1、南京枢纽宁芜铁路改线工程南京南站隧道（HCK25+330HCK25+520段）施工方案1 工程概述1.1工程概况宁芜铁路南京城区改线工程沧波门至古雄段，线路长26.454km。南京南站隧道为宁芜铁路南京城区改线工程中的重点工程，占全线长度的55%，设计出入口里程HCK20+000HCK33+480，全长14.47km，隧道下穿双龙大道、秦淮新河、京沪高铁、沪汉蓉客专线、动车组线路、动车组走行线、宁安客专线。其中4段长5790m与在建中的南京南站、京沪高铁、沪汉蓉、宁安客专线相交叉，需与在建的工程同步完成施工。隧道初步设计设置3个竖井，我队施工1#竖井和一个斜井。1、1#竖井位于线路正上方，中心2、里程分别为HCK25+520及HCK25+330，净空为12.6*7m，矩形结构，1#竖井深度42.8m，竖井采用双梁门式起重机进行出碴运输。围岩分级及设计采用施工方案见表1.1-1南京南站隧道围岩级别表。表1.1-1 南京南站隧道围岩级别表序号起点里程终点里程长度m围岩类型施工方案备注1HCK25+330HCK25+520190IV三台阶法2HCK25+33042.81#竖井1、1#竖井与斜井间190m，下穿京沪高铁及沪汉蓉铁路，其平面位置及埋深见附图 1及附图 2。1.2工程地质1#竖井至斜井段，该段地貌为山谷及岗地，该段上部为第四系上全新统统粉质粘土，下部为第四系上更新统粉质粘土层，褐黄3、色棕红色，该层具若膨胀性，下伏基岩为侏罗系凝灰岩，全风化弱风化，强风化层较厚，约513m，节理发育。隧道穿越围岩为级砂岩。2 主要施工方案2.1临时工程规划2.1.1施工场地布置1#竖井位于京沪高铁与动走线间夹角地带，韩府山1#隧道出口右侧25m左右，场地狭隘，场内布置工区生活、办公区、钢材存放场、空压机房、及配电房等，搅拌站利用原NJ-3标二工区搅拌站。具体布置见附图3。2.1.2施工便道一工区施工便道从铁心桥引入，沿秦淮新河既有便道到HCK25+000处下修一条施工便道进入施工区。在临时便道为了保证晴雨天能正常顺利施工，全路采用16cm厚C20砼硬化，路面宽4m，每100m设置一处避车平台4、。二工区便道从韩府山隧道进口穿过韩府山3#隧道，直接到达2#场内。2.1.3 施工用电本工程施工用电以采取地方电网供电为主，柴油发电机组为辅的供电方式。根据现场调查资料结合工区设置情况，本管段两个工区附近均有1万伏高压电接入口，各置配630KVA箱变一座。2.1.4 施工用水施工用水以地方自来水为主要水源，配以现有水井，并对隧道污水进行处理循环使用，保证隧道正常施工。2.1.5混凝土搅拌站砼拌合利用NJ-3标二工区设置XHZS75混凝土搅拌站2座，以满足隧道衬砌施工需要。另需设置一座50搅拌站以满足喷射砼需求。2.1.6 小型构件预制场混凝土搅拌站设小型构件预制场一处，负责管段隧道的沟槽及其他5、预制构件的生产，汽车运输成品至各工区。2.1.7 临时工程数量临时工程数量详见表2.1-1表2.1-1 临时工程数量表序号工区名称类型单位数量备注1一工区单层彩钢瓦m2560生产房屋m2300雨棚m2216钢筋棚场地硬化C20砼m31016.6拓宽便道m500新修便道m210宽6.5m污水处理池座1日处理1000方排水沟m30050cm30cm2二工区单层彩钢瓦m2593生产房屋m2420雨棚m2216钢筋棚场地硬化C20砼m31262.8新修便道m670宽6.5m污水处理池座1日处理1000方排水沟m22050cm30cm3搅拌站钢架存放、加工棚m2270场地硬化m31100彩钢房屋m2256、0预制场m215002.2竖井施工2.2.1竖井设计概述我队管段内设1#一个竖井斜井一个，竖井位于线路中心正上方，竖井净空平面尺寸712.6m，复合式结构，逆作法施工，竖井周围采用40根1m钻孔桩围护。井身开挖后，采用锚喷支护，锚杆长4m，C20喷射砼厚10cm，8钢筋网片间距2020cm。竖井具体位置详见表2.2-1。表2.2-1 竖井位置表名称里程结构形式位 置竖井深度(m)井口尺寸(m)1#竖井HCK25+330矩形井位于线路中心42.8712.6竖井结构见附图4。2.2.2钻孔桩施工钻孔桩施工采用冲击钻成孔，钻孔时采用跳桩法施工，在已灌注成桩邻近桩位钻孔时，则要等到已灌注钻孔桩混凝土强7、度达到2.5MPa以上后方可施钻，避免扰动相邻已施工的钻孔桩。2.2.3 竖中锁口圈施工锁口段开挖施工采用放坡开挖的方法。立模灌注锁口段C35钢筋混凝土：按照立模支撑绑扎钢筋及预埋管路锚固件等泵送灌注完成锁口段砼衬砌，锁口1m高挡水墙同步完成。为确保竖井不渗漏，设计为C35防水钢筋混凝土，施工中优选防水砼配合比及外加剂质量，使用机械振捣密实并注意完善锁口段底面与井身竖井壁的连接密封。锁口段完成后，用25t吊车配备简易吊斗作提升设备，以供竖井开挖初支时出碴运料。