新建鐵路隧道下穿天然氣管道安全施工技術(shù)方案

新建鐵路隧道下穿天然氣管道安全施工技術(shù)方案

論文摘要通過(guò)對(duì)杭甬客運(yùn)專線HYZQ-2標(biāo)段外岙一號(hào)隧道下穿天然氣管道安全施工方案的總結(jié)，介紹了近距離天然氣管道進(jìn)行隧道開(kāi)挖施工的方法，通過(guò)地表防沉降措施和隧道開(kāi)挖安全防護(hù)措施的實(shí)施，確保了隧道施工過(guò)程中天然氣管線的安全。

一、工程概況

圖天然氣管道過(guò)隧道頂部的橫斷面

外岙一號(hào)隧道位于浙江省慈溪市茶亭南外岙自然村。隧道起訖里程：DK111+345～DK111+494，全長(zhǎng)149m。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查，在外岙1#隧道山頂有一直徑Ф30cm的慈溪天然氣管道，該段天然氣管道設(shè)計(jì)壓力為4Mpa,管道在隧道線路里程DK111+410,方向大致與杭甬客專線路方向垂直。管道在山頂埋深約，距離DK111+410隧道斷面洞頂垂直距離約14m。進(jìn)出口距離管道的距離分別為65m和84m。

外岙一號(hào)隧道位于剝蝕低山丘陵區(qū)，相對(duì)高差約60m，自然坡度15°～30°，植被發(fā)育，主要為楊梅樹(shù)林。

圍巖分級(jí)：Ⅴ級(jí)圍巖129m，Ⅳ級(jí)圍巖20m。

二、施工技術(shù)方案

根據(jù)國(guó)務(wù)院2001年第313號(hào)令《石油天然氣管道保護(hù)條例》：第二十六條違反本條例的規(guī)定，在管道中心線兩側(cè)或者管道設(shè)施場(chǎng)區(qū)外各50米范圍內(nèi)禁止爆破。

因此，外岙1#隧道在施工中，大于50m范圍以外采用控制爆破，孔深控制在，周邊眼單孔裝藥量控制在/m，斷面開(kāi)挖取/m。嚴(yán)格控制裝藥量，控制隧道安全震動(dòng)速度小于1cm/s。

距管道距離小于50m范圍不采取任何爆破作業(yè)，采用鉆孔灌膨脹劑再用鑿巖機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖和破碎巖石的施工方法。

進(jìn)入天然氣管道下部施工前，考慮到隧道開(kāi)挖后可能會(huì)產(chǎn)生地表沉降，影響天然氣管道的安全。因此，設(shè)計(jì)方案采取鋼桁架懸吊天然氣管道的方案施工，確保隧道在開(kāi)挖過(guò)程中管道不因地表沉降而受到影響。

三、主要的施工方法和施工工藝

㈠巖石破碎方法及施工工藝

由于在50m范圍內(nèi)不能采取炸藥爆破的方式進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)，因此為了天然氣管道的安全，我們采用兩種方案進(jìn)行開(kāi)挖：一：鉆孔灌膨脹劑對(duì)巖石迫裂的辦法進(jìn)行開(kāi)挖和破碎作業(yè)；二：當(dāng)遇到比較破碎的巖層，灌注膨脹劑迫裂的效果不理想，采取人工風(fēng)鎬配合破碎機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖。

迫裂法作用機(jī)理：膨脹劑灌入孔中，發(fā)生水化反應(yīng)，放熱、固結(jié)、體積膨脹，對(duì)孔壁施加壓力，將孔壁外的巖石破裂。

1、主要工藝流程

⑴炮孔布置

膨脹劑迫裂法布孔參數(shù)

炮孔按梅花形排列，以利于把巖石破碎成小塊，見(jiàn)下圖

圖爆破布孔圖

⑵孔距α=Κ×d，d為孔徑，k值按下表選取

混凝土的K值表1

混凝土種類

含筋率/

標(biāo)準(zhǔn)k值

素混凝土

無(wú)

