隧道超前支护施工及方案.docx
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隧道超前支护施工及方案
黄山至塔岭、小贺至桃林高速公路10标
马金岭隧道左线超前支护施工方案
中铁十四局集团第三工程有限公司
黄山至塔岭、小贺至桃林高速公路10标项目经理部
二OO六年度三月
黄塔（桃）高速公路10标
马金岭隧道左线超前支护施工方案
一.工程概况
1.1.马金岭隧道为左右分离式曲线特长隧道,位于休宁县东临溪镇与龙田乡交界处的马金岭,位于拟建公路23KM处,隧道进口距唯一通道-G205国道（经过中村处）约2.7公里,本合同段马金岭隧道左线范围为ZSK25+900--ZSK27+053,隧道长度、洞口桩号见下表:
项目名称
隧道长度
小贺端洞口
桃临端洞口
桩号
高程
桩号
高程
左线隧道
3325.00
ZSK23+728.0
252.284
ZSK27+053.0
311.560
1.2隧道围岩
马金岭隧道左线穿越主要围岩类别为Ⅴ、Ⅳ、Ⅲ类三种围岩,各级围岩所占隧道比例如下表:
围岩级别
Ⅴ级
Ⅳ级
Ⅲ级
长度（m）/百分比（%）
33.0/2.85
66.0/5.72
1054.0/91.43
1.3马金岭隧道左线主要工程数量表见附表
二.人员配备与任务划分
1.根据本工程的规模及我单位的施工管理经验,本着分工负责、集中管理组织的原则，马金岭隧道左线专业施工队任务安排情况见下表：
队伍名称
承担任务区段
所承担工程内容
隧道专业施工一队
马金陵隧道左线、
开挖、支护、衬砌、隧道路面及辅助工程等
队长
人
1
技术主管
人
1
技术员
人
3
领工员
人
3
试验员
人
1
安全员
人
1
抽水员
人
1
空压机司机
人
2
装载机司机
人
2
汽车司机
人
4
开挖工
人
32
找顶
人
2
三.主要施工机械设备
3.1主要施工机械设备配置
在设备配备上遵循“先进、适用、配套、满足要求”的原则，并通过合理的机械配备组合，力争最大限度地提高工效，加快施工进度，确保工程质量和安全。
四．材料配备与进场
工程所用的主要物资（水泥、钢材、钢绞线等）经业主、监理同意的，并提供合格产品的有资质的厂家进行阳光招标采购。
工程所需物资必须经过项目部物资部门调查了解，建立合格供方名录后进行采购。
在施工过程中根据工程进展情况，逐步按项目部下达的材料计划运至施工现场，保证工程所需。
地材（砂子、碎石等）的采购，根据现场调查的情况和监理单位考察同意，且经试验合格的几家料场的碎石、砂子进行现场采购。
经调查和试验，砂子的细度模数约在2.6-2.8范围内,含泥量较少,满足施工需要,但运距较远,需从砂场用自卸汽车运输,小碎石场沿线较多,但规模较小,前期需要备料，后期使用隧道开挖的碎石并经加工，试验合格后投入使用。
五.施工进度计划
5．1总体施工计划
马金岭隧道左线计划于2007年元月底完成开挖，衬砌台车计划于2006年8月1日到位，06年9月1日开始进洞进行二次衬砌，于07年4月底结束。
六.施工技术方案及方法
6.2隧道施工工艺和方法
6.2.2.1.3超前管棚施工
设计中隧道V级围岩浅埋偏压衬砌段采用φ89超前注浆长管棚预支护。
V级围岩加强衬砌段采用φ50超前注浆小导管预支护。
管棚超前支护施工工艺见“表5.7管棚支护施工工艺流程图”。
A、超前长管棚施工
在隧道进出口段设长管棚导管支架，利用SPJ-300工程钻机，采用套管跟进工艺，进行钻孔，安设长管棚，采用BW-250注浆泵，进行长管棚的注浆。
（1）长管棚超前支护施工步骤：
①测量中线和高程，在隧道衬砌外轮廓线进行管棚支架架设及开孔位置放样。
②搭设脚手架工作平台
③按测量放样所确定孔位进行钻孔、清孔和管棚安装。
④长管棚注浆。
（2）长管棚注浆施工控制要点：
①管棚钢管为φ89钢管，每节长分为7米到8米，管棚间用长15cm的螺纹管连接。
②管棚钻孔施工中，控制钻孔方向，确保钻孔外插角1°-3°，保证管棚安装外插角符合设计要求。
③管棚注浆采用水泥浆，水灰比为0.5:
1～2:
1。
④注浆施工中，注浆量根据现场实测围岩空隙率作适当调整，注浆压力不小于2Mpa，不大于2.5Mpa。
