隧道注浆施工方案

新建沪昆客专长昆湖南段CKTJ-III-2标隧道注浆施工方案编制：复核：审批：中铁十一局集团沪昆客专长昆湖南段项目经理部二零一零年沪昆客专铁路隧道工程隧道注浆施工方案1、适用范围适用于沪昆客专长昆湖南段CRTSIII-2标第三项目分部新建5座隧道。隧道进口段普遍浅埋、偏压，洞口地质破碎、存在塌方体、岩堆等地段。掘进洞身段地质围岩节理发育，并存在溶岩、断层破碎带等不利地质。隧道工程工点表序号隧道名称进口里程出口里程长度（m）围岩级别及长度(m)Ⅴ级围岩Ⅳ级围岩Ⅲ级围岩1圳田隧道DK156+035DK156+875840602405402铁铺里隧道DK157+610DK158+1345241793453师乐隧道DK159+620DK160+035415157196624球村山隧道DK164+000DK164+5185181122521545线毛岭隧道DK165+358DK167+02016624024028582、编制依据2.1、国家相关法律、法规和铁道部相关规章制度，国家、铁道部颁发的现行规范、规程、验标等各项技术标准和有关的法律、法规。2.2、沪昆铁路客运专线湖南有限责任公司提供的由铁道第三勘察设计院集团有限公司设计图纸、设计文件和设计资料。2.3、《铁路混凝土工程施工技术指南》（TZ210-2005）；2.4、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）；2.5、《铁路工程设计防火规范》（TB10063-2007J774-2008）；2.6、《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》（TZ231-2007）；2.7、施工前期踏勘、调查、采集和咨询所获取的资料。2.8、施工拥有的科技工法成果和现有的企业管理水平，劳力、设备技术能力，以及在同类铁路施工中所积累的丰富3.场地布置3.1通讯当地通讯条件较好，对外联系采用程控电话和移动电话，保证指挥和联络的通畅。3.2用电隧道施工用电采用从地方10KV电源接入供电，由当地电业部门在隧道口安装2台800KVA变压器。施工队自备400KW发电机两台。电力线路尽量做到永临结合，确保工程顺利进行.工地用电配有值班室、配电房、变压器房。其结构采用砖墙预制板屋顶。隧道动力供电采用三相五线制，动力用Φ150mm2铝芯线，零线和接地采用Φ50mm2铝芯线。洞内配电箱每90m设一个，作业面和配电箱之间根据用电的负荷情况，用不同规格电缆连接；每个配电箱都设有漏电保护开关。每个作业台车都设有独立配电箱。台车本身电路采用固定电缆和固定插座、闸刀相连来满足需要。作业面照明电压作业地段不宜大于36V，隧道内所有设备均采用防爆设备。3.3临时用水隧道进出口在旱季时地表水较少,故需要在每个隧道作业洞口适当的位置修建一个100m³的蓄水池，可直接抽取，另外在隧道进口洞顶45m高差处修建一座100m3高山水池，以保证施工用水。为保证及满足施工用水的需要，在泵房安装高压水泵2台（1台备用），若工作泵发生故障，备用泵立即启用。高压水管选用直径为Φ100mm钢管直接进洞，安装在高压风管上部。生活用水直接在当地居民饮用水池引入。3.4施工通风根据隧道作业所需风量，配置电动空压机组成空压机站集中供风，每个隧道作业面配置7台20m3/min空压机组成两个空压机站。供风管采用φ150mm供风钢管，管道安装高度为路面上450mm。空压机房采用磷镁活动板房，配备值班室。同时设60m3水池2座供空压机循环冷却用水。为储存风量，缓解风压损失，在主管线上隔段增设风包，在管线最低和末端处加设油水分离器，经常排放高压风管和风包中的积水油污，保证供风质量。3.5施工通风、防尘为保证是施工安全，必须随时保证通风，每个隧道配备两台110KW风机保证隧道通风需求，防尘采用机械通风、湿式凿岩、喷雾洒水、个人防护等措施。3.6临时设施3.6.1施工便道靠近原有公路和乡村公路。施工便道前期以借用当地村村通水泥砼道路为主，并通过扩建乡村便道以满足施工运输需要。