隧道初期支护施工安全专项方案Word下载.docx
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第6标段起讫桩号K167+900-K171+595，路线长度3.695km，主要工程内容为：
路基、三改路面、桥涵、隧道工程等的施工及缺陷责任期缺陷修复，其中路基挖方约0.96万方，填方约7.72万方，XX小净距短隧（右线长241m、左线长233m）。
2.2技术标准
建设单位：
XX高速公路（XX段）工程建设指挥部
设计单位：
监理单位：
施工单位：
合同价款：
3.4亿元
设计荷载：
公路-Ⅰ级。
设计车速：
100km/h
路基宽度：
整体式宽度为26.0m，分离式宽度为13.0m。
耐久性设计环境类别：
Ⅰ类。
设计安全等级：
一级。
抗震设计：
地震动峰值加速度为＜0.05g（＜Ⅵ度区），按0.05g（Ⅵ度区）设防。
2.3地质水文
本标段XX隧道位于浙西侵蚀剥蚀中低山区，地形陡峭。
隧道主要穿越喊粘性土角砾及碎石、泥质粉砂岩和细砂岩。
线路左侧有下槽桥断裂通过，距离线路约130m。
地下水主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水，松散岩类孔隙水水量贫乏，基岩裂隙水较丰富。
地表水和地下水对砼无侵蚀性。
XX隧道洞口地形为陡坡，坡度达40-50°
，表层为含粘性土角砾，厚约6.4m，下伏基岩为泥质粉砂岩，强风化层厚度约10m，灰褐色，节理裂隙发育。
隧道穿过含粘性土角砾-中风化泥质粉砂岩，围岩基本质量指标修正值[BQ]<
250，综合评定为Ⅴ级围岩。
地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水，现场地表揭露的地质状况与图纸设计基本一致。
三、XX隧道支护施工方案
3.1支护的基本概念
1、隧道开挖后，除围岩完全能够自稳而无须支护以外，在围岩稳定能力还不足时，则需加以支护才能使其进入稳定状态，称为初期支护。
若围岩完全不能自稳，表现为随挖随坍甚至不挖即坍，则需先支护后开挖，称为超前支护。
必要时还需进行先注浆加固围岩和堵水，然后开挖，称为地层改良。
考虑到隧道投入使用后的服务年限很长，设计时一般要采用混凝土或钢筋混凝土内层衬砌，以保证隧道在服务过程中的稳定，耐久，减小阻力和美观等，称为二次衬砌。
简而言之，初期支护是为了解决隧道在施工期间的稳定和安全的一项工程；
二次支护则是为了保证隧道永久稳定和安全，作为安全储备的工程措施。
初期支护和二次支护构成复合式衬砌。
2、隧道支护与衬砌施工宜根据现场监控量测结果，分析施工中各种信息，及时调整支护措施和支护参数，确定二次衬砌施工时间。
Ⅰ～Ⅴ级围岩的二次衬砌应在初期支护变形基本稳定（参考值：
周边位移速率小于0.2mm/d,拱顶下沉速率小于0.15mm/d）后尽早施工。
3、喷射混凝土，喷射混凝土施工有湿喷和潮喷两种方式，宜采用湿喷工艺，湿喷混凝土的坍落度宜控制在80～120mm。
喷射作业应分段，分片由下而上顺序进行，每次作业区段纵向长度不宜超过6m。
初喷厚度宜控制在30～50mm，复喷一次喷射厚度拱顶不得大于100mm。
边墙不得大于150mm。
前一层喷射混凝土终凝后1h以上且喷层表面已蒙上粉尘时，后一层喷射作业前应清洗干净受喷混凝土面。
喷射混凝土作业时喷嘴应垂直岩面，喷射混凝土必须直接喷在岩面上，喷枪头到喷射距离宜为0.6～1.2m，喷射机工作压力应控制在0.1～0.15Mpa。
喷射混凝土终凝2h后，应喷水养护，养护时间不少于7d。
4、锚杆
