猫儿岭隧道初期支护施工方案.docx

1、猫儿岭隧道初期支护施工方案猫儿岭隧道初期支护施工方案一、工程概况猫儿岭隧道为一座上、下行分离的六车道高速公路小净距隧道，位于广宁县古水镇境内，隧道左线起讫桩号为LK91+907LK92+331，隧长424m，右线起讫桩号为RK91+901RK92+298，隧长397m。隧道左线平面线型进、出口段为同一段圆曲线，曲线半径R=2550m，隧道右线平面线型进、出口段为同一段圆曲线，曲线半径R=3017.189m，。隧道纵面线型左线为+2.8%和-1.448的人字坡，右线为+2.8%和-1.707的人字坡。隧道最大埋深约66m，隧道进口为削竹式洞门，隧道出口为端墙式洞门。猫儿岭隧道复合衬砌各类支护参数

2、见表1.1,猫儿岭隧道工程设计概况见表1.2。 复合衬砌各类支护参数 表1.1 围岩级别初期支护二次衬砌厚(cm) 预留沉降量(cm)超前支护喷砼C20厚(cm)锚杆钢筋网(cmXcm)格栅或工字钢架拱、墙仰拱直径(mm)长度(m)位置间距(m)(环X纵)IV2425中注式3.5拱墙1X1820X20I1850钢筋砼50钢筋砼10钢插管III2022药卷式3.5拱墙1X16.520X20格栅钢架45458V加强28（含仰拱）25中注式4拱墙1X0.5双层820X20I22b60钢筋砼60钢筋砼长管棚或小导管注浆 猫儿岭隧道主要工程数量和工程概况表 表1.2隧道名称起迄里程隧道长度（m）坡度（%

3、）工程地质概况围岩类别 (m)猫儿岭左线隧道LK91+907LK92+330423+2.8-1.448强-弱风化变质砂岩、炭质板岩_165.48179.0678.46猫儿岭右线隧道RK91+901RK92+298397+2.8-1.707强-弱风化变质砂岩、炭质板岩_162.33137.2697.41二、临时设施洞口施工场地布置详见猫儿岭隧道进口平面布置图。1、沿X419县道行至瓦厂村，再由村道行至隧道进口附近，从村道修建900米便道到达隧道进口洞口，路基宽6米，路面宽5米，路面采用泥结碎石路面，厚15cm。2、高压供风系统布置：根据用风量计算，在左、右线洞口之间修建空压机房，配备4台20m3

4、/min电动空压机为隧道供风，进口供风管采用150mm钢管，随着掘进长度的延伸。 3、供水系统布置：在靠近洞口的水田里打井，并在高于洞口50米处设置高山水池，水池容积为80m3，铺设100mm钢管供水。为保证供水安全有效，抽水站设1台备用泵，若工作泵发生故障，备用泵立即启用。4、电力系统布置：根据洞内施工机械用电量计算，在猫儿岭隧道进口安装两台500KVA变压器；配置1台250KW发电机组并联组成备用电源，停电后供洞内照明、抽水、混凝土施工及拌和站用电。前期由于洞口高压线容量不够等原因，计划采用一台250KW及一台75KW发电机提供隧道管棚施工及进洞用电，待高压扩容后，在洞口安装2台500KV

5、A的变压器供隧道及拌合站施工。5、拌和站：在隧道洞口设电子自动计量混凝土拌合站1座，配置2台JS1000搅拌机及2台PL1000配料机，生产能力50m3/h，满足隧道及其它构造物混凝土施工需要，拌合站采用C15砼硬化。三、总体施工方案隧道从进口端向出口端单向掘进施工，按掘进方向右洞先于左洞施工，待右洞管棚施工完成后，开始进行左洞管棚施工，进洞口暗洞段为V级加强围岩，按照设计方案采用双侧壁导坑法施工，左、右洞口掌子面纵向开挖里程保证拉开3倍隧道跨径，隧道施工按照新奥法原理组织，遵循隧道施工“早进晚出”的理念，减少刷坡高度和破坏植被，做到绿色、环保进洞。初期支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时

