隧道施工支护技术培训

新建丽江至香格里拉铁路站前工程LXZQ-2标隧道支护施工技术培训教材编制：复核：审核：中铁隧道集团有限公司丽香铁路项目经理部一工区二〇一七年二月超前小导管支护施工作业标准1．适用范围适用于新建铁路（丽香线）站前工程二标段隧道小导管超前支护作业。2．作业准备2.1施工前应根据设计提供水文地质资料，结合现场实际情况，选择超前支护相关参数；2.2熟悉施工图纸，做好各项技术交底；2.3根据施工进展的要求提前加工好适当数量的超前小导管，并做好存放；2.4根据现场的地质条件，现场试验确定注浆液的各种参数，用于指导现场施工；2.5检查机具设备和风、水、电等管线路，并试运转，确保各项作业正常进行；2.6做好现场劳动力组织，准备好各种施工机械，并保证施工机械的完好率，使其能满足施工要求；2.7预备好施工使用的各项材料，使其满足施工要求；3．技术要求根据设计要求，对不同地段不同地质情况围岩采用超前小导管注浆超前支护。小导管采用Ф42无缝热轧钢管，壁厚3.5mm，长度一般为3.5~5m，环向布置间距0.3~0.5m，纵向水平搭接≥1m。沿拱部开挖轮廓线外缘布置，钢管外插角均为10～15°，其纵向搭接长度不小于1m。管内预注浆为水泥浆单液浆。4．施工程序与工艺流程4.1施工程序施工准备→测量放点→布孔→钻机钻孔→清孔→导入小导管→注浆→检验验收→封孔。4.2工艺流程图4-1隧道超前小导管施工工艺框图5．施工要求5.1小导管的制作5.1.1一般采用直径Ф42热轧无缝钢花管制作。不合格孔位检查注浆设计效果检查不合格合格施工准备测量导管孔位钻孔注浆配置安设导管喷射混凝土封闭注浆面导管注浆小导管预制加工运输注浆参数试验注浆设备就位调试结束合格5.1.2在小导管的前端做成约10cm长的尖锥形，在尾端焊接φ8钢筋加劲箍；管壁上每隔20～30cm梅花型钻眼，眼孔直径6～8mm；尾部长度不小于100cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图5-1。图5-1小导管构造示意图5.2钻孔及清孔5.2.1测量放样，按设计要求在施工作业面上放出钻孔位置，并做好标记。5.2.2采用凿岩机进行钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。5.2.3按设计倾角、间距、孔深进行钻孔，允许误差方向角2°、孔口距±50mm、孔深+50mm。5.2.4钻孔完成后，用高压风从孔底向孔口清理钻渣。5.3安装5.3.1已加工的小导管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不小于90%的管长。5.3.2安装时，在孔口端用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞，把小导管插入孔内，带好丝扣保护帽，用风钻或风镐打入到设计深度，使麻丝柱塞与孔壁压紧。5.3.3小导管应有一定的外漏长度，以便连接孔口阀门和管路，尾部焊接在钢架上。5.3.4相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求，且不小于1.0m。φ8mm加劲箍φ42mm钢管100cm15cm溢浆孔5.3.5钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，方便与注浆管路连接。5.4注浆5.4.1小导管安装完成后，应先检查导管孔口是否达到密闭标准，进行压水试验，压力一般不大于1.0MPa，并根据设计和试验结果确定注浆参数。5.4.2水泥浆液应采用搅拌桶配制，配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时，应防止杂物混入。5.4.3注浆应采用专用注浆泵注浆，为加速注浆，可安装分浆器同时多管注浆。5.4.4配制好的浆液应在规定时间内注完，随配随用。5.4.5注浆前先喷射混凝土厚度5～10cm封闭掌子面，形成止浆盘。5.4.6注浆顺序为由下至上，浆液先稀后浓、注浆量先大后小，注浆压力由小到大。5.4.7当发生串浆时，应采用分浆器多孔注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。当注浆压力突然升高时应停机查明原因；当水泥浆进浆量很大、压力不变时，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，采用小流量低压力注浆或间歇式注浆。5.4.8注浆压力应符合设计要求，浆液必须充满钢管及其周围的空隙。5.4.9注浆结束标准：一般按单孔注浆量达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。5.4.10注浆后要堵塞密实注浆孔，浆液强度达70%以上，或4h后方可进行开挖工作面的开挖。5.4.11开挖过程中应检查浆液渗透及固结状况，并根据压力-流量曲线分析判断注浆效果，及时调整注浆方案。