隧道初期支护施工方案.docx
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隧道初期支护施工方案
一、编制依据
1、新建和榆高速（二期）LJ7合同段隧道施工设计图纸；
2、《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）；
3、《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）；
4、《公路隧道施工技术细则》（JTG/TF60-2009）；
5、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》（GB50086-2001）
6、《项目作业指导书》
二、编制原则
⑴遵循《招标文件》原则。
严格按招标文件明确的内容、顺序及安全、工期、质量等要求编制，使建设单位各项要求得到有效保证。
⑵服从生态、环保要求的原则。
现场布置做到布局合理，节约用地，减少干扰，避免污染环境。
充分考虑当地人民群众的长远利益。
⑶遵循专业化队伍施工和综合管理的原则，在组织施工时，以专业化队伍为基本形式，配备必要的施工机械设备，同时采取综合管理的手段，合理调配，以达到整体优化的目的。
三、工程概况
五指山隧道为本合同段的重点控制性工程。
设计为分离式隧道，我标承担和顺端隧道施工，左洞起止里程：
ZK61+800～ZK63+790,全长1990m,右洞起止里程：
K61+800～K63+825,全长2025m。
四、施工计划
隧道初期支护施工方案为通用性施工方案，施工计划应根椐各隧道总体计划确定此项工程具体施工计划。
表1-1五指山隧道围岩分级表单位（米）
洞别
起讫桩号
围岩级别及初期支护长度
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅲ级
Ⅲ加强段
Ⅳ有仰拱
Ⅳ无仰拱
Ⅳ浅埋
Ⅴ深埋
Ⅴ浅埋
左洞
ZK61+800～ZK63+790
0
1075
650
130
0
85
35
右洞
K61+800～K63+825
185
860
625
175
50
100
15
衬砌类型
超前支护
初期支护
二次衬砌
Ⅴ级浅埋
φ108超前大管棚，长15m（右）/20m（左），环距40cm，纵向间距，a-1°～2°。
φ25中空注浆锚杆，长3.5m，间距100×60cm（纵向60cm）；φ8钢筋网，20×20cm；Ⅰ20a型钢拱架，纵向间距60cm；喷C25混凝土26cm。
C30钢筋砼50cm、φ22钢筋1046.75Kg/m、φ12钢筋190.03Kg/m、φ8钢筋117.92Kg/m
Ⅴ级深埋
φ42超前小导管，长4.5m，环距40cm，纵向间距320cm，a-10°。
φ25中空注浆锚杆，长3.5m，间距80×120cm（纵向80cm）；φ8钢筋网，20×20cm；Ⅰ18型钢拱架，纵向间距80cm；喷C25混凝土24cm。
C30钢筋砼厚45cm、φ22钢筋833.7Kg/m、φ12钢筋190.03Kg/m、φ8钢筋117.92Kg/m
Ⅳ级浅埋
φ42小导管，长4.2m，环距40cm，纵向间距300cm，a-10°。
φ25中空注浆锚杆，长3.5m，间距100×100cm（纵向100cm）；φ8钢筋网，20×20cm；Ⅰ18型钢拱架，纵向间距100cm；喷C25混凝土24cm。
C30钢筋砼厚40cm、φ22钢筋837.01Kg/m、φ12钢筋193.58Kg/m、φ8钢筋79.95Kg/m
Ⅳ级有仰拱
φ25早强砂浆超前锚杆，长4.2m，环距50cm，纵向间距300cm，
a-10°。
φ25中空注浆锚杆，长3.0m，间距100×120cm（纵向100cm）；φ8钢筋网，25×25cm；Ⅰ16型钢拱架，纵向间距100cm；喷C25混凝土22cm。