6、间，抑制围岩变位，防止围岩在短期内松驰剥落。本标段隧道初期支护包括22药卷锚杆与中空注桨锚杆、工字钢钢架、格栅钢架、钢筋网与C20喷射砼，依据地质情况分别设置。喷锚支护紧跟开挖面及时施工，以减少围岩暴露时间，抑制围岩变位，防止围岩在短期内松驰剥落。喷锚支护施工程序见图3.1。图3.1 初期支护施工工艺流程图四、施工组织1、劳动力安排（单位：人）主要管理人员表副经理技术主管测量试验物资安全质检杨大金莫雪林王海青何广州王先付李东华龚清安施工队伍施工任务钢筋加工组拱架架设组喷射混凝土组锚杆安装、注浆合计隧道队初期支护68126322、施工进度及工期安排左线初期支护：2007年10月20日至2008年

7、8月30日；右线初期支护：2007年9月20日至2008年7月20日；3、施工机械设备安排见主要机械设备表：主要机具设备序号机械名称规格型号数量状况进场时间使用工点备注2装载机龙工501良好20075隧道3自卸车东风汽车3良好20075隧道4空压机SA-5150W3良好20075隧道5电焊机BX2-5003良好20075隧道6搅拌机JS5001良好20075隧道7砼湿喷机ZP-54良好20075隧道8注浆泵KBY30/1201良好20075隧道11风镐G1010良好20075隧道12钢筋调直机GT4/141良好20075隧道13钢筋弯曲机GW401良好20075隧道14断筋机GQ401良好20

8、075隧道15钻孔机ZK101良好20075隧道五、施工方案1、22药卷锚杆药卷锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔塞入药卷插入杆体。锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。药卷锚杆施工工艺见图5.1.1。图5.1.1 药卷锚杆施工工艺流程图施工中注意以下事项：、锚杆的材质、类型、质量、规格、数量和性能必须符合设计和规范要求。、锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。、药卷强度要满足设计要求，锚杆孔内药卷要塞满、赛密实。、锚杆垫板应满足设计要求，垫板应紧贴围岩，围岩不平时要用M10砂浆填平。、锚杆应垂直于开挖轮廓线布设。对沉积岩，锚杆应尽量垂

9、直于岩层面。锚杆质量控制标准见下表5.1.2。锚杆质量控制标准 表5.1.2项次检查项目规定值或允许偏差检查方法及频率1锚杆数量（根）不少于设计按分项工程统计2锚杆拔力（KN）28d拔力平均值设计值，最小拔力0.9设计值按锚杆数1%且不小于3根做拔力试验3孔位（mm）15尺量：检查锚杆数的10%4钻孔深度（mm）50尺量：检查锚杆数的10%5孔径（mm）符合设计要求尺量：检查锚杆数的10%6锚杆垫板与岩面紧贴检查锚杆数的10%、钢筋网施工钢筋网在锚杆施工后安设，钢筋类型选用及网格间距按设计要求施工。钢筋网根据被支护岩面的实际起伏状铺设，并在初喷砼后进行，与被支护岩面间隙约3cm，钢筋网连接处、

10、与锚杆连接用细铁丝绑扎或点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网安设时应注意：1、施工前，初喷3cm厚砼形成钢筋保护层；2、制作前进行校直、除去铁锈及油污等，确保施工质量。钢筋网质量控制标准见下表5.2.1。钢筋网质量控制标准 表5.2.1项次检查项目规定值或允许偏差检查方法及频率1网格尺寸（mm）10尺量：每50m2检查2个网眼2钢筋保护层（mm）10凿孔检查：每20m检查5点3与受喷面的间隙 （mm）30尺量：每20m检查10点4网的长、宽（mm）10尺量、型钢拱架、钢格栅施工钢架在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行。钢拱架间设纵向连接筋，钢架间以喷混凝土填平。钢架拱脚必

11、须放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷混凝土喷填。格栅钢架主筋用钢筋弯曲机弯制，型钢采用冷弯机按设计弧度分段、分节加工，弯制时要求弧形圆顺、尺寸准确；拱部边墙等各单元钢架应分别加工。1、现场制作加工1.1工字钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。在加工场地用15号砼硬化，按设计放出加工大样。1.2 放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。将工字钢冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺。1.3工字钢拱架加工后进行试拼，允许误差：1.3.1沿隧道周边轮廓误差不应大于3cm；1.3.2工字钢拱架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成，各单元用螺栓连接。螺

