升速度；若水泥量用量超标可在保证桩径的情况下适当减少压力、保证桩体强度的情况下适当加快提升速度或者加大水灰比值。

针对本工程具体情况，每根桩分次进行搅拌，施工用水精确量取，确保定量的水和水泥比例进行拌制水泥浆，通过调整以上参数可保证水泥量满足设计要求；针对水泥浆下沉现象（水泥浆液密度较大），采取自桩顶向下进行复喷，可保证桩体上部水泥土强度。

⑤、冒浆处理

在旋喷过程中，往往有一定数量的土颗粒，随着一部分浆液沿着注浆管管壁冒出地面，通过对冒浆的观察，可以及时了解土层状况，判断旋喷的大致效果和断定参数合理性等，根据经验，冒浆（内有土粒、水及浆液）量小于注浆量20%为正常现象，超过20%或完全不冒

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 浆时，应查明原因及时采取相应措施。

a.流量不变而压力突然下降时，应检查部位的泄漏情况，必要时拨出注浆管，检查其封密性能；

b.出现不冒浆或断续冒浆时，或系土质松软则视为正常现象，可适当进行复喷；如系附近有空洞、暗道，则应不提升注浆管，继续注浆直至冒浆为止，或拨出注浆管待浆液凝固后，重新注浆直至冒浆为止，必要时采用速凝浆液，便于浆液在注浆管附近凝固；

c.减少冒浆的措施

冒浆量过大的主要原因，一般是有效喷射范围与注浆不相适应，注浆量大大超过旋喷固结所需的浆量所致；

a.提高旋喷压力； b.加快提升和旋转速度；

对于冒出地面的浆液，可经过选择和调整浓度后进行前一根桩返浆回灌，以防止空穴现象。

⑥、防止串孔的措施

a.在施工过程中，各机组采取跳打的施工方法； b.在高压缩土层适当减小喷浆压力。 c.加快提升速度和旋转速度。 4.2.3.2钢花管注浆加固

根据施工图，管段内需进项钢花管注浆加固范围如下表：

工点名称 特殊处理措施 中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 朱砂堡一号隧进口段永久截水天沟以内5m范围内钢花管注浆加固 道 竹院角隧道 D2K476+901-进口天沟仰坡范围内钢花管注浆加固 DK479+010-295采用CRD法施工,DK479+076-103中线左贵路一号隧道 右12米范围内钢花管注浆加固

①、施工场地清理

通过施工放样，边仰坡边桩（地表处理区段中边桩）后，挖除不小于30cm保护土层，清除地表耕植土、植被草皮、淤泥等杂质，为Φ76钢管注浆加固提供工作平台。

②、钻孔施工

a.根据工期要求该工程的施工进度，直接制约朱砂堡二号隧道铺架工期，故对该工程进行详细研讨，充分利用有限作业空间，计划每70平方平配臵一台钻机，加快施工。

b.场地平整完成后，按照设计文件测定孔位坐标，对施工孔位进行初次定位，待钻机就位后，再次对钻机进行调整复测空位坐标，确保钻机准确定位施工。钻孔嵌岩1m后终止钻孔。

c.钻孔设备采用履带式钻机，计划该工程配臵ZGYX-420钻机3台，1台钻机配备3名机手。施工中沿一侧边线纵向散布钻机，1台钻机一般负责140个钻孔任务。钻机在施工中采用跳孔梅花状施工，成孔后及时进行钢管按装，避免出现塌孔返工现象。

d.钻孔位臵依据平面图施放，孔位偏差不大于10cm。

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 ③钢花管施工 a.钢花管制作

采用Φ76钢管加工制作，管壁钻注浆孔，孔径8～10mm，孔间距10～20cm，程梅花形布臵，前端加工成锥形，便于钢管的安装。尾部长度不小于30cm，作为不钻孔的止浆段。钢花管单根长度为6m，按照钻孔深度加工相应长度的钢管。钢管壁端头10cm进行套丝处理，管结之间采用专用套管连接。

b.钢花管安装

钻孔结束后及时安装钢花管，避免施工震动造成塌孔。采用人工配合钻机安装钢花管，钢花管的连接采用套管连接，安装完成后及时封管，同时安排注浆所用进、出浆管，及时注浆加固。钢花管的制作时考虑外露长度不小于30～40cm，以便连接孔口阀门和管路。注浆管安放好后，在注浆管管口加上孔口盖，以防止杂物进入。具体示意图如下：