C30砼厚40cm
Ⅳ级无仰拱
φ25早强砂浆超前锚杆，长4.8m，环距50cm，纵向间距360cm，
a-10°。
φ25中空注浆锚杆，长3.0m，间距120×120cm（纵向120cm）；φ8钢筋网，25×25cm；Ⅰ16型钢拱架，纵向间距120cm；喷C25混凝土22cm。
C30砼厚40cm、
Ⅲ级加强段
φ22全螺纹砂浆锚杆（拱部），长2.5m，间距150×150cm；φ8钢筋网（局部），25×25cm；Ⅰ14型钢拱架，纵向间距150cm；喷C25混凝土12cm。
C30砼厚35c，m、
Ⅲ级
φ22全螺纹砂浆锚杆（拱部），长2.5m，间距120×120cm；φ8钢筋网（局部），25×25cm；喷C25混凝土12cm。
C30砼厚35cm、
五、机械设备及人员配备
1．劳动力安排
施工队伍管理人员3人，负责全队的现场管理、技术管理及日常事务，下设2个工班，施工高峰期可适当增加劳动力。
注：
下表所提供劳动为每个隧道初期支护施工所需劳动力，如进行两洞同时施工时还需增加一半的机械设备和人员，隧道初期支护施工所需人员和机械均在下表中列出，机械型号各个隧道各有不同。
劳动力安排表
序号
工班名称
劳动力安排
承担任务
立架班
27
负责钢拱架的安装
5
喷浆班
23
负责喷射砼施工
8
安全员
2
负责洞内外安全
９
管理人员
3
负责全队的现场管理
合计
55
2．机械设备配置
机械设备配套从隧道工程特点出发，本着既要与施工方法相匹配，又能满足施工需要的原则，结合质量工期要求，做到既先进，又经济，合理配备。
同时，还充分考虑设备的完好率和出勤率，拟投入本标段每座隧道初期支护施工的主要机械设备见下表。
每座隧道初期支护施工机械设备配置表
序号
设备名称
规格型号
单位
数量
1
空压机
4L-2018
台
8
2
发电机
400KW
台
1
3
喷浆机
台
6
4
自卸汽车
台
1
六、施工工艺
1．初期支护施工工艺
1.1V级浅埋衬砌结构形式
超前支护采用Φ42×4mm小导管，外插角10度，长4.5m,纵向间距3.0m/环，每环29根，环向间距40cm；钢架采用I20a工字钢，全环架设，间距60cm,采用Φ25中空注浆锚杆，长度3.5m，间距环向1.0mх纵向0.6m,拱墙采用C25网喷混凝土厚度26cm，仰拱初期支护采用C25喷混厚26cm,仰供采用模筑C30钢筋混凝土，仰供回填采用C15片石混凝土.
1.2V级深埋衬砌结构形式
超前支护采用Φ42×4mm小导管，外插角10度，长4.5m,纵向间距3.2m/环，每环29根，环向间距40cm；钢架采用I18工字钢，全环架设，间距80cm,采用Φ25中空注浆锚杆，长度3.5m，间距环向1.2mх纵向0.8m,拱墙采用C25网喷混凝土厚度24cm，仰拱初期支护采用C25喷混厚24cm,仰供衬砌采用模筑C30钢筋混凝土，仰供回填采用C15片石混凝土。
1.3IV级浅埋衬砌结构形式
超前支护采用Φ42×4mm小导管，外插角10度，长4.2m,纵向间距3.0m/环，每环27根，环向间距40cm；钢架采用I18工字钢，全环架设，间距100cm,采用Φ25中空注浆锚杆，长度3.5m，间距环向1.0mх纵向1.0m,采用C25网喷混凝土厚度24cm，仰拱初期支护采用C25喷混厚24cm，仰供衬砌采用模筑C30钢筋混凝土，仰供回填采用C15片石混凝土。
1.4IV级（有仰拱）衬砌结构形式
超前支护采用Φ25早强砂浆锚杆，外插角10度，长4.2m,纵向间距3.0m/环，每环21根，环向间距50cm；钢架采用I16工字钢，拱墙架设，间距100cm,采用Φ25中空注浆锚杆，长度3.0m，间距环向1.2mх纵向1.0m,拱墙采用C25网喷混凝土厚度22cm，仰供采用模筑C30钢筋混凝土，仰供回填采用C15片石混凝土,钢筋网采用Φ8钢筋，网格间距25cm×25cm。
