V浅埋偏隧道初期支护施工作业指导书.docx
《V浅埋偏隧道初期支护施工作业指导书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《V浅埋偏隧道初期支护施工作业指导书.docx（20页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
V浅埋偏隧道初期支护施工作业指导书
XX高速公路
XX隧道Ⅴ级围岩洞口段初期支护工程
施工作业指导书
监理单位：
施工单位：
公路工程隧道Ⅴ级围岩洞口段初期支护工程施工作业指导书
编制单位：
签发人：
编号：
施工单位：
下发日期：
序号
项目
内容
1
适用
范围
XX隧道Ⅴ级浅埋（土质）初期支护
2
施工
条件
1、人员：
隧道在开工前做好各种操作人员的管理工作，必须对农民工进行劳动技能和安全培训。
为防止技术和机械事故，减少各种材料的损耗，提高工作效益，确保施工安全和质量，隧道施工前应对各种操作人员进行技术、安全交底，及时组织人员上场，以满足施工需要。
2、材料：
水泥、砂石料、速凝剂、钢筋（材）、管棚、超前小导管等材料以及中空注浆锚杆、钢拱架等成品、半成品都经过检验或平行验证合格、符合设计、规范要求后，方可用于工程。
3、机械：
隧道进洞前二次衬砌模板台车必须进场，进洞后开始在洞口组拼衬砌台车；土石方开挖及出渣运输施工设备：
凿岩机、台车（架）、挖掘机、装载机、大型自卸汽车等；支护设备；湿喷机、管棚钻机、注浆机等；砼施工设备：
砼搅拌机、配料机、砼运输车、砼输送泵、捣固设备等；钢筋（结构）加工设备：
钢筋调直机、切断机、弯曲机、钢骨架、电焊机等；风、水、电供应设备：
内燃空压机、电动空压机、水泵（变频高压供水装置）达到足够扬程的水泵、变压器、发电机、长大隧道配备移动式箱变等；相应阶段配备的检测仪器和设备。
要求机械设备性能优良、配套合理、功效高的原则，满足污染小、能耗低、效率高的要求，并根据施工进度计划的安排分阶段、分期组织上场，以满足施工要求。
3
作业
程序及工艺要求
Ⅴ级浅埋（土质）围岩地带，需采取强有力的辅助加固措施。
采用套拱法进洞并施作22m长大管棚对洞口段进行超前支护。
再往管内注浆以凝结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的缝隙，使管棚与围岩凝结细密，以加强钢管的强度。
开挖后及时架设钢拱架支撑，形成牢固的棚状支护结构，以确保安全进洞。
一、大管棚设计参数及工艺要求
①管棚长度为22m，热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm。
②设2.0m长套拱作管棚护拱，拱内设3榀I20a工字钢拱架，布设35根φ127mm，壁厚5mm，节长2.0m孔口管（为无缝钢管）作为导向管，并与I20a工字钢焊接为整体。
③管棚钢管加工成花管，前端呈尖锥状，尾部焊接细管，管壁四周交错布置φ12mm压浆孔。
④在施作大管棚时，管棚钢管管心与二次衬砌设计外轮廓线间距为84cm。
⑤钢管布设在顶拱圆心角为120°范围，环向间距为40cm，共35根，按错开间距3.0m布置。
⑥外插角：
1°（不包括路线纵坡）。
⑦大管棚钢管注1：
1水泥浆，浆液扩散半径40cm左右，注浆压力为0.5～1.0Mpa，终压为2Mpa。
二、套拱施工
①当隧顶仰坡开挖至洞口前2m时，要预留好核心土，用人工修整成型。
②在钢拱架上按设计要求将管棚钢管φ127孔口管采用焊接固定好（环向间距为40cm），使钢拱架与孔口管形成整体。
③支设外模（用木模），背型钢拱架支撑。