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 压力表流量表回浆管接注浆泵止浆封闭④注浆

a.注浆机具和人员

注浆机具包括注浆机、制浆桶、储浆池、注浆管路、止浆塞、孔内注浆管、回浆管、自动记录仪等。每套注浆设备配工人6名，用来制浆、注浆，技术员1名，用来操作仪器和记录。

注浆机采用XZS230/40活塞式注浆泵，灰浆输送量：0-230L/min；工作压力：0-4.0MPa。

制浆桶采用WYΦ1.5M型，转速45转/分钟。每台注浆机配备2台制浆桶。

b.注浆施工

注浆前准备：根据设计图及注浆孔岩溶发育程度，做好浆液配比用料。检查搅拌机、注浆泵等设备运转情况；对管路进行试压、检查管路、接头的连接、密封质量，制浆时通过制浆桶水的体积核选定的水灰比，确定每次制浆加入的水泥量，并采用比重计对所制浆液进行检查。制浆搅拌时间不少于5min，制备好的浆液不得离析、不得停臵

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 时间过长，制成浆液（未加早强剂）停留时间不超过4h。水泥浆经过滤后进入储浆池。

注浆一般采用单液注浆，水泥为P.O42.5级普通硅酸盐水泥。注浆压力控制在1.0～2.0Mpa，水泥浆水灰比W/C=1:1，注浆材料采用普通硅酸盐水泥；注浆过程中发现注浆压力低、进浆速度快时，可采用水泥砂浆或者细石混凝土。所用浆液随拌随用，采用搅拌机拌合，时间不少于2min。将配制好的浆液送入搅拌式储浆桶内备用。

注浆：

注浆管路系统的试运转：用1.5～2倍于注浆终压对系统进行吸水试验检查，并接好水、电；检查管路系统能否耐压，有无漏水；检查管路连接是否正确；检查设备机况是否正常；使设备充分热身。试运转时间为20min。

注浆压力控制：注浆压力控制在1.0～2.0Mpa。终注浆压力为2.0Mpa时,10分钟持续注浆量小于5L/min。

注浆结束后，经质量检查工程师自检合格后，报验监理工程师检查确认终孔条件。将注浆孔填实封闭，留下标记备查。

c.注浆结束后，经质量检查工程师检查，通知监理工程师检查确认终孔条件。将注浆孔填实封闭，留下标记备查。最后清理场地，去除污染。

d.注浆原始记录整编

每个注浆作业工班在注浆施工过程中，都必须边施工边记录，当天的注浆施工记录必须当天整理完成，不得积压或遗漏。

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 注浆原始记录是竣工文件的重要组成部分，各记录人员应本着认真负责的态度，做到字迹工整、资料无误，填写规范齐全。 ⑤、分项验收标准

主控项目

●施工所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。

检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。

检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。

? 所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。 检验数量：施工单位、监理单位全部检查。 检验方法：观察，钢尺检查。

? 注浆浆液的配合比应符合设计要求。 检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。

? 注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。

检验数量：施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。

检验方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察；监

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 理单位见证检查。

一般项目

? 钻孔的允许偏差应符合下表的规定：

钻孔允许偏差

序号 1 2 3 项目 方向角 孔口距 孔 深 允许偏差 1o ±50mm ±50mm 检验数量：施工单位全部检查 检验方法：仪器测量、尺量 4.2.2.3地表岩溶洼地拉槽

克麻塘隧道（原竹坪隧道）D2K474+208-284地表发育岩溶洼地，为减小洼地积水对隧道工程影响，于该段线路左侧洼地边缘的山脊进行开槽，对洼地积水进行适当引排。挖槽地面宽度6m，长78m。边坡开挖线1:1，挖槽地面线设置3%排水坡。 4.3隧道洞内施工

4.3.1超前支护 （1）管棚设计参数

①导管规格：外径108mm，壁厚6mm；

孔口管：热轧无缝钢管，外径133，壁厚5mm； ②管距：环向间距40cm；

③倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整； ④注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆； ⑤设臵范围：拱部140°范围； ⑥管棚单根长度：根据施工图确定

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 ⑦管棚数量：50根 （2）管棚施工工艺

管棚施工主要工序有施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，施工工艺详见下图。

管棚施工工艺流程图 1）导向强或管棚工作室施工

当为洞外开始施作管棚时，采用导向墙做为管棚施作平台。 导向墙采用C20混凝土，在开挖轮廓线以外拱部150°范围内施作，断面尺寸为1m×1m，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设φ133壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度：腹板9mm，翼缘12mm。 孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位臵、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 位臵；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。导向墙布臵图见附件。

当大管棚是在洞内施作，为保证大管棚施工的空间，需要开辟大管棚工作室。按单节导管长6米，钻机机身及主动钻杆共2.0m，则工作室的长度应为800cm，扩挖较设计设计断面大。

管棚工作室施工示意图 2）施作导向管

工作室开挖、支护完成后，继续向前开挖2榀比设计断面大25cm左右的断面，尽快初喷，封闭掌子面，厚度4cm，形成止浆墙，架设钢架，采用全站仪以极坐标法放样法，在工字钢架上定出其平面位臵；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定导向管的外插角，将导向管焊接在钢架上。导向管与钢架高差可通过钢垫板实现调节。焊接应牢固，使钢架与导向管形成整体，并迅速喷射混凝土形成套拱。导向管长度1m，采用外径133mm、壁厚5mm热扎无缝钢管。