⑤施工时根据现场施工条件和实际注浆量调整一次管棚施工的长度和注浆量。
⑥管棚钢管上注浆孔孔径为φ10mm，梅花型布置，距孔口端1.0m不设注浆孔。
6.2.2.1.4小导管施工
小导管施工采用风动凿岩机按设计的外插角钻孔，人工安装小导管，利用注浆泵注浆，将水泥浆通过小导管压入围岩的孔隙中，达到固结围岩的作用。
（1）施工要求：
①支护参数
小导管长度4.5米，型号φ50X5mm，环向间距0.4米，外插角5－8度。
②小导管加工标准
小导管在工地加工，材料为热轧钢管，前端加工成扁尖形，管身钻注浆孔，孔径φ8，后端50厘米不设注浆孔，注浆孔间距15厘米，梅花形布置。
（2）注浆施工
①注浆施工顺序
管位定位→钻孔打入钢管→开挖面做止浆墙→拌合水泥浆→注浆
②注浆前的准备
为保证管孔内的水泥浆压力，注浆前要对孔口导管周围的间隙用速凝水泥砂浆填塞，并在工作面上喷射10～15厘米的止浆墙。
然后联接小导管与注浆管，进行注浆，注浆时以5～10根小导管直接并连在一起，同时注浆。
③注浆
注浆采用水泥单液浆，注浆压力不小于1MPa，不大于1.5Mpa。
浆液扩散半径50~150厘米并根据现场试验调整。
注浆量公式为：
Q=απRHnβ
R——浆液有效扩散半径（单位：
米）
H——注浆段高度（单位：
米）
N——岩体的孔隙率
β——浆液的充填总数，在0.3～0.9之间取值
α——超耗系数，一般取1.4
（3）施工控制要点
①采用手持风钻钻孔，并将小导管打入孔内，如地层松软也可用铁锤或手持风钻将导管直接打入。
如出现堵孔，用φ20mm钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入孔中，用高压风吹孔，成孔后将小导管插入，并用胶泥将管口密封。
②注浆
a.首先将掌子面用喷射砼封闭，以防漏浆，并对小导管内的积物用高压风进行清理。
b.注浆按由下而上，先无水孔后有水孔的顺序进行；可以单管也可以多管并联注浆。
多管并联注浆需加工一个分浆器。
见小导管单液注浆示意图5-2-1。
图5-2-1小导管单液注浆示意图
c.浆液由稀到浓逐级变换，先稀后浓。
d.注浆完后，立即堵塞孔口，防止浆液外流。
（4）注浆异常现象处理
a.注浆中如发生与其它孔串浆将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拔出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拔出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。
b.压力突升则可能发生堵管，立即停机检查处理。
c.如果压力长时间不增加，检查是否窝浆或流往别处，否则调整浆液配比，缩短胶凝时间，进行小泵量低压或间歇注浆，但间歇时间不能超过浆液胶凝时间。
七、隧道施工质量保证措施
7.2.施工支护质量保证措施
应紧跟开挖面及时喷射砼，在喷射结束后4小时内不得进行爆破作业。
软弱围岩地段支护及早封闭成环。
灌浆锚杆安装前必须除去油污锈蚀并将钻孔吹洗干净，孔内灌注砂浆应饱满。
对加工锚杆的钢筋进行调直、除锈，按设计长度切割下料，保证杆体质量。
锚杆孔的深度、方向和布置严格按设计施工，孔深误差不超过5厘米，孔径大于杆体直径15毫米，钻孔完毕吹净孔内积水、积粉和岩碴。
锚杆安装后应作出必要的安装记录，按要求做抗拔试验，检查锚杆施工质量。
混合料应随拌随喷。
喷射作业应分段、分片、分层，由下而上，依次进行，如有较大凹挖时，应填平。
喷砼作业前，应清除所有的松动岩石，并使岩面保持一定湿度。
速凝剂掺量准确，添加要均匀，不得随意增加或减少。
设钢拱架时，钢拱架与岩面之间的间隙必须用喷射砼充填密实，喷射顺序先下后上，对称进行，先喷钢拱架与围岩之间的空隙，然后喷钢拱架之间，钢拱架应被喷射砼所覆盖，保护层不得小于4cm。
喷砼分2～4次喷射，拱部一次喷射厚度5～6cm，边墙一次喷射厚度7～10cm，分层喷射的间隔时间一般为15～20min。
严格控制拌合物水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作情况，发现问题及时处理。
7.3.衬砌砼质量保证措施