12、栓孔眼中心之间误差不超过0.5cm；1.3.3工字钢拱架平放时，平面翘曲应小于2cm。2、工字钢拱架架设工艺要求：2.1 为保证工字钢拱架置于稳固的地基上，施工中在工字钢拱架基脚部位预留0.150.2m原地基架立工字钢拱架时挖槽就位,并在钢拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。2.2 工字钢拱架平面应垂直于隧道中线，其倾斜度不大于2。工字钢拱架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cm。2.3 工字钢拱架按设计位置安设，在安设过程中当工字钢拱架和初喷层之间有较大间隙应设骑马垫块，工字钢拱架与围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。2.4 为增强工字钢拱架的整体稳定性，将工字钢拱架与锚杆焊接在一起。沿工字钢

13、拱架设纵向连接钢筋，并按设计环向间距设置。2.5为使工字钢拱架准确定位，工字钢拱架架设前均需预先打设定位系筋。系筋一端与工字钢拱架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.51m并用砂浆锚固，当工字钢拱架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。2.6工字钢拱架架立后尽快喷砼作业，并将工字钢拱架全部覆盖，使工字钢拱架与喷砼共同受力，喷射砼分层进行，每层厚度56cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。型钢拱架、钢格栅施工工艺见图5.3.1图5.3.1 型钢拱架、钢格栅施工工艺钢支撑质量控制标准见表5.3.2钢支撑质量控制标准 表5.3.2项次检查项目

14、规定值或允许偏差检查方法和频率1安装间距（mm）50尺量：每榀检查2保护层厚度（mm）20凿孔检查：每榀自拱顶每3m检查一点3倾斜度（。）2测量仪器检查每榀倾斜度4安装偏差（mm）横向50尺量：每榀检查纵向不低于设计标高5拼装偏差（mm）3尺量：每榀检查、25中空注浆锚杆施工为了在掘进过程中稳定开挖面和有效抑制围岩变位，安全快速通过，设计采用25中空注浆锚杆加固围岩。25中空注浆锚杆施工时将注浆管和锚杆的功能结合起来，实现了先锚后注的工艺，其在抗弯、抗剪强度和表面粘结等方面的优越性能得以充分应用，以及方便的操作，能够保证复杂地质下的锚固质量。中空锚杆施工工艺见图5.4.1。1、施工工艺在初喷砼

15、后按设计间距及时施作径向 25有压注浆锚杆，然后注水泥浆。2、锚杆的安装采用YT-28凿岩机和专用钻头将锚杆钻进至设计深度后，锚杆外露孔口长度以10cm15cm为宜。安装止浆塞、垫板和螺母。用注浆接头把锚杆尾端同注浆机连接。3、锚杆的注浆采用耿力GJB注浆机进行锚杆注浆。检查锚杆注浆泵及其零件是否齐备和正常，有关泵的操作程序应遵守注浆泵操作手册。检查水泥和砂的粒径、比例、温度等是否符合规定，通常用筛子控制它们的粒径，推荐砂的粒径为1.0mm，水泥与砂的比例为1:0.5至1:1。用水或风检查锚杆孔是否畅通，锚杆孔口返水或风即可。调节水流量计使砂浆水灰比至设计值为止，并记下流量计刻度，从泵出口出来

16、的砂浆，必须要均匀，不能有断续不均现象。开动泵注浆，整个过程应连续灌注，不停顿，必须一次完成，观察到浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值，即可停泵。若注浆过程中，出现堵管现象，应及时清理锚杆、注浆软管及泵。当完成一根锚杆的注浆后，应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并安装至另一根锚杆，然后注浆；若停泵时间较长，在对下根锚杆注浆前应放掉前段不均匀的灰浆，以免堵孔。注意：整个注浆过程中，操作人员应配合密切，动作迅速。注浆过程中，应及时清洗接头，保证注浆过程的连续性。完成整个注浆后，应及时清洗及保养泵。在灰浆达到初始设计强度后，方可上紧垫板及螺母。4、施工注意事项在软岩和土层中施作钻进式注浆锚杆时

17、，需环向隔开一定距离隔孔钻进，否则会因向岩体注水太多可能导致岩面坍滑。水泥砂浆或CS双液浆应严格按配合比配制，并随配随用，以免浆液在注浆管、泵中凝结。为保证注浆效果，止浆塞打入孔口不应小于10cm。中空锚杆质量控制标准见表5.1.2。图5.4.1 中空锚杆施工工艺、喷射混凝土喷射砼用强制式拌合机拌合。为减少回弹量，降低粉尘，提高一次喷层厚度，喷射砼采用TK-961型砼喷射机，湿式喷射作业。锚喷支护喷射砼，一般分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行，以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落。复喷砼在锚杆、挂网和钢架安装后进行，尽快形成喷锚支护整体受力，以抑制围岩变位，钢架间用砼

