隧道锚喷支护(初期支护)工程施工方案

隧道左线锚喷支护工程施工方案-1-##隧道左线锚喷支护工程施工方案一、编制依据1.##省公路勘测设计院《##高速公路两阶段施工图设计》（2003年3月）；2.本合同段工程施工涉及的相关规范、规程和技术标准；3.现场施工调查情况；4.现场的劳力、材料、机械设备和施工技术准备情况。二、工程概况1工程概况##隧道位于##省##区西北约4km处，设计为左右分离式单向行车隧道，##隧道左线施工里程为ZK155+128～ZK156+300,计1172米。洞内设计纵坡为0.88%的单向坡。2工程地质隧道洞口段穿越残坡积层，强、弱风化粉砂岩，围岩稳定性差，洞身段主要围岩为微风化粉砂岩夹石英砂岩，中—厚层状构造，节理裂隙发育，岩石呈块（石）碎（石）状镶嵌结构。主要地质特征如下：2.1断层隧道穿越F1断层破碎带，走向330°左右，倾角近直立，断层破碎带宽度2~4m左右，延伸长度大于500米，岩体破碎严重，呈碎石状压碎结构，地下水相对集中，对隧道围岩的稳定性影响较大。2.2节理裂隙隧址区内节理裂隙普遍较发育,主要发育三组节理,节理产状有300°∠78°、350°∠32°、273°∠73°。节理间距一般0.2~0.5米,节理面以平直为主，多闭合，裂隙面见铁锰质渲染。3水文地质隧址区植被发育，雨水易渗入残坡积土层中，地下水按赋存形式可分为第四系松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。第四系松散岩类孔隙水含水岩组为含碎石亚粘土，厚度较薄，易流失。基岩裂隙水主要赋存于风化裂隙和构造裂隙中，含水极不均一。地下水流向严格受地形控制。主要接收大气降水补给，总体来说隧址区地下水不发育，水量贫乏。根据对钻孔内地下水进行水质分析，区域内地下水对混凝土没有结晶类、分解类、结晶分解复合类腐蚀性，综合评定为无腐蚀性。隧道左线锚喷支护工程施工方案-2-三、临时工程1施工用电经与##区供电局联系，十一标的施工用电在河口村头10KV高压电杆上下线入网，沿设计正线线路左侧山坡架设高压电线路，在各工点T接变压供电。在##隧道进口设630KVA变电站2座，250KVA变电站1座，供##隧道、碎石场、##7#～8#桥施工用电及##隧道工区生活用电。紫铜隧道网电于8月10日开通，##隧道工区自备1台250KVA和1台50KVA柴油发电机，做为备用电源。2施工用高压风在##隧道左线出口设空压机房一座，配置1台27m3/min电动空压机，4台20m3/min电动空压机，并设置循环冷却水池。前期配置1台27m3/min电动空压机，1台10m3/min内燃空压机，4台3.6m3/min内燃空压机，供前期网电未通时洞口开挖施工。3施工用水在##隧道右线洞口上方设置15m3的临时高压水池供应生产、生活用水。利用##溪河水集水并设抽水站供水；现将##隧道高压水池与消防水池结合修建，施工用水拟采用Φ80主供水管路。4临时生产和生活房屋4.1修建标准生活住房均采用活动房屋，生产房屋均采用砖墙、石棉瓦结构，对于有防火要求的房屋（如炸药库），则按要求调整房屋结构，并按规定配备消防设施和器材。对于生活垃圾集中深埋处理，厕所设置化粪池。4.2修建数量##隧道工区生活用房大约950m2、生产用房510m2，公共用房200m2。5弃碴场原设计指定##隧道碴土弃在5#弃碴场（位于正线桩号K152+600右800m处），弃碴容量24.88万m3，容碴量基本满足要求。但经现场勘察后，发现该弃碴场位于一大型冲沟附近，洪水季节对秧溪河构成威胁，不宜作为弃碴场。针对上述情况，我部反复对施工现场附近地形进行勘察，决定在##隧道右线进口右侧的山谷内选择一处弃碴场，容碴量大约为10万m3，在K154+100线路左侧山谷内选择一处弃碴场，可容碴18万m3，能够满足##隧道的弃碴要求。隧道左线锚喷支护工程施工方案-3-##隧道前期石碴弃在##隧道右线进口右侧的山谷内，弃碴便道由外向内随弃碴随修建，道路宽度不小于6米，弃碴挡墙随弃碴随修建，山谷内采用过水路面排水。