朔州隧道快速施工技术方案.pdf

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1、 大准至朔黄铁路联络线朔州隧道（DK128+662DK139+955）科学管理以质为本 打造精品典范工程 攻难克险精心组织 开辟准池黄金通道 中铁十二局集团神华准池铁路项目经理部 二一一年十二月 2 一、工程概况及地质情况 新建铁路大准至朔黄铁路联络线朔州隧道，起讫里程DK128+662DK139+955,全长 11293m，为双线隧道,共设4 个斜井共 6594 米辅助施工。隧道洞口段主要为砂、黏质黄土;洞身围岩以石灰岩为主。其中级围岩占 26。17%，级围岩占 42.99%，级围岩占 20.32,级围岩占 10。52.隧道区地下水主要有岩溶裂隙水、松散岩类裂隙水.隧道不良地质有岩爆、岩溶、

2、湿陷性黄土及 7 条断层。二、施工组织安排 朔州隧道设进口、1 号、2 号、3 号、5 号斜井及出口共六个工区组织施工。进口工区承担正洞 1229m、1 号斜井（1045m）承担正洞 2789m（进口方向 1259m，出口方向1530m）、2号斜井（1975m)承担正洞1270m（进口方向220m,出口方向 2575m）、3 号斜井（1770m)承担正洞 1550m（进口方向 1100m，出口方向 450m）、3-1 号斜井（824m）承担正洞 1030m(进口方向 380m,出口方向 650m）、5 号斜井(980m)承担正洞 1970m（进口方向 1070m，出口方向900m)、出口承担正

3、洞 1455m 施工任务.工程于 2011 年 9月 20 日开工，2013 年 2 月 16 日贯通，工期 17.1 个月(含施工准备期），2013 年 3 月 15 日达到铺轨条件,比合同工期提前 1。5 个月.三、施工进展情况 朔州隧道于 2011 年 9 月 26 日进场，截止 2011 年 11 3 月 29 日，进口完成开挖及支护 49 米，仰拱 24 米；1 号斜井完成开挖及支护 73.1 米，仰拱 22.9 米;2 号斜井完成开挖及支护 47 米；3 号斜井完成开挖及支护 23。2 米；5 号斜井完成开挖及支护 48.6 米；出口虽然完成了施工便道、拌和站、空压机站、10KV

4、临时专线、生活区基础等临建工程，但受永久性征地及洞口废弃石场影响无法开工，当地政府要求必须把永久性征地及地表附着物和洞口废弃石场补偿费用一次付清才允许开工，地表附着物评估报告已出。四、工期安排 朔州隧道是准池铁路的重难点控制工程，工期之紧在国内隧道建设史上少有,比铁道部规定的进度指标高出 12 倍。根据朔州隧道围岩地质条件,结合乌鞘岭隧道的施工经验，要想比合同工期提前 1。5 个月完工,必须加倍投入设备、劳力及各种保障措施，针对准池铁路总工期要求，倒排工期,制定进度指标。1、进度指标 施工进度指标见下表。朔州隧道正洞施工进度指标 围岩级别 循环进尺（m)日循环数 日进尺(m)月进度（m)4 2

5、 8 240 3 2 6 180 1.2 3 3.6 105 4 0。60。8 3 1。82。4 5070 注：斜井进入正洞施工，进度指标进行相应的折减。朔州隧道斜井施工进度指标 围岩级别 循环进尺（m）日循环数 日进尺（m)月进度(m)3 3 9 270 2.6 3 7.8 230 2 3 6 180 1 3 3 90 2、总体施工方案 正洞洞身级围岩采用全断面法施工，级围岩采用台阶法施工,级围岩采用正台阶法施工，级围岩采用三台阶临时仰拱法施工;斜井、级围岩采用全断面法施工，级围岩采用台阶法施工、级围岩采用短台阶法施工;采用CAT320 挖掘机扒碴，ZLC50C 及 WA4703 装载机两台