锚杆能深入围岩体内部一定深度，对围岩起约束作用。
尤其是以适当密度的径向锚杆群（称为系统锚杆）的效果最为明显。
系统锚杆在围岩中形成一定厚度的锚固区，锚固区内的岩体强度和整体性得以提高和加强，应力分布状态也得以改善。
其承载能力和稳定能力显著增加。
应根据地质条件，锚固特性选择锚杆类型。
实际施作时锚杆方向应根据岩体结构面产状确定，以尽量使锚杆穿透更多的结构面为原则。
系统锚杆施工宜在初喷后及时进行，局部锚杆施工可在初喷前进行。
（1）普通水泥砂浆锚杆施工：
宜采用螺纹钢筋作锚杆，杆体直径应满足设计要求。
砂浆配合比（质量比），水泥：
砂：
水宜为1：
（1—1.5）：
（0.45—0.5）。
锚杆外露端应加工120～150mm标准螺纹，并采用配套标准螺母。
注浆管应插至孔底50～100mm处，并随水泥砂浆的注入缓慢匀速拨出，注浆压力不宜大于0.4Mpa。
锚杆杆体插入孔内长度应满足设计要求。
（2）水泥砂浆药（卷）包锚杆施工：
药包包装纸应采用易碎纸。
砂浆的初凝不得小于3min，终凝不得大于30min，药包应在清水中浸泡，随用随泡，锚杆采用手送插入并转动锚杆，也可锤击安装，但不得损伤锚头螺纹。
有水地段安装锚杆宜采用早强速凝药包式锚杆或树脂锚杆。
∮22砂浆（药卷）锚杆构造图
（3）中空注浆锚杆施工：
中空注浆锚杆应有锚头、垫板、螺母、止浆塞等配件。
水宜为1:
1：
0.45。
应保证中空通畅，并留有专门排气孔。
注浆过程中，注浆压力为0.5Mpa左右，待排气口出浆后，方可停止注浆，拧紧螺母，使垫板与喷射混凝土紧密接触。
D25中空注浆锚杆构造图
5、初期支护与二次衬砌间空隙处理
初期支护内轮廓与二次衬砌外轮廓间，应紧密结合，由于超挖、坍塌等原因造成两者之间可能有空隙时，可采用以下办法，以增强初期支护与二次衬砌之间的粘接。
（1）采用同级混凝土回填密实。
当空隙不超过允许超挖量时，或由于初期支护施工后洞体净空收敛未达到设计预留变形量时，应根据实际轮廓选择增大加宽值，或以同级混凝土回填密实。
（2）当超挖较大时，拱脚及墙基以上1m范围内采用同级混凝土回填密实，其余部分可根据空隙大小分别选用同级混凝土、浆砌片石或贫混凝土回填。
（3）在较大空隙或坍塌处应加强初期支护，采用工字钢、格栅拱架、增设锚杆钢筋网喷射混凝土等措施，以加强初期支护及二次衬砌间的支撑接触。
6、提高施工质量的主要措施
（1）应严格按设计长度、角度施工系统锚杆，应对系统锚杆的长度、灌浆饱满度和密实度、抗拔力进行随机抽检，检测比例不小于锚杆总量的1%，且每次检测不少于3根。
（2）喷射砼表面的平均厚度应达到设计要求，Ⅳ、Ⅴ级围岩喷层最小厚度需满足设计要求，Ⅱ、Ⅲ级围岩喷层最小厚度不得小于设计厚度的2/3。
喷层表面应连续圆顺并有一定平整度，平整度应满足D/L≤1/20（D为喷砼表面相邻两凸面凹进去的深度，L为表面两凸面的距离）。
本工程有分离式隧道3座，西岙岭隧道（右线长3130m，左线长3117m），XX隧道（右线长241m，左线长233m），珠头隧道（右线长134m，左线长100m），故本工程将隧道工程作为本项目的重点和难点工程，将进行详细叙述。
3.2现场监控量测
一、施工监测
现场监控量测，是隧道施工过程中，对围岩和支护体系的稳定状态进行监测。
为支护和模筑混凝土衬砌的参数提供依据。
把量测的数据整理和分析得到的信息反馈到设计和施工中，进一步优化设计和施工方案，以达到安全。
1、监测目的
了解围岩、支护变形情况，以便及时调整和修正支护参数，保证围岩稳定和施工安全。
提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据，确定模筑混凝土衬砌施作时间。