当外模支撑加固经检查确认牢固安全后，开始浇筑C30混凝土，为使模筑套拱混凝土尽早达到设计强度，在混凝土中加入一定量的早强剂。
④大管棚套拱混凝土浇筑完后要及时进行养护。
三、钢拱架作业程序及工艺要求
1、钢架应分节段制作，每节段应根据设计尺寸确定，不得大于4M每节段应编号，注明安装位置。
型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。
钢架节段可采用工厂化加工制作方案，亦可在现场加工制作。
型钢钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
拱架接头钢板厚度及螺栓规格必须符合设计要求；接头钢板螺栓孔必须采用机械钻孔，孔口采用砂轮机清除毛刺和钢渣；要求每榀之间可以互换，严禁采用气割冲孔。
钢架加工尺寸应符合设计要求，其形状应与开挖断面相适应。
不同规格的首榀钢架加工完成后，应放在平地上试拼，周边拼装允许偏差±30mm，平面翘曲应小于20mm，当各部尺寸满足要求时，方可批量生产。
2、钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程，钢架应按设计位置架设Ⅰ20a型钢拱架，纵向间距60cm，钢架之间必须用纵向钢筋连接焊在工字钢翼缘内侧，除一般情况下按图布设外，可视拱架稳定情况加设交叉连接筋；拱脚必须放在牢固的基础上。
钢架与围岩应尽量靠近，但应留2～3cm间隙作混凝土保护层。
当钢架和围岩之间隙过大时应设垫块。
钢架应垂直于隧道中线，上、下、左、右允许偏差±5cm，但安装时总榀数之和的平均值不得小于设计要求，钢架倾斜度应该小于20°；拱脚超挖、高程不足时，不得用土、石回填，而应设置钢板进行调整可用喷射混凝土填充，拱脚高度应低于上半断面底线15～20cm，当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加设钢垫板、垫梁或浇筑强度不低于C20的混凝土以加大拱脚接触面积；杜绝拱脚悬空发生。
3、钢架分节段安装，节段与节段之间应按设计要求连接。
连接钢板平面应与钢架轴线垂直，钢板连接紧密
4、为增强钢架的整体稳定性，应将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。
5、当钢架与初喷层间存在大间隙时，设骑马或楔形垫块顶紧围岩。
四、锚杆作业程序及工艺
（一）、中空注浆锚杆施工方法：
钻孔完成检查导管孔达到标准后，安装锚杆并按设计比例配浆，采用电动注浆机注浆，注浆压力符合设计要求；一般按单管达到设计注浆量作为结束标准。
当注浆压力达到设计终压不少于20分钟，进浆量仍达不到注浆终量时，亦可结束注浆，并保证锚杆孔浆液注满。
最后在综合检查判定注浆质量合格后，用专用螺帽将锚杆头封堵，以防浆液倒流管外
1、锚杆插入前必须先用高压风清孔，锚杆必须装好锚头，边旋转边将锚杆送入眼孔，然后安装止浆塞、垫板、螺母；
2、注浆压力控制在0.3MPa左右，待排气口出浆后，方可停止注浆。
确保孔内浆液饱满；
3、锚杆规格、长度、直径符合设计要求（Ф25中空注浆锚杆，L=4m，间距100x100cm，纵向100cm）锚杆杆体除锈除油；
4、锚杆布置形式符合设计要求，按要求定出锚杆位置，锚杆间距允许误差±150mm。
锚杆与岩面基本垂直；
5、锚杆垫板与孔口混凝土密贴。
随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。
（二）、钢筋网作业程序及工艺