6、同时装碴，北方奔驰出碴；隧道各口采用长距离压入式通风、洞内分段增设射流风机、掌子面增设小通风机相结合的方式通风；顺坡地段采用自然排水,反坡地段地下水采用高扬程、大流量水泵分段逐级机械抽排；施工用电采用地方电力线路与自发电相结合，由平鲁区康家窑变电站 T 接 35kV 专线贯通全线，进口、1 号、2 号由平鲁区平安开闭所接引 10kV 专线,5 号、出口由李家窑变电站接引 10kV 专线,形成双回路,各洞口配备发电机组，确保电力供应不受任何影响；施工用水，前期采用水车拉水，后期采用打深井供水.进口设深水井供进口、1 号及 2 号斜井;3 号采取拉水施工,配置 12m水车3 台；出口设深水井供出口

7、及 5 号斜井，各隧道洞口设置150m3保温水池，采用无塔供水，生活驻地设置 30m3 的蓄 5 水池。3、循环进尺及循环时间 级围岩全断面法施工循环进尺 4m,每循环时间720min，每天 2。0 循环，每天进尺 8m，月进度 240m，全断面法循环时间计算见下图.级围岩全断面法掘进循环时间计算图 工 序 时间（min）循环时间（min）60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 测量放样 30 围岩量测 30 钻 眼 270 装药联线 30 通 风 30 清危初喷砼 30 扒碴、出碴 240 喷锚支护 90 说明：1、超前地质预报用 TSP

8、203 地质预报系统一次预测 100m 范围，本表未列其作业时间。2、全断面钻孔作业，爆破采用延时爆破，以减少一次爆破炸药量，保护围岩。级围岩台阶法施工循环进尺 3m，每循环时间 720min,每天 2.0 循环，每天进尺 6m,月进度 180m，台阶法循环时间计算见下图。级围岩台阶法掘进循环时间计算图 工 序 时间（min）循环时间(min）60 120 180 240 300 360 420 480 540 600 660 720 测量放样 30 围岩量测 30 钻 眼 210 装药联线 30 通 风 30 清危初喷砼 30 扒碴、出碴 210 喷锚网支护 180 6 说明：1、超前地质预

9、报用 TSP203 地质预报系统一次预测 100m 范围,本表未列其作业时间。2、上下台阶同时进行钻孔作业，爆破采用延时爆破，以减少一次爆破炸药量，保护围岩。级围岩正台阶法施工循环进尺 1。2m，每循环时间480min，每天 3.0 循环，每天进尺 3.6m，月进度 105m。级围岩台阶法循环时间计算见下图.级围岩正台阶法施工循环时间计算图 工 序 时间 min 循环时间（min)60 120 180 240 300 360 420 480 测量放样 30 围岩量测 30 超前支护 60 开挖 90 出碴 90 初期支护 210 说明：1、超前地质预报为摊销时间。2、各工作面拉开距离后平行作业

10、，实行均衡生产。级围岩三台阶临时仰拱法施工循环进尺 0.60。8m，每循环时间 480min，每天 3.0 循环，每天进尺 1.82。4m，月进度 5070m.级围岩三台阶法循环时间计算见下图。级围岩三台阶临时仰拱法施工循环时间计算图 工 序 时间 min 循环时间(min)60 120 180 240 300 360 420 480 测量放样 30 围岩量测 30 超前支护 60 开挖 90 出碴 90 初期支护 210 7 说明:1、超前地质预报为摊销时间.2、各工作面拉开距离后平行作业，实行均衡生产。4、工期安排 朔州隧道于2011年9月20日开工，结合现场实际情况，进口施工准备为 1。

11、4 个月，1#斜井施工准备为 0.67 个月,2#斜井施工准备为 1.4 个月，3#斜井施工准备为 1.87 个月，5#斜井施工准备为 1.53 个月,出口施工准备为 2.87 个月，隧道主体于 2013 年 2 月 16 日贯通，工期 17.17 个月(含洞口施工准备），2013 年 3 月 15 日达到铺轨条件.朔州隧道施工进度图及平面示意图附后。五、劳动力组织 朔州隧道分六个工区,安排六个专业化隧道队伍施工，每个队伍劳力安排及工班任务划分见下表。序号 工班名称 人数 担负主要任务 进口 1#斜井 2斜井 3斜井 5#斜井 出口 1 掘进工班 60 120 100 180 120 60 凿