6搅拌站为保证砼圬工施工，并减少场地占用，在砼搅拌站的布置上考虑集中拌制。在##隧道左线出口设大型拌和站1座，安装两台JS500搅拌机、一台PLD800*3和一台PLD800*2型配料机。7污水及垃圾处理##隧道洞口及临时设施位于##溪侧，施工、生活用水从溪中抽取，下游还有较多居民在河中用水，因此应高度重视污水处理，确保不污染河水。拟于##隧道左线出口和##隧道右线进口各修建污水处理池1座，生产用水经过污水处理池处理后，再进行排放。厕所设置化粪池，生活废水一律要进行处理，经检查达标后再行排放。生活垃圾统一装入垃圾池，定期进行深埋处理。四、施工总体部署1施工指导原则1.1隧道施工采用新奥法原理，进行信息化施工组织设计。1.2设备选型及施工方法的选择以满足进度、质量和安全的要求为目标，尽量采用大型配套设备。1.3隧道进洞要尽量避免或减少对山体和植被的破坏，确保洞口山体的稳定、施工过程的安全及以后运营工作的安全。1.4软弱围岩施工中坚持遵循“管超前、预注浆、短进尺、强支护、快封闭、勤量测”的施工原则。Ⅱ、Ⅲ类围岩施工宜稳扎稳打，开挖时做到不坍塌。1.5在施工中必须认真执行“四个及时”，即及时支护、及时监测、及时反馈、及时修改。1.6控制超欠挖，确保初期支护和模筑砼质量是降低成本、保证施工质量的关键，也是隧道施工的重点。2施工方案从隧道地质资料可知，##隧道左线明洞偏压段16米，Ⅱ类浅埋偏压围岩15米，Ⅱ类浅埋围岩51米，Ⅲ类围岩95米，Ⅳ类围岩995米。为确保开挖洞室的稳定和施工安全，施工方案确定如下：2.1II类围岩采用微台阶法施工；III类围岩采用短台阶法施工；Ⅳ类围岩采用全断面施工，人工司钻钻孔，光面控制爆破。隧道左线锚喷支护工程施工方案-4-2.2二次衬砌采用12米轨行式模板台车，混凝土运输车运送混凝土至隧道内，利用砼输送泵泵送混凝土入模，强度达到2.5Mpa时方可拆模。2.3碴土外运采用无轨运输方式，采用ZL50C轮式装载机装碴，自卸汽车运输。3人员设备安排##隧道是铜汤高速公路最长的隧道工程，隧道地质条件较差，施工难度较大，隧道能否按期完工直接影响到全标段的贯通，因此是全标段重中之重的工程。为确保顺利施工，我部派出一批具有丰富公路隧道施工经验的技术人员进行管理，同时在施工机械设备和物资等各个方面给予极大的保障。详见施工人员状况表及主要进场机械设备表。五、锚喷支护工程施工方案1超前支护施工##隧道Ⅱ类围岩段采用φ89mm超前管棚。左线ZK155+144～+210段计66米，管棚设5个循环，每循环33孔。钢管规格φ89mm,壁厚δ=6mm，长度15m，环向间隔0.4m，仰角3°，方向与线路方向平行。1.1管棚施工工艺施工准备预制导向架，安装导向管工作面处理，钻机进场搭脚手架，钻机就位固定钻孔安装钢管孔口密封处理管棚注浆开挖及初期支护管棚钢管加工管棚入场注浆场地布置、备料安装注浆搅拌机具隧道左线锚喷支护工程施工方案-5-管棚施工工艺流程图1.2预制导向架、导向管和钢花管导向架由两榀H175型钢拱架组成，拱架制作放样时比设计开挖轮廓线径向加大30㎝；导向钢管内径为φ120mm，长60㎝；用φ16钢筋固定。见Ⅱ类浅埋、偏压导向拱架加工及拼装图。管棚钢管采用φ89的钢管制作，管身钻φ6㎜的注浆孔，注浆孔纵向间距为15㎝，钢管分节长度为3米、2米、1米。钢管之间用管箍连接，丝扣长度为8～10㎝。管棚尾端10㎝处设置φ8加劲箍，在管棚尾部加工丝扣，用于连接止浆阀和注浆管。1.3安设导向架将预制好的导向钢拱架用φ20mm,@100×100cm纵向连接钢筋连接，间距40cm,第一榀拱架紧贴开挖面围岩，安设φ22超前锚杆固定,锚杆长度L=3.5m,环向间距1米。两榀拱架按隧道中线，水平和断面净空要求精确定位在开挖面上，将导向钢管用φ16mm固定筋焊接在导向架上，环向间距0.4m，仰角为3°，将两榀拱架用C25砼封闭,喷砼厚度25cm,起固定导向架和注浆止浆作用。喷砼前将导向管口用袋子塞严。