针对开挖断面的形状，确定场外制作或现场制作网片，若断面形状较规则，平整，采用场外制作网片，然后现场拼接；若断面形状不规则，起伏较大，则采用现场制作网片，现场拼接，与岩壁紧贴安装，挂网利用简易台车进行。
1、按图纸标定的位置挂钢筋网，钢筋网使用前清除锈蚀，钢筋网制作时其末端各方向定型的间距不少于100mm。
钢筋网绑扎固定于先期施工的锚杆上，并用混凝土块衬垫在钢筋和岩石之间，以保证钢筋和岩面之间保持30～50mm的间隙。
2、制作网片：
，钢筋网钢筋在制作前调直、清除锈蚀和油渍，原则上应现场进行铺设，入在洞外加工严格按照设计尺寸进行加工。
3、钢筋网片预先应按设计网格间距（Ф8钢筋网20*20cm）在洞外加工好备用，锚杆施作好后进行钢筋网的铺装，钢筋网应随高就低紧贴初喷面，钢筋网与锚杆尾部或其他装置焊接固定。
4、使用的钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于30d（d为钢筋直径），并不得小于一个网格长边尺寸。
5、人工铺设，必要时利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固，在喷射砼时不得晃动；钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧；
6、喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。
钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。
7、喷射砼中如有脱落的石块或砼块被钢筋网卡住时，应及时清理后再喷射砼。
五、喷射混凝土作业程序及工艺
喷射混凝土不得采用采用干喷工艺，应采用湿喷（或潮喷）工艺进行施工。
鼓励采用混凝土喷射机组进行喷射混凝土施工。
1、首先，用高压风自上而下吹净岩面，埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉，如工作面有滴水或涌水，提前做好钻孔埋管的引排水工作。
2、喷射作业先从拱脚或墙脚自下而上，分段分片分层进行，以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚而不密实，导致强度不够，造成失稳；
3、先将坑凹部分找平，然后喷射混凝土，使其平顺连续，喷射操作应设水平方向以螺旋形划圈移动，并使喷头尽量保持与受喷面垂直，喷嘴口至受喷面距离0.6m～1.2m，喷射料束与受喷面垂直5~15度夹角时最佳。
4、喷射混凝土分层喷射至设计厚度喷C25早强砼26cm，每层4～6cm。
复喷一次喷射厚度拱顶不得大于10cm,边墙不得大于150mm，对于支撑钢架，应做到其背面喷射密实，粘接紧密、牢固。
5、喷射混凝土前，受喷面无松动岩块，墙脚无虚碴堆积。
6、严格施工配合比，砼在洞外拌和站由强制式搅拌机集中生产，自动计量。
7、喷射机的工作风压严格控制在0.5至0.7MPa范围内，从拱部到边墙脚，风压由高变低，保证喷头处的压力在0.1～0.15MPa。
8、当岩层松软易坍方时，喷射作业紧跟作业面，初喷先拱后墙，复喷先墙后拱，喷射顺序先下后上，避免回弹的混凝土挡住未喷岩面，喷射方向与岩面垂直，设置钢支撑后，喷钢支撑背部空隙时可适当偏斜，喷头与岩面保持0.6～1.2米的垂直距离，喷射时，料束呈“S”旋转轨迹运动，一圈压半圈，纵向按蛇形状，每次蛇形喷射长度3～4m，喷头移动要慢，让混凝土有了一定厚度再离开，成片扩大喷射范围，岩面凹部处先喷混凝土找平。
9、喷射砼终凝2h后，应喷水养护，养护时间不小于7d；隧道内环境温度低于5°C时，不得喷水养护。