12、岩台架就位、钻眼、装药、爆破等 2 支护工班 50 100 80 160 100 50 锚杆、注浆、钢筋网、钢架安设，喷射混凝土作业等 4 衬砌工班 50 80 70 120 80 50 防水层、钢筋安装、衬砌、附属工程等 5 运输队 36 60 60 118 60 36 出碴、运输、调度、维修、保养等 6 自动计量拌合站 16 24 30 40 24 16 砼拌合及小型构件预制 7 综合保障队 15 25 22 30 25 15 风、水、电及其设备维修、保养,道路养护 8 钢构件加工队 10 20 15 30 20 10 各种钢构件加工及预制 9 抽水工班 6 18 18 30 18 6 隧

13、道抽排水，设备维修、保养 8 施工队伍劳力安排及工班任务划分 六、主要施工机械、设备配置 朔州隧道主要施工机械、设备配置见下表 主要施工机械设备表 序号 设备名称 规格型号 数量 国别 产地 制造 年份 额定 功率（kW）生产 能力 用于施工 部位 备注 1 管棚钻机 RPD180 2 日本 2010 125 隧道 KR504123 3 德国 2010 45 隧道 KR50412-3 4 德国 2010 45 隧道 2 挖掘机 CAT320 9 美国 2010 100 1。2m3 隧道 CAT320C 10 美国 2010 100 1。2m3 隧道 3 自卸车 ND3260 100 包头 20

14、11 213 19t 隧道 沃尔沃 20 瑞典 2010 12m3 隧道 4 挖装机 ITC312H3 2 德国 2010 隧道 5 装载机 ZLC50C 8 柳州 2011 154 3m3 隧道 WA4703 19 日本 2011 3m3 隧道 6 轴流通风机 SDF(C)NO12。5 19 侯马 2010 2110 隧道通风 7 射流风机 SDFNO。6。5 20 侯马 2010 222 隧道通风 8 移动变电站 S9400-10/0。4 12 太原 2010 400 隧道 9 空气压缩机 L20/8I 型 54 西安 2010 20m3/min 隧道 SA5150W 28 西安 2010

15、 21m3/min 隧道 10 砼喷射机械 TK600 60 成都 2011 5m3/h 隧道初支 11 机械手 RPJ-Z 8 成都 2011 隧道初支 12 砼输送泵 HBT60 15 长沙 2011 60m3/h 隧道二衬 13 衬砌台车 自制 25 山西 现场加工 12m 隧道二衬 14 仰拱栈桥 自制 20 山西 现场加工 10m 隧道仰拱 15 防水板作业台车 自制、移动式 20 山西 现场加工 隧道二衬 16 凿岩机 YT28 160 天水 2010 83.3L/s 隧道凿岩 YT28 160 天水 2011 83。3L/s 隧道凿岩 17 污水处理设备 7 上海 2010 污水

16、处理 10 小计 243 447 395 708 447 243 9 序号 设备名称 规格型号 数量 国别 产地 制造 年份 额定 功率（kW）生产 能力 用于施工 部位 备注 18 变压器 S9-800/10 21 重庆 2009 800 隧道 19 柴油发电机组 250GF 21 山西 2009 250 隧道 20 混凝土输送车 HNJ5260GJB 14 辽宁 2010 6m3 砼供应 HNJ5259GJB 14 辽宁 2010 6m3 砼供应 21 砼拌和楼 JS1000+PL1600 7 上海 2011 60m3/h 砼供应 HZN120A 7 成都 2010 120m3/h 砼供应