10～18

說(shuō)明：把巖石視作混凝土來(lái)考慮，標(biāo)準(zhǔn)值先選取，視破碎情況做調(diào)整

⑶最小抵抗性和排距是介質(zhì)強(qiáng)度、自由面狀況、孔徑的函數(shù)，一般可參照下表選取

最小抵抗線值表2

破碎對(duì)象的名稱

W值/cm

破碎對(duì)象的名稱

W值/cm

軟巖

40～60

中、硬質(zhì)巖石

30～40

⑷孔深L=αΗ,H為被破碎體高度，α為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)厚巖α=

⑸每米炮孔裝填量及參考單耗，見(jiàn)下表

每米炮孔用藥量表3

孔徑/mm

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

用藥量/

單位體積破碎用量表4

介質(zhì)種類破碎劑用量/

備注

軟質(zhì)巖石破碎

8～10

全斷面每延米需要2100kg，按109m暗洞計(jì)算，整個(gè)隧道要228噸膨脹劑。

中質(zhì)巖石破碎

10～15

硬質(zhì)巖石破碎

12～20

⑹膨脹劑迫裂法裝填及養(yǎng)護(hù)工藝

①拌料散裝粉狀膨脹劑，嚴(yán)格按選定水灰比，一般控制在～用人工或手提式攪拌機(jī)拌勻，攪拌時(shí)間不超過(guò)1min，攪拌好后馬上裝入孔中。筒裝膨脹劑只需將之放入盛水容器中浸泡直到不發(fā)生氣泡為止，一般4～5分鐘即可。

②裝填攪拌好的漿體必須在5～10min內(nèi)裝完，然后用塞子封口。

2、安全注意事項(xiàng)

因膨脹劑對(duì)皮膚有腐蝕作用，要避免直接接觸，沾上要立即用清水洗凈、裝填作業(yè)時(shí)，裝填人員要戴防護(hù)眼鏡，作業(yè)人員避免進(jìn)入已裝填好的區(qū)段，以防噴孔傷人。

㈡圍巖支護(hù)方法及工藝

1．開(kāi)挖方式

隧道的施工方法與支護(hù)參數(shù)及輔助施工措施密切相關(guān),根據(jù)監(jiān)控結(jié)果合理調(diào)整支護(hù)參數(shù),從而確保施工安全及天然氣管道的安全。

外岙一號(hào)隧道隧道主要以Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖為主，Ⅳ級(jí)圍巖共長(zhǎng)20m、Ⅴ級(jí)圍巖共長(zhǎng)129m。

Ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖采用CRD法，Ⅳ級(jí)開(kāi)挖掘進(jìn)方法采用三臺(tái)階七步開(kāi)挖，開(kāi)挖掘進(jìn)的方式全部采用鑿巖機(jī)對(duì)隧道斷面內(nèi)的巖層進(jìn)行機(jī)械破碎，裝載機(jī)裝碴，自卸車輛進(jìn)行運(yùn)碴出碴。

機(jī)械開(kāi)挖掘進(jìn)中堅(jiān)持“短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、緊襯砌、快封閉”的原則。

2.支護(hù)方法

為保護(hù)洞頂天然氣管道，施工中注意事項(xiàng)

隧道施工應(yīng)堅(jiān)持“機(jī)械掘進(jìn)、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)”的原則。開(kāi)挖進(jìn)尺嚴(yán)格控制在50cm，嚴(yán)禁塌方發(fā)生。

開(kāi)挖方式均采用機(jī)械開(kāi)挖，不采取爆破。

工序變化處之鋼架應(yīng)設(shè)鎖腳鋼管，且必須對(duì)鎖腳鋼管進(jìn)行注漿，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定。

當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)坑開(kāi)挖孔徑及臺(tái)階高度需進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整時(shí)，應(yīng)保證側(cè)壁導(dǎo)坑臨時(shí)支護(hù)與主體洞身鋼架連接牢固，橫向鋼支撐可根據(jù)監(jiān)控量測(cè)結(jié)果適當(dāng)調(diào)整其位置。并考慮側(cè)壁導(dǎo)坑自身的穩(wěn)定及施工的便捷性。