依据量测资料采取相应措施，在保证施工安全的前提下加快施工进度。
积累量测数据资料，提高施工技术水平。
2、监测项目及断面间距、测点布置
根据招标文件和设计图纸的要求，本标段隧道的量测项目及量测方法见下页表。
3、量测项目及内容
利用收敛仪和精密水准仪进行隧道周边收敛位移量测和拱顶下沉量测。
量测项目如下表所示：
隧道量测项目及方法
序号
项目名称
方法及工具
布置
量测频率
1
地层及支护状态观察
岩性、结构及支护观测描述,地质罗盘等
开挖后及初期支护后进行
每次开挖及初期支护后进行
2
隧道周边位移量测
收敛仪
每40m一个断面,每断面2～3对测点
1～15天，1～2次/天；
16天～1个月，1次/2天；
1～3个月，1～2次/周；
3个月以上，1～3次/月。
3
拱顶下沉量测
精密水准仪
每20m一个断面，每断面1个测点
4
锚杆抗拔力测试
锚杆测力计及拉拔器
每30m一个断面
每断面测定5根。
5
地表下沉量测
精密水平仪
洞室中心线上，并与洞轴线正交平面的一定范围内布设必要数量测点
1次/1～2天
6
围岩内部
洞内钻孔安设单点或多点位移计
每代表地段1～2个断面，每断面2～5个测点
7
位移围岩压力
压力盒
每代表地段2～10个断面，每断面2～5个测点
1～15天，1次/天；
8
锚杆轴力
测力锚杆（动式、钢弦式、电阻片式）
9
钢支撑内力及外力
支柱压力计或测力计
每10榀钢支撑一对测力计
现场量测要求
a.喷锚支护施工同事埋设测点，进行第一次量测数据采集。
b.测试前检查仪表设备是否完好，如发现故障应及时修理或更换；
确认测点是否松动或人为损坏，只有测点状态良好时方可进行测试工作。
c.测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表，每测点一般测读三次；
三次读数极差R<
0.18mm时，取算术平均值作为观测值，若读数极差过大则应检查仪器仪表安装是否。
正确、测点是否松动，当确认无误后再按前述监控量测要求进行复测。
每次测试都要认真做好原始数据记录，并记录掘进里程、支护施工情况以及环境温度等，保持原始记录的准确性。
量测数据应在现场进行粗略计算，若发现变位较大时，应及时通知现场施工负责人，以便采取相应的处理措施。
d.测试完毕后检查仪器、仪表，做好养护、保管工作。
及时进行资料整理，监控量测资料须认真整理和审核。
测点布置:
为能正确反映围岩收敛情况，洞内各测点尽量靠近开挖面布置，一般测点设于距开挖面2m范围内，测点安设保证开挖24h内及下一次开挖之前读取初始读数。
本隧道量测断面距离将严格按设计资料执行。
测点拟布置如下：
开挖时水平收敛布置2点（同一高度，左右对称），拱顶下沉测点的位置在每个断面内布置2～3对。
e、根据围岩状态情况，围岩差时要及时增加频率。
对量测数据进行详细分析，对施工安全进行评估。
附：
《围岩监控量测测点布置示意图》。
围岩监控量测应用
将量测数据进行处理和分析，绘制时间－位移曲线图，并按下列方法分析。
a.当隧道净值收敛值的速度明显下降，收敛量已达总收敛的80%～90%，且水平收敛速度小于0.15mm/d，或拱顶位移速度小于1mm/d时，可认为围岩已基本达到稳定，此时可施作二次衬砌。
b.如果位移随时间变化异常，出现反弯点且实测收敛值超过4cm，喷锚支护出现严重变形时，及时通知施工管理人员，该段支护采取加强措施，确保隧道不坍方；
严重时施工人员迅速撤离施工现场，保证施工人员安全。
3.3超前地质探测和预报