17、 22 地质钻机 XY-2PC 28 重庆 2010 隧道 23 锅炉 4t 8 山西 2011 隧道冬季施工 24 多动能作业台架 20 山西 现场加工 6m 隧道 25 洒水车 12t 7 山西 2011 隧道 26 多级离心泵 150D304 12 上海 2011 100kw 155m3/h 隧道 27 多级离心泵 200D434 3 上海 2011 230kw 230m3/h 隧道 28 多级离心泵 200D-432 3 上海 2011 110kw 288m3/h 隧道 29 潜水排污泵 100QW7022-11 15 上海 2011 11kw 170m3/h 隧道 七、提前工期的措施

18、 1、合理优化方案，确保斜井全面开工 根据前期的多次现场踏勘，综合考虑工期、临时道路、工程用水、用电、征地等多种因素，斜井优化方案如下：3号、4 号斜井合并，3 号斜井于 X3DK0+970 分叉设支井，支井完成原 4 号斜井施工任务，3 号斜井与正洞交会里程不变，分叉支井与正洞交会里程为 DK135+880;5 号斜井与正洞交会里程向进口方向移动 600m，调整后斜井长 980m,与正洞交会里程由 DK138+200 调整至 DK137+600 处，位于设计级围岩内；2 号斜井原设计为单车道斜井，且围岩较好，调整为双车道，提高运输效率及长距离通风排烟能力,10 提升综合施工能力,增加此斜井对

19、正洞施工的灵活性.调整方案后斜井总长度较原设计减少 577m，减少了永久性及临时用地等,降低了投资，提前了工期。2、及时解决隧道出口征地难题是实现总工期的关键 隧道出口地处朔州市朔城区，目前出口受永久性征地及洞口废弃石场影响无法开工，施工便道必须通过隧道出口设计分区所永久性占地，分区所永久性占地为 19.6 亩，地上附着物杏树多,地方政府及林地承包人要求必须一次性解决全部永久性占地及地表附着物费用才允许施工。另外出口洞口附近有当地老百姓曾经开采过的 5 个废弃石场，石场没有正规审批手续，且当地政府无相关补偿标准，石场开采人要求补偿，且必须付清全部补偿费用。3、合理调整支护参数，确保早日进洞 通

20、过四方代表现场踏勘，结合现场实际地质及施工情况，为冬季施工创造较好条件，在确保施工及结构安全的前提下,洞口超前大管棚调整为超前小导管,达到早日进洞,形成快速施工能力。4、增加人力和机械设备投入 通过增加施工人员及机械设备的投入，大大缩短工序循环时间，确保施工进度。人力和机械设备增加费用见附表。5、建立现场生产指挥中心，实施一级管理 以作业工班为管理单元，以施工工序为控制对象，在施工现场建立生产指挥中心，进行各工序的协调、工序循环时 11 间和循环进度的控制及突发事件的处理,实行一元化一级管理制度。6、优化工序衔接，“卡死”循环时间和循环进度 优化工序组合,实行平行作业。最大程度利用时间空间，平

21、行均衡作业，达到缩短工序循环时间,总体进度平稳推进的目的。注重协调各工序间的矛盾和问题。隧道按多工序、多工种、多作业线立体交叉组织施工,及时解决各种矛盾.建立循环时间、循环进度的“卡死”制度.突出时间概念，制定奖罚机制，最大限度地调动人的主观能动性，确保快速施工。7、风、水、电、材料及设备保障 优化配置超前预报、开挖出碴、支护衬砌等机械化作业线，并针对不同地质情况，制订不同的机械设备配置方案,最大程度发挥机械化作业效能。根据施工安排及进度计划，主要材料采取提前组织，分批次进场并保证质量；强化机械设备的管、用、养、修。施工中认真分析和研究各种机械设备的配套模式、工作效率、维修保养方法；各种机械设备的管、用、养、修均建立相应的管理体系和保障措施,指定专人管理，明确性能指标及操作要求，杜绝违章操作；在机械设备闲置时,加强检修和保养，时刻保证其完好状态；如设备在运转中出现故障，立即启用备用设备，并在规定时间内修复。8、实行工期目标管理责任制 严格计划、检查、考核与奖惩制度；定期召开项目管理会议，协调现场工序接口，加强施工调度工作，及时解决问题，使各项工作得以按计划推进。12 二一一年十二月一日