18、喷平，并有足够的保护层。1、喷射砼前的准备工作1.1受喷面的处理1.1.1 喷射支护前撬去表面危石和欠挖部分，用高压水、高压风清除杂物，用高压水冲洗岩面。1.1.2 遇表面水量大时，用草绳把股水围起来，并设排水钢管，连同草绳与钢管一起喷进去，形成永久性排水孔。1.2 机电检查1.2.1 喷砼前进行电器及机械设备检查和试运转。1.2.2 在受喷面各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备。1.3 控制喷层厚度标志的设置按照设计厚度利用原有部件如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，做为标记。1.4 骨料的堆存与质量控制1.4.1 粗骨料在加入拌和前要再次过筛，以防超径骨料混入，造成堵

19、管。1.4.2 细骨料应堆放在防雨料库，以控制含水量。2、施工工艺流程喷射砼施工工艺流程见下图。 喷射砼施工工艺流程图3、湿喷砼工艺3.1 砼喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛(筛孔10mm)，以避免超料径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净检查后的受喷围岩面，然后即可开始喷射砼。3.2 喷射时，送风之前先打开计量泵（注意，此时喷咀朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.450.70MPa之间，若风压过大，粗骨料碰围岩后会回弹，风压小，喷射动能小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。按砼回弹量小、表面湿润有光泽、易粘着为度来

20、掌握喷射压力，这就要求喷射机司机与喷射手配合好，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂的掺量。3.3 喷咀与岩面的距离为80150cm，太近、太远都会增加回弹量。3.4喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射；若受喷面被格栅、钢筋网覆盖时，可将喷咀稍加偏斜，但不宜小于70；如果喷咀与受喷面的角度过小，会形成砼物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷砼的质量。3.5 一次喷射厚度不宜超过10cm，过大会削弱砼颗粒间的凝聚力，促使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易弹回。第二次喷至设计厚度，

21、两层喷射的时间间隔为1520min。影响喷层厚度的主要原因是砼的坍落度、速凝剂的作用效果和气温。3.6 为提高工效和保证质量，喷射作业应分片进行，一般为2m长、1.5m宽的小片。为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力，我们按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的砼层面平顺光滑。4、注意事项湿喷作业时应注意以下问题：4.1 开机应按先开主机，再依次开震动棒、计量泵、风阀的顺序进行；4.2喷射完成后应先关主机，再依次关闭风阀、计量泵和震动棒，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净；4

22、.3 严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入后的工作状况，发现问题及时处理；4.4 如有堵管现象发生，则必须先关闭主机，然后才能进行处理；4.5液态速凝剂属碱性，作业中要加强劳动保护，防止灼伤作业人员皮肤。喷射混凝土质量控制标准见表5.5.1喷射混凝土质量控制标准 表5.5.1项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率1喷射混凝土强度（Mpa）在合格标准内按验标2004附录E检查2喷层厚度（mm）平均厚度设计厚度；检查点的60%设计厚度；最小厚度0.5设计厚度，且50凿孔法或雷达检测仪：每10m检查一个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查一点3空洞检测无空洞、无杂物凿孔法或雷达检测仪：每1

23、0m检查一个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查一点六、质量保证措施按照GB/T19001-ISO9001质量保证体系的要求，建立本工程项目的质量保证体系。在施工过程中，接受监理工程师的监督，进行自检、互检、交接检，并定期不定期地进行质量检查，并制定相应的奖罚措施。1、质量保证体系质量保证体系详见图6-1 2、质量保证措施（1）、组织保证、配备强有力的项目班子项目管理层由管理和技术人员构成，全面负责本标段施工任务，通过引进先进施工设备与工艺，有效组织人力、设备、物资等资源，保证质量管理体系的有效运行，实现质量目标。、强化项目的技术、质量、检测力量根据当前高速公路的要求，摒弃不适应高速公路高标准

24、要求的习惯作法，真正树立世界眼光，瞄准世界一流水平，确保相关施工技术、工法工艺在世界先进的层次上就位和起步，真正能实现技术创新和工艺改进，以提高施工技术水平和工艺确保工程质量。引进一流的施工装备和检测设备，采用先进的施工方法和质量检测手段。精选具有能适应新技术、有较高技术水平和施工管理实践经验的工程技术人员，分别担任隧道进口主要职能部门负责人和技术、质检、检测负责人。（2）、意识和能力的保证坚持“始于教育、终于教育”的原则，把对参建本标段高速公路全体人员的质量意识和从业能力的培训教育贯穿于施工的全过程。有计划、有组织、分对象、分阶段地组织实施，以保证满足工程建设的需求。（3）、材料、机械设备保