鋼架之間縱向連接鋼筋應(yīng)按要求設(shè)置，及時(shí)施作并連接牢固。

臨時(shí)鋼架的拆除應(yīng)等洞身主體結(jié)構(gòu)初期支護(hù)施工完畢并穩(wěn)定后，方可進(jìn)行。

施工中，應(yīng)按有關(guān)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)圖的要求，進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，及時(shí)反饋結(jié)果，分析洞身結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，為支護(hù)參數(shù)的調(diào)整、澆筑二次襯砌的時(shí)機(jī)提供依據(jù)。

隧道施工以前須提前通知天然氣管道的產(chǎn)權(quán)單位，在產(chǎn)權(quán)單位允許后方可施工。開(kāi)挖過(guò)程中嚴(yán)密監(jiān)控，特別在天然氣管道中心5m范圍內(nèi)設(shè)置警戒線，避免在開(kāi)挖過(guò)程中施工機(jī)具接觸天然氣管道。對(duì)原有的天然氣管道警戒標(biāo)志應(yīng)該防護(hù)保留，并派專人定期檢查。管道開(kāi)挖出來(lái)以后不能長(zhǎng)期暴露，必須采取相應(yīng)的措施及時(shí)處理。

制定詳細(xì)周密的安全方案進(jìn)行備案。在隧道施工期間，派專人攜帶便攜式燃?xì)鈾z測(cè)儀在隧道施工場(chǎng)地周圍不停檢查空氣中天然氣濃度，出現(xiàn)異常立即停止施工，找出解決方案。

隧道施工結(jié)束后對(duì)施工范圍內(nèi)的管道用2cm厚的鋼管做保護(hù)套管，以防止一旦發(fā)生天然氣泄漏爆炸不至于從隧道頂部炸開(kāi)，確保隧道貫通鐵路通車后的運(yùn)營(yíng)安全。

雙口掘進(jìn)的匯合點(diǎn)要距離管道斷面20m以外，防止施工機(jī)械同時(shí)震動(dòng)對(duì)管道造成破壞。

．初期支護(hù)

初期支護(hù)是復(fù)合式襯砌的重要組成部分,有足夠的強(qiáng)度和剛度控制圍巖下沉變形,外岙隧道工程初期支護(hù)主要采用直徑22mm，長(zhǎng)4m的錨桿、28cm厚噴射混凝土、I20工字鋼支撐及掛鋼筋網(wǎng)。軟弱破碎圍巖地段支護(hù)及早封閉成環(huán)。

在開(kāi)挖每循環(huán)進(jìn)尺后，停止掘進(jìn)，先進(jìn)行I20工字鋼環(huán)向封閉支撐，在兩側(cè)拱腳及時(shí)施作直徑50mm的鎖腳鋼管，同時(shí)進(jìn)行環(huán)向注漿錨桿施工，讓山體圍巖與工字鋼及錨桿系統(tǒng)形成一個(gè)整體。待這一個(gè)支護(hù)循環(huán)施工完畢后再進(jìn)行下一個(gè)循環(huán)的機(jī)械開(kāi)挖掘進(jìn)。

砂漿錨桿支護(hù)

砂漿錨桿采用螺紋鋼筋現(xiàn)場(chǎng)制作，長(zhǎng)度為4m。錨桿采用錨桿臺(tái)車或風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位，鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直，并保證注漿的飽滿度。

鋼支撐

鋼架由型鋼彎制而成。鋼架在洞外加工廠利用臺(tái)架按設(shè)計(jì)加工制作成型，初噴混凝土之后在洞內(nèi)進(jìn)行安裝，與定位鋼筋焊接。鋼架間以混凝土噴平，鋼架與巖面之間的間隙用噴射混凝土充填密實(shí)，并使鋼架埋入混凝土中，鋼架拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上，架立時(shí)垂直隧道中線，架設(shè)時(shí)中線、高程和垂直度由測(cè)量技術(shù)人員嚴(yán)格控制，并將錨桿與鋼架焊接連為整體，鋼架靠近圍巖側(cè)的保護(hù)層厚度不小于40mm。