3.6.2办公、生活场地处设1个施工生活场地，活区及生产区房屋自建彩钢和磷镁活动板房。3.6.3生产场地场地按照便于管理、集中就近、一次规划、分步实施的原则布设，共需修建机械维修间、材料库、变压器房、发电机房、钢筋加工棚、拌和站、空压机房等。3.6.4每个隧道作业面主要临时工程和临时设施数量汇总序号名称单位数量备注1生产办公生活房屋m21000彩钢活动板、磷镁板房2施工污水处理池座13供水管道公里0.5Ф100钢管（洞外）4混凝土拌和站座15炸药库房座1（临时炸药加工房）6变压器台2800KVA3.6.5每处隧道主要机械设备统计表序号设备名称型号规格数量国别产地制造年份额定功率(KW)生产能力备注1挖掘机3202小松2009年1751.03m32砼运输罐车FHM62504陕西2009年2136m33侧翻装载机ZLC50G4夏工2009年1643m34发电设备JFK100-4002重庆2009年120-4005电动空压机DVY204咸阳2009年20m3/min6超前地质预报钻孔设备TGP2061北京2009年7隧道监控设备TMIGS1北京2009年8整体式隧道衬砌台车68t/12m1广东2010年27.5Kw12m全液压9隧道通风机TZ63-12.51天津2009年1101800m3/min10管棚钻机TDL100N1河北2010120-70米11多功能隧道作业台车T-151广东2009年钻孔深度5.2m12自卸汽车红岩金刚4重庆2009年23220T13气腿式凿岩机76552沈阳2009年66.7J14混凝土输送泵HBT60C2武汉2009年75Kw60m3/h15湿式喷射机TK-9612重庆2009年10m3/h16砂浆拌和机HJ2502山东2009年250L17变压器800KVA2广州2009年800KVA18风镐G10A12沈阳2009年19风钻YT-2820天水2009年4、施工准备4.1、导线控制点、水平基点已布设，轴线放样和标高测量满足施工要求。4.2、供电、供水、供风及排水等辅助作业能满足施工需要。4.3、对施工队伍进行技术交底。4.4、根据现场施工组织情况，在施工前将所需材料提前运送至现场，所有进场材料均应经过试验室检验，并满足招投标文件对原材料各项指标的要求。5、施工方案隧道超前支护措施设以下四种：Φ108大管棚：隧道洞口段V级围岩，长度20m-40m；超前中管棚，Φ89热轧无缝钢管，管长13米，外插角3-5度，水泥砂浆封孔；Φ42双层超前小导管：每环长度4.5m；Φ42单层超前小导管，每环长度3.5-4.0m。超前支护措施表序号项目主要作用主要设计参数适用条件1超前长管棚加固周边一定范围围岩，与钢架、超前小导管组合成预支护系统，防止洞口软弱围岩坍塌，创造进洞条件。Φ108热轧无缝钢管，长度不大于40米，外插角1-3度，水泥砂浆封孔。洞口V级及以下围岩，无自稳能力，或洞口段地表有重要建筑物。2超前中管棚加固周边一定范围围岩，与钢架、超前小导管组合成预支护系统，防止洞口软弱围岩坍塌，下沉或松弛。Φ89热轧无缝钢管，管长13米，外插角3-5度，水泥砂浆封孔。V级围岩浅埋段，IV级围岩偏压段，下穿房屋基础段，自稳力极差地段。3超前双层小导管加固周边一定范围围岩，与钢架、超前小导管组合成预支护系统，控制软弱围岩形变Φ42热轧无缝钢管，管长4.5米，外插角5-10度和40度，交错布置，搭接长度不小于1.5米，压注水泥浆液。4一般超前小导管加固周边一定范围围岩，与钢架、超前小导管组合成预支护系统，控制软弱围岩形变Φ42热轧无缝钢管，管长3.5或4.0米，外插角10-15度搭接长度不小于1.5米，压注水泥浆液。