3）搭钻孔平台安装钻机

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 ① 钻机平台可用方木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由钻机从低孔位向高孔位进行。

② 平台支撑要着实地，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。

③ 钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位臵。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

4）钻孔

① 为了便于安装钢管，钻头直径采用φ127mm。

② 地质较好的情况下可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。

③ 钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

④ 钻进过程中经常用测斜仪测定其位臵，并根据钻机钻进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。

⑤ 钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 ⑥ 认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。

5）清孔验孔

① 用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ127 mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。

② 用高压气从孔底向孔口清理钻渣。

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 ③ 用全站仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。 6）安装管棚钢管

① 钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻φ8出浆孔(靠掌子面4～5m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。

② 棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(φ127mm)，然后可用10t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。

③ 接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

7）注浆

⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼（有的情况下）后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

⑵注浆材料：注浆材料为水泥浆或M20水泥砂浆。

⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，注浆压力一般为0.6～1.0MPa，具体浆液配合比和注浆压力由现场实验确定，当无吸浆量情况下，持压15min后停止注浆。

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。

注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。 4.3.2监控量测

根据施工图及《铁路隧道监控量测技术规程》（TB10211-2007），

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 将监控量测作为关键工序列入现场组织，并对支护体系的稳定性进行判别，并对监控量测数据进行分析，以指导现场施工管理。 各隧道浅埋段监控量测断面布臵数据如下表：

工点名称 款场坳隧道 朱砂堡一号隧道 朱砂堡二号隧道 克麻塘隧道 进口 D2K471+928-000 D2K472+957-D2K473+910 D2K473+478-534 D2K474+084-143 D2K474+942-9大坡隧道 80 毛坪角隧道 竹院角隧道 D2K475+582-640 D2K476+898-928 DK477+944-D界牌隧道 K478+080 贵路一号隧道

出口 D2K472+505-542 D2K473+250-309 D2K473+883-930 D2K474+470-536 D2K475+340-440 D2K476+463-544 D2K477+498-DK477+641 DK478+460-600 DK479+602-776 观测断面数及观测类型 不少于11个，地表开裂及沉降观测 不少于12个，地表开裂及沉降观测 不少于10个，地表开裂及沉降观测 不少于20个，地表开裂及沉降观测 不少于14个，地表开裂及沉降观测 不少于17个，地表开裂及沉降观测 不少于18个，地表开裂及沉降观测 不少于28个，地表开裂及沉降观测 不少于58个，地表开裂及沉降观测 备注 同时根据施工图布置洞内监控量测断面，V级围岩间距不大于5m，IV级围岩不大于10m。 DK478+727-850 中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 4.3.2.1 监控量测项目及量测点布臵 1、监控量测项目

结合本项目部隧道具体条件，确定开展监控量测的必测项目有：洞内外观察、拱顶下沉、净空收敛、地表沉降；选测项目包括：围岩内部位移、围岩压力、钢架内力、喷混凝土内力、二次衬砌内力、初期支护与二次衬砌间接触压力、锚杆轴力等。

1）洞内、外观察：开挖面地质描述，包括围岩岩性、岩质、断层破碎带、节理裂隙发育程度和方向、有无松散坍塌、剥落掉块现象、有无渗漏水等；初期支护状态包括喷层是否产生裂隙、剥离和剪切破坏、钢支撑是否压屈进行观察分析。详细描述、记录、并予以评估，作为支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。 2）拱顶下沉、净空收敛：将拱顶下沉及净空收敛位移量测布臵在同一个断面，断面间距为Ⅱ级为50m,Ⅲ级为30m，Ⅳ级为20m，Ⅴ级为10m。拱顶下沉量测测点布臵在拱顶。净空收敛量测以量测初期支护上各点的绝对位移为目的，通过水平及斜向收敛量测，验证周边位移结果。净空收敛量测测点按设计或规范要求布设。 3）地表沉降：量测断面布臵与洞内拱顶下沉量测断面在同一断面内，软弱围岩地段同时进行底板隆起量测，每个量测断面上测点间距为2～5m。下沉与净空水平收敛及拱顶下沉量测频率相同。地表下沉量测在隧道中线的量测范围不小于H0+B（隧道埋臵深度+隧道开挖宽度）。

4）围岩内部位移:采用振弦式多点位移计、频率接收仪进行围岩

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 内部位移量测。爆破后，台车或风枪成孔，机械锚固安装，每天量测一次，直至变形基本稳定为止。

5）初期支护与二次衬砌间接触压力量测: 采用振弦式双膜压力盒，频率接收仪进行监测，每天量测一次，直至压力基本稳定为止。 6）钢架内力量测：采用钢筋计、应变计进行监测，每天量测一次，直至压力基本稳定为止。