1.4钻孔钻孔采用YQ-100C风动钻机2台钻机联合作业，采用103mm钻头从导向管内钻孔，开孔时，低压慢转。钻机通过脚手架固定，尽量降低钻机的安装高度，确保钻机的稳定性，保证钻杆平行于导向管方向。钻孔过程中利用经纬仪和罗盘控制钻孔的孔位和偏角,最终保证孔偏斜率在1/2000以内。1.5管棚施工每个钻孔终孔后立即下管，钢花管由人工配合钻机顶进，钢管节段间用管接头丝扣连接，顶进时3m、2m、1m管节搭配使用，保证相邻钢管的节头错开。管棚到位后，钢管与导向管之间用速凝水泥堵严，以防注浆时冒浆。1.6注浆注浆采用KBY-250/50型注浆机1台，浆液用1:1的水泥浆液；注浆时压力控制在0.5～1.0Mpa，终压2.0Mpa，采用定量注浆法控制注浆量。1.7下一循环每组管棚施作完后，应施工5米长度的扩大段，最大高度比设计扩大1米，以便于下一循环管棚施作。隧道左线锚喷支护工程施工方案-6-2初期支护施工2.1初期支护参数##隧道左线初期支护设计情况表围岩级别设计情况Ⅱ类浅埋偏压φ25mm中空注浆锚杆，L＝3.5m，@75×75㎝；φ8mm钢筋网，@20×20㎝；H175型钢拱架，纵向间距75㎝；喷射25㎝厚C25早强混凝土。Ⅱ类浅埋φ25mm中空注浆锚杆，L＝3.5m，@80×80㎝；φ8mm钢筋网，@20×20㎝；H175型钢拱架，纵向间距80㎝；喷射25㎝厚C25早强混凝土。Ⅲ类深埋φ25mm中空注浆锚杆，L＝3m，@100×100㎝；φ8mm钢筋网，@20×20㎝；H100格栅钢拱架，纵向间距100㎝；喷射15㎝厚C25早强混凝土。Ⅳ类φ25mm中空注浆锚杆，L＝2.5m，@125×125㎝；φ6mm钢筋网，@20×20㎝（仅设于拱部）；喷C25早强混凝土12㎝。Ⅳ类围岩紧急停车带φ25mm中空注浆锚杆，L＝3.5m，@120×120㎝；φ8mm钢筋网，@20×20㎝；喷C25早强混凝土20㎝。Ⅳ类围岩人行通道φ22mm早强砂浆锚杆，L＝2.0m(局部)；喷C25早强混凝土8㎝。Ⅳ类围岩交叉口加强段φ25mm中空注浆锚杆，L＝3.0m，@120×120㎝；φ6mm钢筋网，@20×20㎝(仅设于拱部)；喷C25早强混凝土20㎝。Ⅳ类围岩车行通道φ25mm中空注浆锚杆，L＝2.0m，@125×125㎝；喷C25早强混凝土15㎝。2.2施工顺序2.2.1Ⅱ类围岩工序简要：架立钢拱架→挂钢筋网→喷射砼→中空锚杆施作2.2.2Ⅲ类围岩工序简要：架立格栅拱架→挂钢筋网→喷射砼→中空锚杆施作隧道左线锚喷支护工程施工方案-7-2.2.3Ⅳ类围岩工序简要：拱部挂钢筋网→喷射砼→中空锚杆施作2.3架立格栅钢拱架Ⅱ类围岩浅埋段采用H175型钢拱架，纵向间距80cm，纵向用Φ20钢筋连接，@100*100cm,Ⅲ类深埋段采用格栅拱架，纵向间距100cm，纵向用两层Φ22钢筋连接，环向间距100cm。钢拱架采用冷弯加工，格栅采用钢筋焊接加工。钢筋或节点板焊接时，必须严格按规范要求进行。在钢支撑的两侧拱脚，分别安设两根Φ22，L=3.5米长的锁脚锚杆进行加固。2.4钢筋网Ⅱ类围岩拱墙设置钢筋网,Φ8，@20*20cm。Ⅲ类围岩拱墙设置钢筋网,Φ8，@20*20cm。Ⅳ类围岩拱部设置钢筋网,Φ6，@20*20cm。2.5喷射砼待H型钢拱架或格栅拱架、钢筋网施作完成后进行喷砼作业，喷头距岩面0.6~1.2米，由边墙至拱部S形喷射。2.6Φ25中空注浆锚杆2.6.1锚杆安设作业应在喷设砼后及时进行。2.6.2锚杆施工前须检查材料、类型、规格、质量是否与设计相符。锚杆定位时必须按设计间距梅花形布置。2.6.3钻孔应圆而直，钻孔方向必须施作在法线方向。2.6.4锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。2.6.5安装锚杆时，必须安装止浆塞、垫板、螺母。3隧道防坍技术措施坍塌是隧道施工的大害，分析坍塌原因，大部分是由于对复杂地质条件下围岩的属性研究不够彻底，应对措施不当造成的。防止坍塌是确保隧道施工顺利进行及保证工程质量的关键，为此结合本隧道的特