严格控制原材料的质量，选择合适的配比，按规定及时制作试件，并做好施工记录。
衬砌台车就位后进行测量控制，灌筑前进行复核。
台车下部支垫稳固，上部及两侧面用短杆支撑牢固，防止晃动。
按衬砌断面尺寸加工堵头模板，封堵端部混凝土，并夹牢止水带，将止水带安放在1/2衬砌厚度之中。
安装模板时必须进行测量控制，保证模板缝成直线。
灌筑砼两侧对称同时进行，注意控制两侧泵送砼的均匀性，两侧灌筑砼面高差不得超过50cm。
拱部预留压浆孔。
每循环衬砌前，对上一组衬砌接缝处的砼凿毛、清洗，并刷一层水泥浆以使新旧砼接合良好。
砼灌筑连续一次灌筑完毕，如发生停电等意外事故必须停工时，将灌筑面振捣整平。
停工2小时以上，要待24小时后才能接灌。
加强衬砌砼封顶工作，采取泵送砼，使灌注密实。
拱部封顶时，必须从由低处向高处灌注并填满捣实。
下一循环灌注前应对上循环拱顶空隙进行补灌。
拆模后应对衬砌台车进行检查、维修、保养，确保无损、无变形后方可转入下一循环使用。
衬砌施工中，发现围岩对衬砌有不良影响的硬软岩层分界处，应设置沉降缝，根据不同围岩类别预留拱顶沉落量。
衬砌施工应根据对围岩和支护量测的变化规律，确定衬砌的施作时间，并及时调整支护与衬砌设计参数，衬砌施作时间，应在围岩和支护变形基本稳定的条件下进行。
7.5.隧道防渗防漏防裂的技术保证措施
采取措施提高混凝土的密实性。
支护背后及衬砌封顶检查发现不密实的部位要进行压浆充填作业，避免衬砌砼背后空隙积水，影响围岩稳定。
防止衬砌砼不均匀沉降，严格按规范在洞口段及围岩分界面设沉降缝，隧道基底虚渣要清除干净，保证混凝土与基岩密贴。
加强不利荷载的处理，对于构造破碎带施工要严格按施工规范和设计的要求，合理安排衬砌作业时间。
对于不稳定的破碎带及不利的岩石结构面支护要加强，避免额外的围岩压力作用在衬砌结构上。
对于裂隙水发育的地段要充分排水，避免过大水压力。
八、施工安全
8.1安全保卫制度
1、建立健全安全保卫制度，落实治安、防火管理责任人。
2、施工人员统一佩戴工作卡，做到持证上岗。
3、进入施工现场的人员一律戴安全帽，遵守现场的各项规章制度。
4、建立严格来访制度，礼貌接待外来联系工作人员，对需进入本工地的外来人员，应验看有关证件填写会客单，出门时应有会客人的签证手续后放行。
5、经常对工人进行法纪和文明教育，严禁在施工现场打架斗殴及进行黄、赌、毒等非法活动。
6、财务、库房、料场等物资财务重地，必须有人看守，并按规定采取防盗措施。
7、单位驻地和施工现场晚间要设巡视人员值班，节假日单位领导要亲自值班。
8、值班看护人员必须由思想品德较好的内部职工担任，不得聘用外部和当地人员。
9、夜间警卫应对管辖范围进行不定时巡逻检查，特别对仓库、油库、办公室及重点部门加强防范，发现问题应立即与值班人员联系。
10、警卫人员应保持高度警惕性，对偷盗行为和危害社会治安现象要积极同犯罪分子斗争，配合好公安部门的取证、调查工作。
11、认真做好值勤记录，实事求是反映当班情况。
九、环境卫生制度
⑴、指定专人负责施工现场和施工活动的环境保护工作，完成施工环保设计方案和环保工作方案中的各项工作。
⑵、将环保工作和责任落实到岗位、落实到人，在日常施工中随时检查，出现问题及时纠正。
⑶、根据不同的施工阶段和季节特征及时调整环保工作内容，保证工作质量。
⑷、每周对环保工作进行一次例行检查，内容包括：
施工概况；污染情况——污染种类、强度、环境影响等；污染防治措施的落实情况、可行性和效果分析；存在问题和拟采取的纠正措施；下步环保工作计划；其它需说明的问题，如措施变更、污染事故和纠纷处理等。
⑸、指定专人负责计划的执行，施工单位至少每季度进行一次应急计划落实情况的检查工作，一旦发生事故或紧急状态时，要积极处理并及时通知监理、代建商、业主。
⑹、在事故或紧急状态发生后，组织有关人员及时对事故或紧急状态发生原因进行分析，编写事故或紧急状态分析报告，并根据分析报告制定减少和预防环境影响的措施，报送业主公司批准后组织实施。
同时，施工单位要根据事故或紧急状态发生后，内、外部条件的变化，对有关的应急计划进行评审、修订。
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