．鋼筋網(wǎng)

鋼筋網(wǎng)選用HPB240鋼筋，鋼筋直徑6mm或8mm，鋼筋網(wǎng)由縱橫鋼筋加工成方格網(wǎng)片，鋼筋相交處可點(diǎn)焊成塊，也可用鐵絲綁扎成一體，網(wǎng)格間距200mm—250mm，保護(hù)層不小于20mm,均在加工場(chǎng)統(tǒng)一加工成型后再運(yùn)至洞內(nèi)安裝。

濕噴纖維混凝土

外岙一號(hào)隧道Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖支護(hù)設(shè)計(jì)中，臨時(shí)支護(hù)封閉掌子面采用素噴混凝土，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段采用改性聚脂纖維噴射混凝土。

3．二次襯砌

二襯采用自行式全斷面液壓鋼模襯砌臺(tái)車，襯砌臺(tái)車長(zhǎng)10m。

四、確保隧道施工安全的主要技術(shù)措施和其它保證措施

㈠主要技術(shù)措施

1.監(jiān)控量測(cè)

監(jiān)控量測(cè)的主要目的在于了解圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)、襯砌可靠程度，獲取二次襯砌及仰拱施作時(shí)機(jī)，確保施工安全及結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。在隧道施工期間實(shí)施監(jiān)測(cè)，提供及時(shí)、可靠的信息用以評(píng)定隧道工程在施工期間的安全性，并對(duì)可能發(fā)生危及安全的隱患或事故及時(shí)、準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)，以便及時(shí)采取有效措施，避免事故發(fā)生的同時(shí)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和施工，實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)施工”的根本目的。

監(jiān)控量測(cè)主要做好這幾個(gè)方面的工作：一是和產(chǎn)權(quán)單位簽定安全監(jiān)控協(xié)議，由他們委托浙江逸欣天然氣公司負(fù)責(zé)管線的調(diào)查和監(jiān)控管道位置的變化等。二是，由我們自己做好隧道內(nèi)、外的監(jiān)控量測(cè)工作，及時(shí)掌握隧道拱頂變化、凈空變化、地表沉降情況，為安全施工起到指導(dǎo)作用。

具體操作流程為

監(jiān)控量測(cè)斷面及測(cè)點(diǎn)設(shè)計(jì)

凈空變化、拱頂下沉和地表下沉等必測(cè)項(xiàng)目設(shè)置在同一斷面，其量測(cè)斷面間距及測(cè)點(diǎn)數(shù)量根據(jù)圍巖級(jí)別、隧道埋深、開(kāi)挖方法等按表6進(jìn)行，洞口及淺埋段量測(cè)斷面間距取小值。

必測(cè)項(xiàng)目量測(cè)斷面間距和每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量表6

圍巖級(jí)別斷面間距

開(kāi)挖方法

每斷面測(cè)點(diǎn)數(shù)量?jī)艨兆兓绊斚鲁?/p>

Ⅴ級(jí)

5

三臺(tái)階七步法20個(gè)測(cè)點(diǎn)1點(diǎn)

CRD法3條基線3點(diǎn)

Ⅳ級(jí)

10

臨時(shí)仰拱臺(tái)階法2條基線1點(diǎn)

沉降觀測(cè)按圍巖級(jí)別確定，本隧道Ⅴ級(jí)按5m、Ⅳ級(jí)按10m布設(shè)一個(gè)監(jiān)測(cè)斷面。隧道洞口里程、隧線分界里程、明暗分界里程、有仰拱和無(wú)仰拱陳其變化歷程及隧道襯砌沉降縫兩側(cè)均設(shè)置一個(gè)斷面。除變形縫外每斷面布置2個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，分別布置在隧道中線兩側(cè)各處，變形縫處每個(gè)觀測(cè)斷面布置4個(gè)沉降觀測(cè)點(diǎn)，分別布置在隧道中線兩側(cè)各和變形縫前后各處。