10、冬季施工时，喷射砼作业区的温度不低于5°C,混合料进入喷射机的温度不应低于5°C，在结冰的岩面上不得进行喷射砼作业。
砼强度未达到6MPa前不得受冻。
六、承包人应提交的资料
1、材料合格证及材料试验报告；2、开挖验收报告；3、锚杆、钢拱架、钢筋网、喷射混凝土施工质量自检报告；4、施工记录或施工记录汇总。
七、监理记录
1、记录内容：
（1）钢筋网安装检查。
（2）喷砼起讫桩号、施工日期、检验日期、标号、厚度、围岩类型、喷射前检查情况，及施工中配合比检查情况和采用的喷射设备工艺等。
（3）锚杆钻孔角度、深度、安装长度、数量、间距、注浆饱满度和锚固力检测情况。
（4）预注浆堵水配合比及检查情况。
2、记录检查及存档：
定期（每月或每旬）对现场监理记录进行检查，每月进行检查汇总后存档。
3、记录必须真实可靠，准确记录和描述开挖爆破情况，及时反馈。
4
施工控制指标
一、大管棚施工质量指标：
1、确保渗浆孔的直径和数量，以保证渗浆效果；
2、钻孔要求精度高，终孔位置准，各开孔的孔眼与终孔的孔眼均落在同一周界面上，避免较大的偏差与变形。
3、管棚仰角按设计要求为1°。
4、确保钻孔的同轴度，以避免管棚送入时受卡。
5、钢管连接处不能在同一截面上，以免产生受力薄弱面。
6、确保两节钢管之间的连接；
7、钢管孔位允许偏差5cm,钻孔深度允许偏差5cm;
8、钢管施工轴线偏差不大于1%；
9、管棚钢管长度允许偏差不小于设计长度;
二、初期支护锚杆施工质量标准：
1、锚杆位置：
钻孔前先检查根据设计要求定出的孔位，孔位允许偏差±50mm。
2、锚杆方向：
尽量与围岩壁面和岩层主要结构垂直，视具体情况照顾其中一面。
3、钻孔深度：
不应小于锚杆杆体有效长度，但深度超长值不应大于100mm。
4、孔径与孔型：
中空注浆锚杆孔径不大于杆体直径15mm。
其它锚杆孔径应符合设计要求，钻孔圆而直。
三、钢拱架、钢筋网施工质量要求：
1、注意拱顶处锚杆向下倾斜时，该处砂浆受重力作用不易注入。
2、钢拱架必须垂直于隧道中线，上下、左右允许偏差为±50mm，倾斜度不得大于±2°，拱脚标高不足时，不得用土、石回填，可以设钢板垫或用混凝土加固基底，拱脚须保证一定的埋置深度，以保证拱脚的稳定（沉降小、挤入少）。
3、钢拱架应尽可能多与锚杆锚头及钢筋网焊接，以增强其联合支护效应。
4、钢筋网应与锚杆或锚墩头连接牢固，并尽可能多点连接，以减少喷射混凝土时钢筋网发生强振，锚钉的锚固深度不小于设计或20cm。
5、钢筋网与初喷面间隙≤3cm，保护层厚度满足设计要求。
6、钢架无漏焊、开焊，采用螺丝对接必须牢固可靠。
7、钢筋网片的绑扎和焊接质量应符合施工要求，绑扎缺扣和松扣的数量不应超过绑扎总量的10%，钢筋网片漏焊，开焊不得超过焊数的2%，且不应集中。
四、喷射混凝土施工质量标准
1、为了便于检查喷射厚度，要求先埋设喷层厚度检查标志，可在石缝中钉铁钉，或用快硬水泥安装钢筋头，根据外露长度检查喷层厚度。
2、喷射作业必须分段、分片、分层，严格按照先墙后拱，先下后上的顺序进行，每次作业区段纵向长度不宜超过6米，并与隧道掘进长度相协调。
3、分层喷射时间不易太短，一般应在初喷混凝土终凝后进行，喷射时间超过1h，复喷前必须将初喷混凝土表面清洗干净，岩面有较大凹洼时，应结合初喷予以找平，复喷达到平整度的要求。
4、复喷有集中渗水时，应先排水引流处理。
5、严格控制回弹率，拱部不超过40%，边墙不超过30%，挂钢筋网时，回弹率限制可放宽5%，回弹物严禁反复利用。
6、喷射到岩面的混凝土应湿润光泽，粘塑性好，无干斑或滑移流淌现象。
五、喷射砼质量控制
1、砼抗压强度试验：