2.2.4井身开挖与二衬井身段开挖施工井身开挖采用浅孔爆破开挖，两室同时开挖，每循环开挖深度不大于1.5m，采用0.6m3的小型挖掘机装8、碴，采用25t吊车配备3m3吊斗提升出碴。在没有钻孔桩支护段开挖成型后先初喷C20砼5cm厚，然后支立格栅拱架，施工法向锚杆加固地层，锚杆采用20砂浆锚杆，L=4m和L=8m，水平面夹角12，间距1.00.75m，挂8钢筋网，复喷C20砼至设计25cm厚度，将格栅完全覆盖，形成初期支护闭合环。井身段二次衬砌施工竖井井身段二衬采用逆作法，即从上往下进行。竖井每开挖4.5m，即进行一次衬砌施工。二衬模板采用竹胶板，支架采用50钢管搭设，泵送砼施工。绑扎钢筋钱衬砌接缝处理干净，并预埋缓膨止水条，进行防水处理。钢筋绑扎过程中，要按要求预埋管线、爬梯、电梯等设备的固定钢板。2.2.5 竖井换装后井口平面9、布置竖井施工完后，在竖井口设置正洞出碴提升系统。竖井换装后，井口平面布置见附图5。2.3暗洞施工2.3.1竖井转正洞施工竖井底部开挖完成并封闭后，在正洞破口处其拱部施作超前长管棚注浆加固。长管棚注浆完后即对马头门处进行破口，为保证施工过程的安全，马头门采用人工三台阶法开挖土方，留核心土，初支钢架及时封闭成环,并且在进马头门处并排设置两榀钢架，以控制初支变形(见图2.3-1所示)。图2.3-1马头门破口施工图2.3.2监控量测监控量测项目：洞内拱顶沉降，拱脚收敛，地表沉降。量测点的埋设：地表量测断面沿线路里程2m间距设置，每个断面的测点以隧道中线向外每5m布置一个，共布置5个点。洞内拱顶沉降点布10、置要求与地表沉降点布置在同一断面。量测方法及频率：地表沉降观测采用精密水准仪铟钢尺测量，洞内沉降及收敛采用莱卡免棱镜观测；观测频率，地表洞内同时观测，每次放炮前后进行观测。数据分析和反馈：现场获取监测数据后，应及时对数据进行整理分析，绘制时态曲线图并进行回归分析，预测可能出现的最大位移值，判断支护结构和建（构）筑物的安全状态。在暗挖段采用的“非接触量测及分析系统”具有自动计算、绘制时态曲线、回归分析和预测功能，地表或路面沉降的监测数据也利用计算机进行整理分析。施工中我们将建立三级变形管理等级（表2.3-1），通过对监测结果的比较和分析来判定支护结构的稳定性和安全性，并指导施工。表2.3-1 变11、形管理等级标准表管理等级管 理 位 移施工状态U0Un3正常施工Un3U02Un3加强支护U02Un3采取特殊措施注：U0 为实测变形值，Un为允许变形值。3 施工机械配置我队管段隧道施工机械配置采用无轨运输方案，竖井采用龙门吊垂直运输，各工区机械配置见表3-1。表3-1 机械配置表序号工区工程项目机械名称型 号单 位数 量备 注1搅拌站搅拌站、拱架加工搅拌机XHZS75座22搅拌机50座13装载机ZL50C台14砼罐车8m3台85拱架加工机套16钢架加工机套171#竖井钻孔桩冲击钻台48吊 车25t台29竖井开挖支护小挖机0.6m3台110吊 车30t台211砼输送泵HBD60D台112管棚12、施工冲击钻台313正洞施工龙门吊40t台214湿喷机TK500台315空压机20m3台316通风机110kw台117装载机ZL50C台218挖 机台219发电机250kw台120自卸车台821衬砌台车10.5m台14 施工进度安排我队管段计划总工期7.3个月， 2011年3月21日完工，具体分工区工期计划见横道图附图6。5 安全技术保证措施施工过程中，要求严格按照“管超前、短进尺、弱爆破、早支护、快封闭、勤量测”的原则组织施工，力求稳步前进，严防塌方，快速通过。5.1加强地质预报采用综合的超前地质预报措施（见表5.1-1），进行超前地质预报，然后根据需要采用地质雷达和红外探水仪进行中短距离的验13、证预报，同时结合掌子面的地质素描，加强常规地质综合分析，确保探明工作面前方地质情况。表5.1-1隧道综合超前地质预报措施浏阳河隧道措 施位 置备 注常规地质方法地质素描左右侧洞壁、洞顶拍摄数码相片物探方法TSP203两侧洞壁每100m一次地质雷达掌子面、隧底根据需要进行红外探水掌子面钻探方法超前水平钻探5.2加强监控量测严格按照监控量测方案进行监测，下穿京沪高铁及涵洞时，要求在放炮前后进行两次观测，对数据立即进行处理，并反馈给施工现场，便于采取措施，调整开挖方法、循环进尺长度、及炸药装药量，以减少对周边围岩的震动影响。5.3优化开挖方法根据工期及隧道的地质条件，确定每循环进尺长度，再进行爆破设计，爆破设计严格按照规范的要求和现今已成熟的隧道爆破成果、施工经验及先进技术进行。根据围岩实际情况制定切实可行的弱爆破方案，以减小围岩的震动，达到稳固掌子面的作用。对于特别破碎地段直接采用机械开挖代替爆破开挖。加强现场控制，控制循环进尺及装药量。8