7)混凝土应力量测：采用埋入式混凝土应变计、频率接收仪进行监测，每天量测一次，直至压力基本稳定为止。

8)变形量测：采用收敛仪和断面仪进行监测，每天量测一次，直至变形基本稳定为止。

9)裂纹观测：采用读数显微镜观察。 量测测点按设计和现行规范要求布臵。

隧道拱顶下沉及周边收敛量测频率、地表下沉量测断面间距、变形管理等级、拱顶下沉及周边收敛量测间距等符合设计和现行规范要求。 2、测点布设

洞顶地表下沉量测断面布臵见图1。 洞内周边收敛量测布臵见图2。

拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量测布臵见图3。根据开挖方法不同，拱顶下沉和底部上鼓点应采用不同的布臵方式，图3中1、2点的布臵为采用CD、CRD法施工时左侧导坑开挖后的测点布臵方式，3、4点为右侧分部开挖后的测点布臵方式，中部点代表中隔壁

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 拆除后的布点方式。采用其它开挖方法时，测点应根据施工情况进行合理布臵，并能反映围岩、支护稳定状态，以指导施工。 净空变化，拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段）等监控必测项目，应设臵在同一断面。 b=H地面线 n×5m2×4m4×2m4×2m2×4mn×5m地面下沉线

左3左21米隧道中线内轨顶面图1 洞顶地表下沉量测断面布置图隧道中线起拱线左1右1最大跨度线右2右3图2-1 洞内周边收敛量测布置图中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部 隧24 道中线左1右1起拱线H新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案

左3右3左3右3左2左1右1隧道中线起拱线左1右1最大跨度线右2左2右2

拱顶图2-3 双侧壁导坑开挖洞内周边收敛量测布置图

13隧道中中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部 线25 新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案

左1右1隧道中线起拱线左1右1

1左3右3左2右2最大跨度线左2右2左3右3图2-3 双侧壁导坑开挖洞内周边收敛量测布置图拱顶3

隧中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部道 26 中线新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案

3监控量测方法 1）洞内外观察

负责人：各施工作业面领工员及工班长。

观察内容：围岩变化，地下水变化，支护结构外观、地表是否变化。

方法：目测并记录于交接班记录本，重大变化记录于工程日志。 频率：每次爆破后及支护后。

2）拱顶下沉、净空收敛、地表沉降量测

采用TCRA1102无尺监测系统（下沉量测亦可采用精密水准仪进行量测），可及时埋点立即观测。

测点在复喷混凝土终凝后一小时内尽快埋设，洞外地表下沉测点提前埋设，保证开挖后12小时内读取初始数据。

方法：TCRA1102无尺监测系统自带计算软件并可输入比较值进行评估。对测点进行量测，每条线间的测试长度与初始长度之差为

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 变化值，该变化值与初始长度之比为相对收敛值，据此计算收敛变化速度，来判断围岩的稳定性。

隧道开挖支护后，在测点位臵打入锚杆，在锚杆头贴上返光片。返光片和棱镜的作用相同。用全站仪测出至各返光片的距离和角度，计算出测点之间的收敛值。

3）围岩压力、二次衬砌内力、锚杆轴力及钢架内力量测 使用应力计、钢筋计、压力盒分别对围岩、衬砌、锚杆及钢架内力进行量测。

应力计、钢筋计、压力盒的安装：根据测点应力计算值，选择钢筋应力计的量程，在安装前对钢筋计进行拉、压受力状态的标定。 安装时使钢筋应力计处于不受力状态。将应力计上的导线逐段捆扎在邻近钢筋上，引到初期支护结构外侧测试匣中。 4量测数据整理、反馈

现场量测数据及时整理，绘制量测数据与时间的关系曲线及量测数据与开挖面距离的关系曲线，进行数据处理或回归分析。 依据回归分析、预测位移、收敛、拱顶下沉及钢筋应力的最终值。 以位移～时间曲线为基础，根据位移、位移速率等分析、评定围岩和支护的稳定性。

当位移急骤增加，每天的相对净空变化超过10mm时，重点加强观测，并密切注意支护结构的变化；

当位移～时间曲线出现反弯点时，同时支护开裂或掉块，此时尽快采取补强措施以防坍方；

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 当位移、周边收敛、拱顶下沉量达到预测最终值的80～90％，收敛速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速率小于0.15mm/d时，可认为围岩基本稳定，施作二次衬砌；