根据本段隧道工程地质条件，结合以往在地质预报和探测方面积累的经验，拟主要采用开挖工作面前推法、超前钻探法进行地质预报。
采用TSP203对不良地质，探孔突水，渗水增大等出现的情况及时做好预控及确定施工方案。
开挖工作面前推法：
主要观测掌子面的稳定程度，拱顶有无坍塌现象，有无地下水溶腔体、地下水的状态等，并加强地质素描。
超前钻探方法是钻进过程中，从钻进的时间、速度、压力、冲洗液的颜色、成分以及卡钻、跳钻等和岩性、构造性质及地下水等情况掌握地质条件，综合不同位置钻孔的钻进时间变化曲线，大致确定断层的规模和产状。
一般采用开挖工作面两个钻孔，钻探长度20m，用于探明前方地质。
发现地下水较大时，进一步钻孔放水。
发现地下水不大时，应合理引排、及时支护，可采用超前预注浆（双液浆）方式预支护（超前小导管方式）。
断层破碎带及富水地段采用中孔注浆锚杆超前预支护、钢架、喷锚网防护，缩短循环进尺，尽量采用人工或机械开挖，减少对围岩的扰动，及时支护，做到随挖随护。
3.4临时设施
1、施工通风
隧道单向掘进，采用大功率轴流通风机，利用行车横洞、行人横洞和两个正洞进行巷道式通风。
2、高压风
高压风采用在隧道入口设置220m3空压站1座，送风管路采用Ф200mm钢管，洞内增加风包调整风压。
管路采用φ200mm钢管，法兰盘联接，送至洞内。
3、排水方案
隧道进口纵坡为下坡，因此排水方案成为本项目的施工难点、重点。
四、施工计划
4.1总体计划安排
一、满足业主总工期要求，安排时考虑各种对工期的不利因素，留有余地，使工期有效可控,确保按业主要求完成本工程施工任务。
二、以施工设计图纸、工程量清单提供的工程数量和本工程计划投入的资源（设备、劳动力、材料、资金等）为依据，以合同文件要求工期为前提，运用网络计划技术，统筹兼顾，合理安排各分项工程施工进度。
三、在保证工程质量和安全生产的基础上，优化资源配置，挖掘机械设备潜力，突出专业化生产。
四、以组织均衡法施工为基本方法，抓住有利季节，减少雨季影响，采取平行、流水、平衡的作业方法，积极谋划，超前运作。
五、围绕业主的总工期要求，上道工序及时为后序工作创造作业面，保证各分项工程施工作业安排与施工进度计划相协调的原则。
本工程2012年10月10日开工，2015年10月9日竣工，工期36个月（具体以监理工程师通知的为准）。
隧道工程2012年11月15日开工，2015年9月25日结束，为期35.3个月。
六、工期安排详见《XX高速公路第6标段施工总体计划横道图》、《XX高速公路第6标段施工总体计划网络图》、《工程管理曲线》。
4.2主要工序时间安排
根据合同工期要求，结合本项目的实际情况，主要工序时间安排如下：
隧道工程
1、XX隧道右洞：
洞口工程：
2012年11月15日～2012年12月24日
开挖和初支：
2012年12月25日～2013年4月25日
仰拱及回填：
2013年1月10日～2013年4月30日
二次衬砌：
2013年1月25日～2013年5月15日
沟槽、路面：
2013年5月16日～2013年6月16日
2、XX隧道左洞：
2012年11月15日～2012年12月15日
2012年12月30日～2013年4月30日
2013年1月15日～2013年5月5日
2013年1月30日～2013年5月20日
2013年5月21日～2013年6月21日
4.3施工准备情况
（1）技术准备
隧道施工技术人员应全面熟悉设计图纸和有关技术文件，领会设计意图，在本西岙岭隧道施工前由测量量测队全面复核分离式隧道坐标、洞口位置，以及进洞后对开挖断面的各控制点标高进行复核无误后，进行施工现场放样，在由隧道现场专业工程师进行图纸二次审核，隧道主任工程师及施工分部技术人员在隧道洞身开挖施工前必须详细核查图纸所给的细部几何尺寸、坐标、标高及工程数量，对照图纸与其它组成部分确认无误后方可组织作业队施工。