1.5IV级（无仰拱）衬砌结构形式
超前支护采用Φ25早强砂浆锚杆，外插角10度，长4.8m,纵向间距3.6m/环，每环21根，环向间距50cm；钢架采用I16工字钢，拱墙架设，间距120cm,采用Φ25中空注浆锚杆，长度3.0m，间距环向1.2mх纵向1.2m,采用C25网喷混凝土厚度22cm，钢筋网采用Φ8钢筋，网格间距25cm×25cm。
1.6III级加强段衬砌结构形式
系统锚杆拱部采用Φ22全螺纹砂浆锚杆，长度2.5m，间排距环向1.5mх纵向1.5m,采用I14工字钢，拱墙架设，间距150cm,拱墙采用C25网喷混凝土，厚度20cm,拱部挂网，钢筋网采用Φ8钢筋，网格间距25cm×25cm（局部）。
1.7III级围岩衬砌结构形式
系统锚杆拱部采用Φ22全螺纹砂浆锚杆，长度2.5m，间排距环向1.2mх纵向1.2m,钢架拱墙采用C25喷混凝土，厚度12cm,局部拱部挂网，钢筋网采用Φ8钢筋，网格间距25cm×25cm。
型钢钢架采用冷弯机现场根据圆弧半径加工。
钢架架立:
开挖后，立即喷射4cm厚混凝土封闭围岩。
必须测量准确，架立后复核，钢架尽可能与围岩贴靠紧密（空隙小于5cm），两侧底脚使用垫块支垫牢固。
如基底松软则安装时设置垫板，防止支撑受荷载下沉，必要时用砼加固基底。
锁脚：
每部开挖落底处施作锁脚小导管，通过钢支撑与钢管的焊接，将钢架锁到围岩上。
锁脚小导管与水平成约45°角倾斜向下，以改善受力状态。
连接：
法兰之间对正，用螺栓连接牢固，钢架与纵向锚杆焊牢，钢架与钢架之间用Φ22螺纹钢焊接连成整体，纵向连接筋按八字型交错连接成桁架结构.
加楔：
在钢架与围岩间空隙加砼预制楔块，保证围岩压力均匀传至钢架上。
2、系统锚杆
2.1φ25中空注浆锚杆施工方法
锚杆由全螺纹中空杆及止浆塞、垫板、螺母等关键配件组成
钻孔：
将凿岩机对准孔位，直接钻孔。
安装锚杆：
钻至设计深度后，清孔、安装锚杆，确认杆体通畅，锚杆外露10～15厘米。
注浆：
先在钻孔内充填水泥浆，安入锚杆后将止浆塞通过锚杆打入孔口30cm左右，连接锚杆、注浆管、注浆泵进行注浆，直至浆液从孔口周围溢出后，停止注浆，卸下注浆管和锚杆接头，转入下一孔注浆。
2.2砂浆锚杆施工方法
锚杆杆体采用25MnSi钢筋加工，锚杆尾部设置垫板，垫板尺寸为150mm×150mm×6mm。
锚杆平直、无锈，使用前先除油，砂浆采用中砂和P.O42.5水泥拌制，砂最大粒径不大于2.5mm，使用前过筛清洗。
砂浆按实验室出具配料单施工。
砂浆拌合均匀，随拌随用，在砂浆初凝前使用完毕。
钻孔：
采用手持凿岩机钻孔，钻孔的深度、方向和布置严格按设计施工，孔深误差不超过5cm，孔径大于杆体直径15mm，钻孔完毕吹净孔内积水、积粉和岩碴。
灌浆、安装：
采用高压泵灌浆。
灌浆开始和中途停止超过30分钟，用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。
灌浆时注浆管插入距孔底5～10厘米处，随砂浆的注入缓慢均匀拔出，灌浆压力不大于0.4Mpa。
1）锚杆用的水泥砂浆，其强度不应低于M20。
2）锚杆施工应及时进行。
3）应按设计要求定出位置，孔位允许偏差为±150㎜，锚杆孔深允许偏差为±50mm；
4）锚杆孔应保持直线，一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。
当隧道内岩层结构面出露明显时，锚杆孔宜与岩层主要结构面垂直。
5）杆体插入锚杆孔时，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求；
6）有水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔，再安装锚杆；
