隧道初期支护施工技术方案.docx
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隧道初期支护施工技术方案
隧道初期支护施工技术方案
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
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