（2）场地准备
1、开工前，先将便道打通，保证各种隧道机械设备及施工材料能顺利进入施工场地。
2、将场地清理、平整进行硬化处理，堆放隧道现场施工中用的砂石料、水泥及钢材，各种材料按类别、批次分开堆放且插牌标识。
3、电力设施安装调试正常；
生活及施工用水接通；
拌和设备安装调试完成；
各个工区分类清楚，施工便道顺畅；
涵洞所用水泥，砂子，碎石等材料已经进场，具备了施工条件。
（3）施工放样
1、根据设计图纸提供的导线点，、水准点，采用全站仪先做好施工前所用的各导线点及水准点引出的具体测量放样位置的控制点
2、计算复核隧道开挖具体位置坐标，用全站仪放出隧道开挖线，测量量测队严格做好水准点保护，待监理工程师复核隧道开挖放线具体位置放样无误时，方可组织隧道开挖班组作业人员进行施工。
（4）材料
1、进场材料堆放整齐，现场布局合理，对各种原材料自检合格后，报监理工程师进行检测，检测合格后即可投入使用，各种材料挂牌标识其检验状态并登记在帐。
2、根据隧道喷射砼支护工程数量中所涉及到的各种材料用量，施工前必须配备足够的机械，保证开挖的进尺深度及超欠挖现象的发生。
人员配备情况
姓名
拟承担岗位
职称
备注
叶荣友
项目总工
高工
袁霈龙
项目副总工
马延良
生产经理
工程师
张甫军
总工办主任
王东
总工办副主任
张小虎
试验室副主任
刘方
测量量测队队长
胡福林
安全总监
商远龙
右洞队长
张骞
左洞队长
刘平
右洞主任工程师
杨虎
左洞主任工程师
魏欣
试验检测师
助理工程师
彭涛
施工机械设备表
机械名称
规格型号
数量
状况
拟用何处
装载机
厦工ZL-50C
2台
良好
隧道施工
自卸汽车
5TEQ-140
8辆
挖掘机
小松PC-220
3台
空压机
20m3/min
4台
发电机
250KW
钻岩机
YT-28
15台
喷砼机
康达CPS-2000
搅拌机
成都JDX-500
高扬程水泵
13KW.
2台.
10
交流弧焊机
BX-300f-2
11
电焊机
12
切割机
13GD-400型
1台
13
特种弯曲模具
1套
14
钢筋弯曲模具
15
潜孔钻
QZJ-100D
16
注浆机
BW-250/50
4.4施工进度管理
项目部编制详细、可行的施工总体进度计划，经审批通过后严格按照计划进行实施，并根据施工总进度计划分解年、月计划，合理配置资源，严格组织管理，确保工期目标。
4.5施工管理进度指标分析
一、隧道主洞进度指标分析
1、单侧壁导坑法施工（适用于XX隧道）
工序序号
工序名称
循环时间
测量放样
0.5小时
左侧上导坑超前支护
1小时
施工2小时，按2个循环分摊
左侧上导坑开挖
2小时
左侧上导坑出渣
左侧上导坑初期支护
下导坑开挖出渣
4小时
距离5m平行作业（以上导坑初期支护为主）
左侧下导坑初期支护
2.5小时
左侧仰拱、回填
采用栈桥
合计
13小时
没循环时间
右侧导坑施工与左侧平行作业。
开挖、支护循环时间13小时
每月循环数（按25天计算）：
25×
24÷
13=46.2，取46个循环/月
每循环进尺：
1.2m
月进度指标：
46×
1.2=55.2m/月，取50m/月
2、Ⅴ级围岩开挖及初期支护循环时间表（采用台阶分部法，上下台阶采用中间预留核心土环形开挖）；
（适用于：
西岙岭隧道、XX隧道、珠头隧道）
工
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