7）锚杆必须安装垫板，垫板应与喷混凝土面密贴。
3、钢筋网施工
1）钢筋网材料采用Q235钢筋，钢筋直径为8㎜,，钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
网格尺寸为Ⅳ浅埋、Ⅴ级围岩20×20cm，Ⅳ、Ⅲ级围岩25×25cm网格尺寸允许偏差为±10mm；搭接长度1~2个网格，允许偏差±50mm。
2）铺设钢筋网应符合下列要求：
⑴除在砂土层中开挖隧道外，钢筋网应在初喷过后再铺挂，使其与混凝土形成整体；
⑵砂层地段应先铺挂钢筋网，沿环向压紧再喷射混凝土；
⑷钢筋网应与锚杆及钢架牢固焊接，形成受力整体；
⑸开始喷射时，应减少喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋保护层不得少于2cm；
⑹喷射中，如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。
4、喷射混凝土施工
4.1喷射混凝土材料选用和拌制
1）根据实验室提供配合比施工，水泥采用P.042.5水泥，原材料由项目部实验室检查合格后方可使用。
2）喷射混凝土的拌合采用强制式拌和机拌合，要求拌合均匀。
4.2喷射前的施工准备
1）喷射混凝土应在开挖后及时进行。
2）检查开挖断面净空尺寸，清除松动岩块和
拱墙脚处的岩硝等杂物。
3）用高压水冲洗受喷面，当受喷岩面遇水容
易潮解、泥化时，采用高压风吹净岩面。
4）检查机具设备和风、水、电等管线路，
并试运转，保证作业区内具备良好通风和照明条件。
5）当受喷面有滴水、漏水、集中出水等时，应
进行处理。
4.3喷射作业
1）喷射距离与喷射角度
喷嘴至岩面的距离一般以0.6—1.2m为宜，在上部，可适当增加到1.5—2.0m，可以观察回弹物的多少加以调整和控制，喷嘴与岩面的角度，一般应该基本垂直于岩面。
再反复试验，喷嘴与岩面法线的夹角为
效果较好。
2）喷射砼厚度控制喷射厚度控制采用标桩法。
当安设锚杆时，利用锚杆外露长度作标桩。
如果不设锚杆，则可在岩面上钻孔锚固一些铁钉或
钢筋头，其长度比要求的喷射砼厚度长1cm，每平方米约设1—2根，梅花型布置。
3）喷射作业结束，应待料斗中的砼喷射完时，及时通知喷射手将喷头从受喷面移开，从料斗中加水清洗料管和砼管道。
当喷头喷出清水后，先关主电机，稍后关主风阀。
喷射作业结束后，要当班进行喷射机保养，清洗料斗。
并将湿喷机退出工作面，移至安全地点停放。
4）喷射混凝土还应当符合下列验收标准：
喷射砼喷射厚度（包括钢筋网喷射砼）应符合设计要求。
全部检查点的喷层厚度应有60%及以上不小于设计厚度，最小厚度不得小于设计厚度的1/2，平均厚度不小于设计厚度。
喷射混凝土在终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不少于7昼夜，当气温低于5℃不得喷水养护。
喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象。
表面平整度允许偏差为±2cm。
检验频率：
隧道每一个作业循环检验1个断面，每个断面从于拱顶中线每3m检验一点。
检验报告：
查阅设计图，施工记录，钻孔量测厚度。
喷射砼前，受喷面应无松动岩块，墙角都无虚渣堆叠。
七、质量保证措施
1、喷射砼厚度应按照设计要求进行施工，同时应根据围岩状态判定围岩类别及时提出变更设计。
根据变更文件，调整砼喷射厚度。
确保安全，经济施工。
2、施工时应根据现场实际情况调整喷射砼配合比和操作方法，减少砼的回弹量，节约成本
3、对违反施工操作人员应及时进行制止，并给予200—2000元的经济处罚，情况严重者，将给予停工处理。
八、安全保证措施
1、洞口地段围岩一般不稳定，容易坍塌，支护必须按设计参数严格执行。