.主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)布置

①水平收斂

測(cè)方法采用水準(zhǔn)抄平方法，基準(zhǔn)點(diǎn)分別設(shè)置在洞內(nèi)和洞外，視線長(zhǎng)度一般不大于30m，監(jiān)測(cè)誤差控制在以內(nèi)，必要時(shí)采用冗余觀測(cè)方法來(lái)提高監(jiān)測(cè)精度。測(cè)點(diǎn)布置如圖1、2所示。

②拱頂下沉

在確定監(jiān)測(cè)的斷面隧道開(kāi)挖或初噴后24小時(shí)內(nèi)，在隧道拱頂部位埋設(shè)1個(gè)帶掛鉤的測(cè)樁，并進(jìn)行初始讀數(shù)。監(jiān)測(cè)儀器采用水準(zhǔn)儀和水準(zhǔn)尺。

③地表沉降

隧道淺埋地段地表下沉的量測(cè)與洞內(nèi)凈空變化和拱頂下沉量測(cè)在同一橫斷面內(nèi)。監(jiān)測(cè)斷面垂直于隧道軸向布置，監(jiān)測(cè)斷面橫斷面方向應(yīng)在隧道

中線兩側(cè)每隔2～5m布設(shè)地表下沉測(cè)點(diǎn)，每個(gè)斷面設(shè)5點(diǎn)，中心點(diǎn)在隧道拱頂正上方，直到拱腳與水平方向45度夾角的地層滑動(dòng)線與地表交點(diǎn)，在最外測(cè)點(diǎn)以外至少5m設(shè)兩個(gè)不動(dòng)點(diǎn)作為參照基點(diǎn)，通過(guò)精密水準(zhǔn)儀量測(cè)不同時(shí)刻測(cè)點(diǎn)的高程即可得到測(cè)點(diǎn)在不同時(shí)間段內(nèi)的下沉值，如圖三所示。另外，在沿著管道縱向每5米懸吊點(diǎn)的桁架上做好標(biāo)記，測(cè)好桁架完全受力時(shí)的初始讀數(shù)，之后開(kāi)挖至管道下方前后20m范圍每天測(cè)兩次，根據(jù)鐵四院的設(shè)計(jì)參數(shù)，地表沉降按最大值2cm來(lái)考慮加固管道。

2.地質(zhì)超前預(yù)報(bào)

隧道地質(zhì)超前預(yù)報(bào)的目的

TSP203探測(cè)系統(tǒng)可預(yù)報(bào)施工隧道掌子面前方以下不良地質(zhì)問(wèn)題：1）軟弱巖層的分布，2）斷層及其破碎帶，3）節(jié)理裂隙發(fā)育帶，4）含水情況，5）空洞，6）圍巖類別，即可以預(yù)測(cè)即將開(kāi)挖隧道相關(guān)地質(zhì)結(jié)構(gòu)及其周圍地質(zhì)狀況，同時(shí)也可以對(duì)力學(xué)參數(shù)進(jìn)行評(píng)估，有利于及時(shí)預(yù)報(bào)隧道掌子面前方的地質(zhì)狀況，以便正確指導(dǎo)隧道施工。

3.防止地表下沉的技術(shù)措施

隧道開(kāi)挖后為了防止拱頂下沉而導(dǎo)致地表下沉，一方面我們?cè)谔烊粴夤艿老路角昂?0m范圍將鋼拱架的間距調(diào)整到，另一方面采取在初期支護(hù)內(nèi)圈增設(shè)Ⅰ20的工字鋼做護(hù)拱，護(hù)拱的間距等同初期支護(hù)的工字鋼架的間距，以增加拱圈的剛性，避免拱頂圍巖柔性變形產(chǎn)生拱頂下沉導(dǎo)致地表下沉。