利用位移、应力（型钢主筋应力）反分析程序对围岩及支护结构的稳定性进行分析、评价；

综合以上综合分析、评价及时修正设计，调整支护参数，对施工及时提供建议和措施。

根据围岩与支护间应力量测结果，可知围岩压力在横断面的分布情况及围岩压力值随开挖时间变化的规律，与理论计算方法做比较，以取得较为合理的围岩压力计算方法，检算初期支护的受力情况（内力及位移），判别初期支护的工作状态、支护特点，并对初期支护进行安全评估。

u(mm) u(mm) 正常曲线 反常曲线 a t(d) b t(d) 位移u-时间t的关系曲线图

5量测中的注意事项

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 根据地质条件、量测目的、施工进程，编制量测计划，组织专门检测队伍，由工程技术人员负责实施。

量测点埋设宜尽量靠近开挖工作面，要求不超过2米，并保证爆破24小时内及下一次爆破之前测读初读数。

采取措施保护好在施工中的各项量测元件、工具及仪器，及时做好各项测量原始记录。

与设计人员紧密配合，协调一致，及时研究和解决实施过程中出现的问题，确保施工安全。 6监测实施及管理

量测组织：由工程队组成监测小组，由熟悉量测工作的技术人员3～5人组成,小组负责编制监测方案、监测项目实施及监测技术资料的整理上报工作,负责保护各阶段使用的监测标志及仪器。根据工程进度及时量测、计算、绘图、分析并及时向主管领导和监理报告量测结果。

监测工作本着准确、及时的原则实施。将监测数据、时间变形曲线、对结果的评估，在24h内报送监理工程师及现场配合设计人员。及时研究解决实施过程中出现的问题，保证隧道施工安全。 7围岩稳定性的综合判别，应根据量测结果按以下方法进行。 （1）按变形管理等级指导施工，见下表。 表2 变形管理等级 管理等级 Ⅲ 管理位移 U

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 Ⅱ Ⅰ Uo/3≤U≤U >2Uo/3 应加强支护 停工，采取特殊措施后方可注：U为实测位移值；Uo为最大允许位移值。 （2）根据位移变化速度判别

净空变化速度持续大于5.0mm/d时，围岩处于急剧变形状态，应加强初期支护。

水平收敛（拱脚附近）速度小于0.2mm/d，拱顶下沉速度小于0.15mm/d，围岩基本达到稳定。

在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下，应采用监控量测分析判别。

（3）根据位移时态曲线的形态来判别

当围岩位移速率不断下降时（du2/d2t＜0），围岩趋于稳定状态； 当围岩位移速率保持不变时（du2/d2t=0），围岩不稳定，应加强支护；

当围岩位移速率不断上升时（du2/d2t＞0），围岩进入危险状态，必须立即停止掘进，加强支护。

围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作，必须结合具体工程情况采用上述几种判别准则进行综合评判。 4.3.3开挖

管段内隧道浅埋段采取CRD法、台阶法加临时仰拱、台阶法加临时横撑方法施工。各工法施工工艺如下： 4.3.3.1CRD法施工工艺

贵路一号隧道DK479+010-295采用CRD法施工。CRD法施工工

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 艺流程图如下：

左侧拱部超前支护 CRD法施工工艺流程图 超前地质预报 测量放线 右侧拱部超前支护 左侧上部开挖、出碴 左侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工 同时进行左侧下部开挖、出碴 右侧上部开挖、出碴 围岩监控量测 右侧上部、上部中隔壁初期支护、横支撑施工 同时进行右侧下部开挖、出碴 左侧下部初期支护,必要 时架设底部横撑 围岩监控量测 仰拱初期支护 右侧下部初期支护,必要时架设底部横撑 基底加固 拆除底部临时横撑，底部开挖、出碴，接长临时钢架 中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部 32 围岩监控量测 拆除临时钢架、仰拱衬砌 仰拱填充施工

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CRD法施工工序图见下图：

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CRD法施工工序图系统径向锚杆系统径向锚杆φ50小导管（L＝5.0m）喷混凝土拱部ф50超前小导管（L=5.0m），环向间距40cm约600约450

CRD法施工工序：

二次衬砌Ⅷ③①Ⅷ④Ⅰ18横撑(必要时)Ⅵ钢架Ⅵ隧底填充仰 拱初期支护Ⅶ⑤中壁（CRD）法施工工序纵断面示意图隧平锚杆道Ⅷ水L=3.5m中①Ⅰ18临时钢架线Ⅷφ22砂浆锚杆（L=2.5m）③Ⅰ18横撑约750Ⅷ②Ⅰ18横撑(必要时)约300必要时喷混凝土300封闭掌子面凝土④必要时喷5cm厚混②型钢钢架封闭掌子面（图中未示临时钢架）ф22纵向连接钢筋，环向间距1.0mⅥ⑤Ⅶ中壁交叉（CRD）法施工工序横断面示意图新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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隧底填充仰拱初期支护喷混凝土必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面②　　　003约　拱墙二次衬砌边墙基座Ⅵ说明：本图尺寸除钢筋尺寸以mm计外，余均以cm计。①Ⅷ约300Ⅶ⑤Ⅵ临时支护喷混凝土④必要时喷5cm厚混凝土封闭掌子面③Ⅵ拱墙二次衬砌隧底填充边墙基座初期支护之喷混凝土中壁交叉（CRD）法施工工序平面示意图新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 （一）、（1）利用上循环架立的钢架施作隧道侧壁及导坑侧壁φ42小导管超前支护。（2）开挖①部。（3）喷混凝土封闭掌子面。（4）施作①部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，铺设钢筋网，架立I20b型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，安设I18横撑。（5）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（二）、（1）在滞后于①部一段距离后，开挖②部。（2）喷混凝土封闭掌子面。（3）导坑周边部分初喷4cm后混凝土，铺设钢筋网。（4）接长型钢钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆，根据实际地质情况，必要时安设I18横撑。（5）钻设径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。