洞口边仰坡必须采用锚、网、喷砼措施加固稳妥，施工安全确保万无一失，方可进洞。
2、施工期间，现场负责人对各部支护定期检查，当发现支护变形或喷层异常裂缝，损坏时，立即采取加固措施。
3、洞内支护，宜随挖随支护，支护至开挖面的距离一般不得超过3m；如遇石质破碎、风化严重和土质隧道时，应尽量缩小支护工作面。
当短期停工时，应将支撑直抵工作面。
4、隧道开挖后，及时施作初期支护，并封闭成环。
严格监督初期支护质量，发现不符合要求的，立即整改。
5、向锚杆（导管）孔注浆，压力不宜过大，如发现压力过高，应立即停风及时排出堵塞。
注浆管喷嘴严禁对人放置，以防高压喷射物喷出伤人。
6、作好洞内、洞外的监控量测工作。
当发现变形量过大时，应立即通知相关人员，制订相应的应急处理措施。
7、喷锚支护时，危石应清除，脚手架应牢固可靠，喷射手应配戴防护用品；机械各部应完好正常，压力应保持在0.2MPa左右；注浆管喷嘴严禁对人放置。
九、文明施工
严格按照“集中施工、快速施工、文明施工”的十二字方针，精心组织，合理安排，实现文明工地建设活动。
1．建设方案
全面开展创建文明工地活动，做到“两通三无五必须”，即：
施工现场通道畅通；施工工地附近单位和居民出入口畅通；施工中无管线高放，施工现场排水畅通无积水，施工工地道路平整无坑塘；施工区域与非施工区域必须分隔，施工现场必须挂牌施工，管理人员必须佩卡上岗；工地现场施工材料必须堆放整齐，工地生活设施必须文明，工地现场必须开展以创文明工地为主要内容的思想政治工作。
加强施工人员文明施工意识，组织学习文明施工条例及有关常识，进行上岗教育，讲职业道德、扬行业新风。
2．文明施工保证措施
⑴对进场施工的队伍签订文明施工、保护地下管线协议书，建立健全岗位责任制，把文明施工责任落到实处，提高全体施工人员文明施工自觉性与责任心。
⑵工程项目挂牌施工，标明工程项目名称、范围、开竣工期限、工地负责人，建设、设计、监理单位名称，安全质量及环保目标，设立监督电话，接受社会监督。
⑶采用有效措施处理生产、生活废水，不得超标排放，并确保施工现场无积水现象。
多雨季节要配备应急抽水设备与突击人员。
⑷现场布局合理，材料、物品、机具、土方堆放符合要求。
⑸施工内业资料齐全、整洁、数据可靠，办公室内按要求布置各类图表，及时反映现场状况及工程进度状况。
⑹加强夜间的安全保卫工作，设夜间巡逻队。
⑺创建美好环境。
在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施，每天清扫处理，同时，在生活区周围种植花草、美化生活环境。
⑻生活垃圾要集中堆放，统一搬运至指定地点处理。
⑼施工期间，经常对施工道路进行维修，确保晴雨畅通，并方便沿线居民的生产、生活。
⑽车辆在运料过程中，对易飞扬的物料用篷布覆盖严密，且装料适中，不得超限；车辆轮胎及车外表用水冲洗干净，保证清洁。
⑾混凝土拌合站、空压机等高噪音设备尽量避开村、镇居民居住区。
当在居民区施工时，较大噪音施工应避开居民休息时间。
十、.环境保护
⑴洞口场地布置尽量少占耕地，保护植被，尽力使山体林木、植被等保持原貌，同时不能随意改河改道，以防水土流失。
⑵边、仰坡施工时，采用控制爆破初期支护，及时进行坡面防护；雨季前完成洞门修筑，以美化洞口环境和增强洞口稳固，避免滑坍引起的水土流失。
⑶施工废（污）水经洞口沉淀过滤池、隔油池或采用其它方法处理合格后方可允许排放。
⑷对地下水资源的保护，主要是根据工程地质特点，做好各种防水设施，确保隧道不渗漏。
若地下水丰富时，严格注浆程序，做到浆材无毒性，不污染环境。
⑸加强原材料如水泥、砂石料、油料、钢材等现场保管工作，
⑹隧道弃碴运至指定的弃碴场内，不得随意乱弃。
⑺降低材料损耗，节约能源。
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