IV，V，VI级围岩地段5.1、超前大管棚施工顺序：施作砼套拱→钻机就位→钻孔→扫孔→插入钢管→孔口密封处理→喷砼封闭→管棚钢管注浆→开挖及支护→进入开挖支护循环5.1.1大管棚参数5.1.1.1钢管规格：Φ108×6mm无缝钢管；5.1.1.2钢管环向间距：40cm；5.1.1.3管棚分段安装,每段长4～6米,两段之间丝扣连接；5.1.1.4导管上钻注浆孔，呈梅花型布置，导管尾部留有不钻孔的止浆段3.0米；5.1.1.5钻孔的外插角：2度；5.1.1.6注浆材料：采用M20水泥砂浆，注浆压力为1～2Mpa；5.1.1.7与管棚配合使用的钢架采用二榀Ⅰ22a型钢钢拱架，间距50cm；5.1.2大管棚施工工艺超前大管棚施工工艺流程见下图“超前大管棚施工工艺流程图”。前期准备(测量放线和场地平整)管棚施工作业平台或操作间套拱施工导向架导向管下管综合检查注浆封口大管棚加工不合格钻机就位、钻孔补孔、下管合格注浆封口砼生产钢筋加工超前大管棚施工工艺流程图5.1.3套拱施工待洞口边仰披开挖，支护到明洞初砌外轮廓线时，预留核心土，测量人员在坡面上定出中线拱顶高度，套拱位置线，横向十字线，然后开挖两侧套拱位置的土体，边开挖边支护至边墙底高度以后，浆砌套拱基础，施做完后在明暗洞交界处架立两榀Ⅰ22a型钢钢拱架，间距50cm，每榀钢架用拉杆拉紧，防止倾倒，必要时在拱顶拱腰坡面上两侧打锚杆，将最前面一榀拱架焊在锚杆上拉紧，套拱在明洞外廓线以外，紧贴掌子面施作。在钢支撑上以设计大管棚间距安装Φ140mm，长1m的孔口导向钢管，必须用仪器仔细精确无误地检查其中线，方面与水平，确保导向良好，与管棚位置方向一至，用水泥纸或其他东西将孔口管封堵，防止浆液流入将孔口管堵塞，人工立模挡头板用钢筋拉杆拉紧，外模用铁线拉在衬砌拱架上，拱腰以下要用斜掌支于侧面上，完后浇注100cm厚的C20砼包裹钢支撑和导向管。套拱完成后，喷射C20砼10cm厚封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。见下图“管棚套拱安装图”。初期支护I22a钢拱架长管棚Φ108I22a工字钢导向管Φ140导向墙C20混凝土长管棚Φ1085.1.4导管加工加工4米和6米两种规格的管；为使钢管对接，钢管两端分别加工成公、母丝扣，丝扣长15cm,丝扣牙距5mm，管壁加工间距为15×15cm的φ10～16mm注浆孔，梅花型布置，以利于浆液通过管壁孔扩散到地层中。安装同孔导管时将4米管和6米管间隔装入孔中，相临两孔丝扣连接处相互错开。导管内插加劲钢筋笼，主筋4根，直径16mm，固定环采用Φ42热轧无缝钢管制作，每段长4cm，间距150cm，与主筋之间焊接。见下图“管棚导管构造图”。5.1.5测定孔位用全站仪精确测定钻孔孔位，并用红油漆标注在掌子面上。5.1.6导向管的安装为使大管棚安装在设计的位置，钻机施钻时要按设计的角度钻孔，故钻孔前需安装导向管，使得钻孔方位正确。5.1.7搭建施钻平台施钻平台用钢管架由下向上、由两边至中间根据孔位依次搭成“井”字形，上面用木板铺平。要求钻机平台搭建必须牢固，钻机安放到平台上以后，要用钢丝绳紧固。5.1.8钻机就位将钻机安放在施钻平台上，调整好高度、钻杆的倾角和方位角，然后将钻机牢固固定在施钻平台上，检查各管线和连接件是否正确。5.1.9钻孔将钻头和钻杆穿过导向管，对准已作好标记的孔位孔心，慢慢开动钻机，注意钻孔应平直，孔底偏差距离小于钻孔的半径。用螺旋钻杆配三翼钻头，干式钻进成孔。钻孔直径：φ127mm；钻孔平面误差不大于50mm；孔斜控制措施：导向管导向；为了能顺利下管，成孔后再进行扫孔，顺通孔道。大管棚施工完成后，成伞形辐射状，详见下图：5.1.10安装大管棚大管棚安装时用钻机顶进，钢管间为丝扣连接，用自由钳旋转拧紧，相邻两孔的钢管接头要相互错开。顶进钢管时要保证导管的倾角和方位角与钻孔钻杆前进的倾角和方位角一致。最好在钻完一个孔后不要移动钻机，立即将该孔的导管顶入孔内，安装好导管后，再移开钻机进行下一孔的钻进。5.1.11注浆注浆采用M10水泥砂浆，前进式注浆，水泥砂浆注浆参数根据现场试验情况进行调整。注浆达到预定压力后，即停止注浆，关上止浆阀门，打开泄压阀，待管内压力降为0后，关上泄压阀，同时将吸浆管放进旁边早已准备好的清水中，开动注浆机及时清洗管路。5.1.11.1注浆要求①注浆前用清水试压管