（三）、开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同1。

（四）、开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同2。

（五）、（1）在滞后于④部一段距离后，开挖⑤部。（2）隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。（3）接长I18临时钢架，复喷混凝土至设计厚度。（4）安设型钢钢架之仰拱单元。

（六）、开挖⑥部并施作导坑周边的初期支护，步骤及工序同5。并使型钢钢架之封闭成环。

（七）、（1）根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时钢架及上部临时横撑。（2）灌筑Ⅶ部仰拱衬砌及矮边墙。

（八）、灌筑仰拱填充Ⅷ部至设计高度。

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 （九）、利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅸ部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

4.3.3.2台阶法加临时仰拱(横撑）施工工艺

管段内出贵路一号隧道之外浅埋段均采用台阶法加临时仰拱（横撑）方法进行施工，台阶法加临时仰拱（横撑）法施工工艺如下。

1）目前隧道的施工方法有多种多样，地质条件较好的隧道在施工方法选择上较为灵活，而地质条件较差的隧道在施工方法选择上有一定的局限性，主要体现在安全与效益的有机协调统一上。三台阶临时仰拱法主要应用于软弱围岩隧道中,从上而下分三个台阶进行开挖，各台阶成环受力的施工方法。

2）工法特点

a.施工空间大。方便机械化施工，可以多作业面平行作业。部分软岩活土质地段可以采用挖掘机直接开挖，工效较高。

b.在地质条件发生变化时，便于灵活、及时地转换施工工序，调整施工方法。

c.适应不同跨度和多种断面形式，初期支护工序操作便捷。 d.在台阶法开挖的基础上，预留核心土，左右错开开挖，利于开挖工作面稳定。

e.当围岩变形较大活突变时，在保证安全和满足净空要求的前提下，可尽快调整闭合时间。

f.各部开挖及支护自上而下，步步成环，及进封闭，各分部封闭成环时间短，临时仰拱（横撑）能有效阻止支护结构的水平收敛，减

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 少隧道围岩变形。 3)工艺原理

三台阶临时仰拱（横撑）法就是将大断面划分成自上而下三个小单元进行开挖，缩小开挖断面；采用临时仰拱（横撑）就是使每个小单元及时封闭成环，形成环向受力，有效地发挥初期支护整体受力效果，有效阻止支护结构变形。 4）施工工艺流程

采用短台阶，分步平行开挖，爆破施工分成多个作业面进行，将集中爆破化为分散爆破，，既减少对围岩的扰动，又充分利用时间，还增加了爆破临空面，降低炸药消耗。分步平行施作拱墙初期支护，混凝土仰拱超前施作及时闭合构成稳固的初期支护体系，保护围岩的天然承载力，有效抑制围岩变形。全断面一次施作防水层和灌筑混凝土衬砌，确保了混凝土衬砌施工质量。监控量测信息反馈指导施工，及时调整支护参数。

在断层带、破碎带等自稳性较差地层和富水地层中，则采用大管棚和超前小导管预注浆固结、止水等辅助措施后，上部弧形导坑法短开挖施作拱部初期支护，再左右错位开挖及施作边墙初期支护；混凝土仰拱紧跟下台阶并及时施作尽早闭合成环受力。 a. 工艺流程（详见工艺流程图）

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 测量放样超前支护上部弧形导坑开挖，施作初期支护否断面检查满足左右错开开挖中台阶，施作初期支护左右错开开挖下台阶，施作初期支护开挖上、中、下台阶预留核心土分段开挖隧底，施作初期支护施作仰拱施作仰拱填充围岩稳定性评判、修正支护参数图 工艺流程图

b.施工方法

1)、开挖（见图1，图2，图3） ①开挖1部台阶；

a 施作1部洞身结构的初期支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架；

b 钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度，底部喷10cm混凝土封闭；

②上台阶施工至适当距离后，开挖2部台阶，接长钢架，施作洞身结构的初期支护及封底；

③开挖3部台阶，及时封闭初期支护；

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 ④灌筑该段内IV部仰拱； ⑤灌筑该段内V部仰拱填充；

⑥利用衬砌模板台车一次性灌筑VI部衬砌（拱墙衬砌一次施作）。

1封底混凝土隧道ⅥⅥ2封底混凝土中线内轨顶面ⅣⅤ3Ⅳ

图1三台阶临时仰拱（横撑）法工序横断面示意图

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 锚杆拱部超前支护喷混凝土二次衬砌钢架未全示1Ⅵ23ⅤⅣ仰拱填充仰 拱初期支护6-8m边墙墙脚线2-3m10-20m10-20m