25、证根据施工设计图纸、施工规范、施工组织设计的要求，认真制定各种材料、机械设备总计划和采购清单。采购前，对材料、机械设备的供方进行调查评价。选择时、认真查验供方的资质证明、营业执照、产品生产许可证、质量检验证明及顾客满意度相关资料，交付后服务的证据、支持能力等，严格选择有实力的供方。对有特殊要求的材料、机械设备等，严格组织实地考察，进行产品质量状况评价，确定合格供方。对选择的所有合格供方，签订定购合同，建立评价记录，实行定期考核、动态管理、择优淘劣，保证选择合格和放心的供方。严格各种材料、机械设备采购的质量过程控制。对供方生产（制造）的各种材料、机械设备做好检验和验证。对接收的每批材料，必须按照

26、有关规定进行进场检验和验证，确保其各项质量指标符合和满足工程质量要求；对各种机械、设备按照采购合同文件的要求，严格进行验证，确保其技术状态良好，运转正常，能够达到应有的施工能力和要求。严格材料、机械设备的使用和管理。针对本工程涉及领域新、新材料和新设备多的特点，认真执行和落实各种材料、机械设备使用和管理制度及办法，随时和定期组织检查考核。对各种材料的标识、搬运、储存、保管、发放等管理，严格执行企业的有关规定，从源头上控制好产品质量。对机械设备实行定机定人定岗管理 ，落实安全使用、维护、保管和责任制度，严格执行维修、保养、项修、大修计划，保证各种机械设备工作正常，确保施工和工程质量不受影响。（4

27、）、质量管理保证认真组织制定工艺标准，积极落实创优规划。正确引导和开展工序样板先行、典型示范、整体推进的工程创优活动。严格按照创优规划和措施要求，加强现场技术指导和工序质量预控。各专业施工队均严格按照施工规范、技术操作规程、审定的技术方案、工艺要求组织施工，按照公路工程质量检验评定标准进行验收，上道工序不合格，不交付下道工序施工。保证每个检验批、分项、分部、单位工程一次达标成优。做好隐蔽工程的检查验收。项目经理部和各专业施工队严格质量检查和抽查，各班组严格“自检、互检、专检”三检制，及时邀请现场监理工程师检查签证，不符合要求的不隐蔽。对关键工序、特殊过程和质量控制重点部位、混凝土作业等坚持技术

28、试验人员跟班作业，实行24小时旁站监控，做好施工记录，保证实施过程具有可追溯性。坚持预防为主的方针，积极组织各班组开展QC小组质量攻关活动。按照PDCA循环原理和程序，建立质量管理点，从人员、机械、材料、环境、方法等五大因素进行控制，及时消除质量隐患和通病，制定纠正和预防措施，持续改进，保证工程质量始终处于受控状态。严格岗位质量责任制和质量目标考核制度。各级落实质量包保责任和质量终身负责制，每项工程明确质量具体责任人，施工过程跟踪考核，实行工程质量直接与个人经济收入挂钩的分配制度，真正使质量责任落到实处。（5）、施工技术保证、严格“试验数据指导施工”的原则通过室内、室外试验和试验段，选定机具设

29、备、原材料、混凝土配合比、操作方法，修正相关施工技术参数，制定工艺流程，作业指导书、内控验收标准，作为全面施工的控制依据。、严格施工技术管理制度 坚持图纸会审制由项目总工程师组织各专业工程师对图纸进行分级会审，审核完成后，审核人员对审核结果有无问题均要进行有效标识，填写审核意见，汇总。必要时及时和主管设计工程师沟通，不断完善设计。 坚持方案会审和优化制度人员进场后，由项目总工程师组织隧道、设备工程师，根据施工设计图进一步优化施工方案。 坚持技术交底制度根据建设单位审批通过的施工方案编制各工序技术交底，同时对管理人员、施工人员进行设计意图交底、施工方案交底、施工工艺交底、质量标准交底、创优措施交底。 坚持作业指导书制度对隧道开挖掘进、初期支护、二次衬砌、高性能耐久混凝土等施工