由于隧道埋深只有14m，在隧道施工過(guò)程中地表可能產(chǎn)生沉降，由此，可能導(dǎo)致天然氣管道產(chǎn)生較大的變形，甚至開(kāi)裂。因此，在隧道中線左右各范圍外的不動(dòng)點(diǎn)

處設(shè)置兩個(gè)混凝土支墩，支墩為門式框架墩，上面架設(shè)桁架梁將管道懸吊起來(lái)，使地表的下沉不帶動(dòng)管道的下沉，確保施工過(guò)程中天然氣管道的安全輸氣。避免由于任何原因?qū)μ烊粴夤艿垒敋庠斐捎绊憽?/p>

㈡安全保證措施

1、天然氣管道事故應(yīng)急預(yù)案

發(fā)生事故時(shí)要迅速切斷氣源，封鎖事故現(xiàn)場(chǎng)和危險(xiǎn)區(qū)域，迅速撤離、疏散現(xiàn)場(chǎng)人員，設(shè)置警示標(biāo)志，同時(shí)設(shè)法保護(hù)相鄰裝置、設(shè)備，關(guān)停一切火源、電源，防止靜電火花，將易燃易爆物品搬離危險(xiǎn)區(qū)域，防止事態(tài)擴(kuò)大和引發(fā)次生災(zāi)害；設(shè)置警戒線和劃定安全區(qū)域，對(duì)事故現(xiàn)場(chǎng)和周邊地區(qū)進(jìn)行可燃?xì)怏w分析、有毒氣體分析、大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)和氣象預(yù)報(bào)，必要時(shí)向周邊居民發(fā)出警報(bào)；及時(shí)制定事故應(yīng)急救援方案，并組織實(shí)施；現(xiàn)場(chǎng)救援人員要做好人身安全防護(hù)，避免燒傷、中毒等傷害；保護(hù)國(guó)家重要設(shè)施和標(biāo)志，防止對(duì)江河、湖泊、交通干線等造成重大影響。

2.通風(fēng)技術(shù)措施

由于隧道是雙口掘進(jìn)，根據(jù)存在天然氣管道的特殊情況，進(jìn)口、出口各設(shè)置兩臺(tái)110KW×2的通風(fēng)機(jī)。為了減少風(fēng)阻，在保證有效凈空的情況下，選用大直徑()的風(fēng)管。嚴(yán)格控制通風(fēng)時(shí)間，確保置換掌子面附近足夠的施工距離。

因DK111+410里程處的天然氣管道在隧道頂部14m處，為防止天然氣管道因施工發(fā)生開(kāi)裂，導(dǎo)致天然氣滲漏進(jìn)隧道，在隧道內(nèi)設(shè)置氣體濃度檢測(cè)儀，隨時(shí)隨地對(duì)隧道內(nèi)的空氣濃度進(jìn)行檢測(cè)?？諝鉂舛纫坏┏霈F(xiàn)異常，立即停止施工，所有人員撤離現(xiàn)場(chǎng)，關(guān)閉電源、火源，在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)停止使用手機(jī)，防止發(fā)生爆炸事故。

3．隧道工程各分項(xiàng)工程質(zhì)量保證措施

．隧道開(kāi)挖保證措施

開(kāi)挖支護(hù)是隧道工程的質(zhì)量控制的源頭，針對(duì)不同的情況采取切實(shí)有效的措施是保證開(kāi)挖支護(hù)質(zhì)量。堅(jiān)持“先治水、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)，快成環(huán)、早襯砌”的原則開(kāi)挖過(guò)程中嚴(yán)格按設(shè)計(jì)控制開(kāi)挖斷面，每開(kāi)挖循環(huán)均測(cè)量放樣標(biāo)出隧道中線位置和開(kāi)挖輪廓，嚴(yán)格控制超挖。當(dāng)出現(xiàn)超挖時(shí)，采用噴錨等永久支護(hù)體系時(shí)，多次復(fù)噴，直至大面平順。