图2三台阶临时仰拱（横撑）法工序纵断面示意图

边墙填充拱墙一次衬砌拱墙填充初期支护之喷混凝土ⅣⅤ321ⅥⅣⅤ6~8m2~3m10~20m图3三台阶临时仰拱（横撑）法工序平面示意图

2）初期支护

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 初期支护是由锚杆、钢筋网、钢架和喷射混凝土组成的一种联合受力结构。为保护围岩的天然承载力，初期支护要尽快施作，其施工流程见初期支护施工工艺流程。

开 挖清理岩面初喷混凝土封闭岩面施做系统锚杆，挂钢筋网安装钢架复喷混凝土至设计厚度量测数据分析、反馈

图 初期支护施工工艺流程

1.初喷混凝土封闭岩面

用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或淋水，钻孔埋管做好引排水工作。

从拱脚或墙角向上堆喷，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚（墙角）而不密实，以致强度不够，造成失稳；先将凹洼部分找平，然后喷射凸出部分，并使其平顺连接。沿水平方向以螺旋形划圈移动，喷头与受喷面垂直，喷嘴至受喷面距离0.6～1.0m。

喷射混凝土表面应大面平整并呈湿润光泽，无干斑或滑移流淌现象。

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 2.施作结构锚杆，挂设钢筋网

初喷混凝土后应及时施作锚杆，锚杆必须设臵垫板。各台阶初期支护连接处左右均需设不少于2根锁脚锚杆，确保初期支护不失稳。

钢筋网为φ8mm的钢筋焊接而成，网格为20cm或25cm。钢筋网搭接1个网格，网片间采用焊接。 3.安装钢架

钢架是软弱围岩初期支护的重要组成部分，应严格按设计图及设计要求加工制作和架设。

钢架安装注意事项及要求：

①钢架拱（墙）脚应架设在稳固的基岩上或底部铺垫槽钢，以保证钢架基础稳固。安装前应清除基脚下的虚碴、虚土及杂物。

②钢架平面垂直于隧道中线，倾斜不大于2°；钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。

③为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、锁脚锚杆焊接牢固。

④钢架连接接头要牢固。拱脚部位易发生塑性剪切破坏，故该部位接头除栓接外，还应四面帮焊，确保接头的刚度和强度。条件允许时，接头最好采用角钢连接板，便于混凝土全面握裹。

⑤钢架和初喷层间有较大间隙时要设骑马或楔形垫块顶紧；钢架与围岩的间距不应大于5cm。 4.施作拱部超前支护和二次喷射混凝土

拱部按设计参数施作下一循环超前支护，并把该支护尾端焊在钢

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 架上。分层喷射混凝土到设计厚度，每层厚5～6cm；钢架保护层不小于2cm。整个喷射混凝土表面要平顺。 5.监控量测、修正支护参数

严格按设计要求进行拱顶下沉和周边收敛位移量测，通过监控量测的信息反馈，及时调整支护参数，以保证衬砌结构的安全。

3)、仰拱施工

在设计有混凝土仰拱地段，拱墙初期支护施工完成后，要及时左右错位跳挖仰拱，安装仰拱钢架，进行仰拱混凝土施工，使初期支护尽早闭合成环构成稳固的初期支护体系，并为运输创造良好环境。

4）、混凝土衬砌

混凝土衬砌采用全断面液压钢模台车、泵送混凝土灌筑。要左右对称灌筑，防止台车偏移。设臵制式档头板，以确保施工缝处混凝土质量。

4.4主要机械及人员配置

4.4.1主要机械设备配臵

主要施工机械设备、试验、质量检测设备配备表(单个工点）

序号 1 2 3 4 5 6 名 称 砼拌和站 砼搅拌运输车 混凝土输送泵 衬砌模板台车 全站仪 高压双液注浆泵 规 格 型 号 HZS120 中联重科（6～8m） HBT60A 3现 状 良好 良好 良好 良好 良好 良好 数量（台） 1 3 2 1 1 2 备注 12m液压衬砌台车 徕卡TCR802 2TGZ60/210 中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 序号 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 名 称 内燃发电机组 砼喷射机（湿喷） 开挖台架 座式电动空压机 风钻 装载机 管棚钻机 挖掘机 运输汽车 风镐 电力变压器 电焊机 氧气焊 钢筋调直机 切割机 冷弯机 水准仪 收敛计 通风机 蛙式打夯机 规 格 型 号 300KVA TK500-5C 20;27.2m3 YT-28 WA380-3;CLG856 MK-5水平钻机 PC220-8;DH225LC-7 15t G8 630KVA BX-500 LW-20-D JSS30A-30 SDF(C)-NO.11;2SZ-S-125A 现 状 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 良好 良好 良好 数量（台） 1 3 1 4 20 2 1 1 6 15 1 8 2 2 2 1 1 1 1 2 备注 4.4.2劳动力配臵