采用喷大板切割法或凿方切割法制作砼试块，标养28d，进行试验，强度必须满足要求，每10延米至少在拱部和边墙各制作一组试件，材料或配合比变化按要求增加试件，不合格要认真查找原因，凿除重喷。
2、喷砼厚度检测：
喷层厚度用激光断面仪或凿孔方法检查，每10延米至少检查一个断面，再从拱顶起每隔2m凿孔检查一个点，检查孔处的厚度应不小于设计厚度，一个断面检查点处厚度的平均值不小于图纸规定的厚度，厚度不满足必须补喷，发现有裂缝、脱落或渗漏水时，要整治后补喷。
3、喷砼粉尘和回弹量检查：
规范规定回弹率拱部不超过40%，边墙不超过30%。
优选设备、原材料、配合比，不断优化施工工艺、操作制度来提高喷砼质量。
4、喷砼均匀密实，表面平顺整洁，无干斑或流滑现象。
5
施工难点及重点
1、隧道开挖后裸露围岩级别的评定是初期支护前的重点，通过暴露出来的地质情况进行准确判定，以便于我们采取最符合地质状态的施工和支护措施。
2、初期支护断面及时封闭（闭合），尤其在软弱围岩中，缩短断面封闭时间，以提高围岩稳定性，是隧道施工成败的关键，必须改变仅重视上部支护，而忽视断面闭合的习惯做法。
断面及时封闭的方法视施工方法而异，可采用如下：
a、临时仰拱进行封闭。
b、加强底部，如加强基脚、向底部底层注浆或设置底部锚杆、钢管桩等。
c、改变施工方法，如将全断面法改为超短台阶法，等也可以大大缩短断面封闭时间。
3、钢拱架的加工与安装必须符合设计要求，并与围岩紧贴密实，拱脚若遇较软弱时，必须设置垫板，或同时采取增设锁脚锚杆或小导管等加强措施，防治拱架下沉。
4、注意拱顶处锚杆向下倾斜时，该处砂浆受重力作用不易注入。
5、严格控制喷射混凝土厚度不足。
6、严禁不按设计规范要求采用模喷和乱填片石。
7、发现喷射混凝土表面有裂缝、脱落、露筋、渗漏水等情况时，应予修补，凿除喷层重喷或整理。
8、发现喷射混凝土表面裂缝较宽较长时，及时检查测量情况，判断围岩是否出现失稳的情况。
9、喷射混凝土表面不得有锚杆头、钢筋头。
10、在初期支付时候后及时埋设监控量测点，以便监控围岩及初支的变形情况。
6
安全环保要求
1、建立安全保证体系
项目设立安全管理机构，由项目经理任组长；工地设专职安全员负责安全管理工作；各生产班组设兼职安全员，协助班组长做好本班组的各项管理活动。
监理工程师要加强对工地的安全巡视检查力度，发现问题及时消除。
（1）初期支护施工前施工技术人员及现场监理应不间断地观察地形、地貌的变化以及地质和地下水的变化情况，通过监控量测分析、预防突然事故的发生并做好详细施工记录，应认真检查和处理作业区段的危石，施工机具应布置在安全地带；
（2）施工技术人员及现场监理应经常检查初期支护情况，应要求施工人员在软岩施工初期支护必须紧跟开挖工作面，应先喷后锚；
（3）喷射混凝土施工用的工作台架应牢固可靠，并应设置安全栏杆。
（4）向锚杆孔注浆时，注浆罐内保持一定数量的砂浆，以防罐体放空，砂浆喷出伤人。
处理管路堵塞前，应消除罐内压力；
（5）注浆时，非操作人员不得进入正在施工的作业区。
施工中，喷头和注浆前方严禁站人，喷射混凝土作业人员，应采用个体防尘用具。
2、安全教育和训练：
施工单位对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，经考核合格后，方准许其进入操作岗位，对与本工程无关的人员和外来闲散人员现场安全员应劝其离开施工现场。
7
注意事项
本作业指导书作用是指导监理、施工人员对各分项工程施工的技术指导性文件，不能代替技术规范、标准，各分项工程的质量控制检测以现行标准、技术规范为准。
8
施工工艺流程图
见下图
初期支护施工监理程序
升级会员 