根據(jù)地質(zhì)預(yù)報(bào)了解的前方圍巖情況，選擇適宜的開(kāi)挖方案。

開(kāi)挖過(guò)程中鋼架或臨時(shí)支撐，重視鎖腳錨桿的施工，以確保鋼架基礎(chǔ)穩(wěn)定，確保下一個(gè)工序的安全施工，要及早封閉成環(huán)，必要時(shí)增設(shè)臨時(shí)仰拱，保護(hù)基底。

．砂漿錨桿施工措施

砂漿錨桿長(zhǎng)度根據(jù)圍巖狀況及設(shè)計(jì)確定嚴(yán)格按交底長(zhǎng)度下料，錨桿打設(shè)角度與巖層層理相匹配，錨桿角度盡可能與巖層面垂直多穿巖層，呈梅花形布置。要求錨孔內(nèi)砂漿飽滿，保證錨桿、砂漿、圍巖間的粘結(jié)力。

．噴射混凝土施工措施

噴射混凝土采用濕噴工藝，按初噴和復(fù)噴組織施工。噴射混凝土由混凝土拌合站拌合。初噴在清幫、找頂后立即進(jìn)行，初噴混凝土厚度4～5cm，及早快速封閉圍巖。復(fù)噴在拱架、掛網(wǎng)、錨桿施工完成后進(jìn)行。

3.4．襯砌混凝土施工措施

二次混凝土襯砌采用襯砌臺(tái)車進(jìn)行。混凝土襯砌施工采用輸送泵灌注，拌合站集中拌和，嚴(yán)格按混凝土配合比生產(chǎn)，混凝土輸送車輸送。

擋頭模板及臺(tái)車下緣注意模板拼縫防止漏漿，確保施工縫質(zhì)量。

采用同條件養(yǎng)護(hù)試件強(qiáng)度，控制襯砌混凝土強(qiáng)拆模時(shí)間，嚴(yán)禁提前拆模。

隧道襯砌前，必須將隧道底部和墻腳的虛碴、浮碴清除干凈，確保仰拱及隧道的拱墻襯砌置于堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)上，避免襯砌不均勻下沉開(kāi)裂。

添加粉煤灰等改善混凝土性能，盡量降低水灰比，控制水泥用量。

采用泵送混凝土工藝，周密組織混凝土運(yùn)輸，防止混凝土離析，最大限度的縮減混凝土運(yùn)輸時(shí)間和澆筑間歇時(shí)間，并加強(qiáng)混凝土灌注過(guò)程中搗固，確?；炷翐v固質(zhì)量，保證襯砌混凝土的密實(shí)度。

控制混凝土入模、拆模時(shí)的環(huán)境溫度與混凝土溫差在規(guī)范范圍內(nèi)。

4．監(jiān)控量測(cè)質(zhì)量保證措施

認(rèn)真加固拱腳，加強(qiáng)縱向聯(lián)結(jié)等，上臺(tái)階初支要清除拱腳積水與淤泥，通過(guò)打設(shè)超長(zhǎng)拱腳錨桿或擴(kuò)大拱腳減少下臺(tái)階開(kāi)挖后的下沉量。使初期支護(hù)與圍巖形成完整體系。

盡量單側(cè)落底或雙側(cè)交錯(cuò)落底，避免上半斷面兩側(cè)拱腳同時(shí)懸空；控制落底長(zhǎng)度，視圍巖情況采用1-3m，不大于6m。

找出每道工序的合理施工時(shí)間，各工序嚴(yán)格按標(biāo)定時(shí)間進(jìn)行控制，從而縮短循環(huán)作業(yè)時(shí)間，減少開(kāi)挖面土體的暴露時(shí)間，支護(hù)及時(shí)封閉成環(huán)。及時(shí)監(jiān)控量測(cè)圍巖，觀察拱頂，拱腳的收劍情況，據(jù)此調(diào)整初期支護(hù)參數(shù)。