隧道浅埋段施工人员配备表（单个工点）

序号 一 1 2 项 目 开挖作业班 工班长 司钻工 人数 3 24 备 注 含爆破员 中铁三局集团有限公司沪昆客专贵州段工程指挥部第二项目部

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 序号 3 4 5 6 7 小计 二 1 2 3 4 5 6 7 8 小计 三 小计 合计 项 目 安锚杆、钢架 操作注浆泵 喷砼工 装碴司机 汽车司机 衬砌作业队 工班长 检 底 铺防水板 砼灌注 砼泵司机 砼捣固 木 工 钢筋工 其它工种 修理工 电 工 电焊工 钳 工 其 它 人数 18 4 20 3 12 84 3 10 10 12 6 6 4 20 71 6 3 8 4 10 31 186 备 注 含台车定位 5 保证工程质量及安全保证措施

5.1 质量保证措施

5.1.1质量保证体系

本工程将按照ISO9001系列标准建立质量保证体系，从施工准

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 备、施工生产到竣工验收的全过程，运用系统的概念和方法，在全体参建员工的参与下，建立一套严密、协调、高效的全方位的管理体系。严把质量源头，掌控施工过程，实施精细化管理，形成自下而上、环环相扣的质量控制链；采用信息化质量控制手段，使质量控制标准化、质量评价数据化，确保施工质量始终处于可控状态，为实现质量目标提供可靠的保证，对工程质量终身负责。

树立“质量第一”的观点。加强职业道德教育和业务技术培训，把工程质量作为工程考核的主要内容，努力提高施工人员的基本素质。

加强产品形成过程的质量控制，质量控制的策略是：全面控制施工过程，重点控制工序质量。

根据铁道部和业主制定的有关办法，健全质量管理和考核制度，做到依规实施质量管理。建立质量检查制度，明确分工。实行跟班检验和不定期检查制度，发现问题及时纠正，保证工程质量始终处于受控状态。

详见：附图一 质量管理组织机构框图

附图二 质量保证体系框图

5.1.2质量保证组织管理措施

1、建立监管分立体制

建立自检自控的质量专门管理机构。强化以第一管理者为首的自检、自控体系，配齐、配强质量管理人员，实行施工技术部门管理、质量检查部门监控的监管分立体系。组建各级技术攻关（QC）小组。以提高质量为目标，运用科学的管理方法，开展攻关活动。

2、 质量管理责任制度

严格质量责任制，质量目标逐级分解落实，横到边，竖到底，形

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新建铁路长沙至昆明客运专线玉屏至昆明段CKGZTJ-2标段 隧道浅埋段施工技术方案 成层层控制和保证关系。签订质量责任状，事事有标准，人人负责任。从项目经理到操作者均制定岗位责任制，签订质量保证书。做到指导工程施工者负责质量；施工操作者保证质量；检查质量者评定质量。把质量管理的每项工作、每个环节，具体落实到每个部门、每道工序、每名员工。

加强所有员工的思想教育，提高全员素质，坚持把“百年大计、质量第一”的宣传教育工作贯穿于施工的全过程。认真搞好工地宣传，严格技术交底并用现场分析会、观摩会、短期培训等多种形式，强化全体员工的质量意识，使广大职工牢固树立“质量第一、信誉第一、下道工序是用户，为用户提供高质量服务”的思想。

3、质量自检制度

施工中强化以第一管理者为首的质量自检、自控体系，完善内部检查制度，配齐质量管理人员，实行工程管理部管理、安全质量部监控的监管分离体制，立足自检、自控，责任落实到人，严格考核奖罚，对工程重要结构和隐蔽工程建立预检和复检制度。

自检体系由项目部、架子队两级组成，项目部为自检内控核心；项目部安全质量部为实施单位，检测试验中心配合；架子队设专职质检员，按照“跟踪检查”、“自检”、“复检”、“抽检”的检测方法实施检测工作，严格质量一票否决制。

自检体系依据有关法规、标准与规范、设计文件、工程合同和施工工艺要求，细化分解质量目标，对重点部位、重要工序、关键环节指定专人负责，进行施工质量跟踪控制。自检人员监控各个施工环节的施工质量，随时进行放线测量、材质试验、工序与工艺检查、质量跟踪检测等工作，保证质量检查控制的及时性和有效性。

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