合理進(jìn)行圍巖支護(hù)：采用聚丙烯纖維混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)及鋼架進(jìn)行聯(lián)合支護(hù)，并緊跟開(kāi)挖掌子面，并根據(jù)具體情況在隧道底部打設(shè)錨桿，或在隧道頂部打入超前注漿小導(dǎo)管支護(hù)，并盡可能使初期支護(hù)在開(kāi)挖面周壁迅速閉合；襯砌結(jié)構(gòu)盡早閉合，膨脹巖隧道開(kāi)挖后，圍巖向內(nèi)擠壓變形一般是在四周同時(shí)發(fā)生，所以施工時(shí)要求隧道襯砌及早封閉，要求隧道開(kāi)挖能盡快形成全斷面，以便快速完成隧道斷面的二次襯砌施工。

五、天然氣管道加固方案

1.為防止隧道在開(kāi)挖過(guò)程中出現(xiàn)垮塌，天然氣管道采取桁架吊頂?shù)拇胧┻M(jìn)行加固。以隧道線路中線線為中點(diǎn)，沿天然氣管道左右各米，總長(zhǎng)35米的范圍設(shè)置三角桁架，桁架的設(shè)計(jì)詳見(jiàn)附件。

2.桁架的支撐采用門式墩，在35米的范圍兩頭各設(shè)置一個(gè)，墩基礎(chǔ)采用明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)，基礎(chǔ)置于硬質(zhì)基巖上。墩身采用鋼筋混凝土，高度約米。門式墩結(jié)構(gòu)尺寸詳見(jiàn)附件。

3.桁架架設(shè)完畢后，每隔5米設(shè)置一個(gè)吊點(diǎn)。在吊點(diǎn)的位置開(kāi)挖出天然氣管道，管道埋深約米，開(kāi)挖至米時(shí)候，更換工具，采用木制鍬進(jìn)行開(kāi)挖，主要目的是為了防止鐵質(zhì)工具破壞管道外面的絕緣漆，產(chǎn)生火花。

4.天然氣管道在吊點(diǎn)進(jìn)行吊裝時(shí)候，管道外應(yīng)該先包裹一層橡膠絕緣套管，防止鐵質(zhì)吊裝設(shè)施直接管道發(fā)生摩擦，保護(hù)天然氣管道。

5.管道吊裝完畢后，及時(shí)對(duì)開(kāi)挖出的管道進(jìn)行原土回填，避免管道長(zhǎng)期暴露。

6.在施工過(guò)程中，對(duì)隧道頂天然氣管道采用柵欄進(jìn)行封閉，并指派專職安全員進(jìn)行巡邏檢查，禁止閑雜人及明火等進(jìn)入管道防護(hù)區(qū)域。

7、按鐵四院的設(shè)計(jì)方案施工地表沉降值最大不超過(guò)2cm，而管道不允許有沉降變形，因此在每個(gè)吊點(diǎn)處的管道上面安裝一個(gè)與之相連接并露出地面的測(cè)點(diǎn)，一旦檢測(cè)到管道有下沉，立即用懸吊點(diǎn)的緊線器緊鋼絲繩，確保管道沉降量為零。

8.隧道施工完畢后，對(duì)隧道頂35米范圍內(nèi)的天然氣管道采取換管措施，并加設(shè)2cm的套管，具體換管方案由具有相關(guān)資質(zhì)的浙江省煤電研究設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)。

六、鋼桁架的設(shè)計(jì)方案

計(jì)算過(guò)程

截面類型=16;布置角度=0;計(jì)算長(zhǎng)度：Lx=,Ly=;長(zhǎng)細(xì)比：λx=,λy=

構(gòu)件長(zhǎng)度=;計(jì)算長(zhǎng)度系數(shù):Ux=Uy=

截面參數(shù):B1=450,B2=450,H=700,Tw=14,T1=20,T2=20

軸壓截面分類:X軸:b類,Y軸:b類

驗(yàn)算規(guī)范:普鋼規(guī)范GB50017-2003