6．劳动组织根据现场实际情况一般采用平行流水作业组织，见表6-1。表6-1施工步骤劳动配置表序号步骤（分工序、作业班组）紧前工序平行工序人员组成人员数量备注1小导管制备测量定位、浆液制备技工、普工6每工班2测量定位小导管制备、浆液制备工程师、测工4每组3钻孔作业测量定位浆液制备钻爆工、普工10每工班4浆液制备小导管制备、测量定位、钻孔作业、注浆作业技工、普工2每工班5小导管安装钻孔作业技工4每工班6注浆作业小导管安装技工、普工4每工班超前小导管施工每班劳动力配备见表6-2。表6-2超前小导管施工每班劳动力配备表工种名称工序名称司钻工钢筋工电焊工注浆工电工运输司机班长普工合计超前小导管施工103281213307．材料要求7.1超前小导管应选用Ф42热轧钢花管，壁厚3.5mm；7.2注浆材料的选择及浆液配合比的确定；7.3注浆材料一般采用水泥单液浆、水泥砂浆、水泥-水玻璃双液浆，特殊情况下采用超细水泥、改性水玻璃、化学浆液等。根据地层地质及富水情况试验确定，确保达到理想的注浆效果及合理的经济效益。8．设备机具配置超前小导管主要机械设备配置见表8-1。表8-1超前小导管主要施工机械配备表序号名称规格型号数量（台/套）状况1多功能作业台架1良好2电焊机BX-5005良好3钢筋弯曲机YG-1401良好4钢筋调直机TZ-121良好5风钻YT-288良好6注浆泵及搅拌桶单液/双液2/1良好注：表中未列供电、供水、供风、运输等系统设备。9．质量控制及检验9.1超前小导管施工允许偏差应符合表9-1的规定。（铁建设〔2005〕160号之6.7.7条）9.2超前小导管所用的钢管进场检验必须按批抽取试件做力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。（铁建设〔2005〕160号之6.7.1条）表9-1超前小导管施工允许偏差序号项目允许偏差检验数量检验方法1方向角2°每环抽查3根仪器测量、尺量2孔口距±50mm3孔深+50mm、0mm9.3超前小导管所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。（铁建设〔2005〕160号之6.7.2条）9.4超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。（铁建设〔2005〕160号之6.7.3条）9.5超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。（铁建设〔2005〕160号之6.7.4条）9.6注浆浆液配合比的检验应符合设计要求。（铁建设〔2005〕160号之6.7.5条）9.7超前小导管注浆压力应符合设计要求，浆液必须充满钢管及其周围的空隙。（铁建设〔2005〕160号之6.7.6条）9.8超前小导管应沿隧道拱部均匀布设。9.9超前小导管的间距应根据开挖工作面前方的地质条件和自稳能力确定，并符合设计要求。9.10外插角取值应考虑小导管的长度和钢架的间距，一般外插角为10°～15°，并满足设计要求。9.11小导管长度一般为3.5～5.0m，小导管之间的搭接长度不得小于1.0m。10．安全及环境保护10.1施工安全10.1.1施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带；10.1.2施工用作业台架应牢固可靠，并应设置安全护栏；10.1.3必须定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全；10.1.4施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象时应及时处理；10.1.5施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员；10.1.6喷砼作业时，当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的工作风压不得超过0.5MPa；10.1.7非施工人员不得进入正进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人；10.1.8各种材料堆码整齐，确保现场通道畅通。液态速凝剂等腐蚀性物品要严格管理，避免液体流出伤及作业人员；10.1.9洞内渗涌水量较大时，清理好排水沟及集水坑，确保渗涌水及时排走，避免现场泥水过深而影响作业。10.2环境保护10.2.1开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案。10.2.2加强对钢加工场的管理，原材料、半成品、成品均有防雨措施，确保钢管不受雨水浸蚀，避免钢管锈蚀而导致污染水土；每班必须将焊渣清扫，每班将焊渣装入遮雨的桶或箱内，定期将焊渣运至指定地点。10.2.3加强对水泥、水玻璃等浆液原材料的管理，水泥必须堆放在防潮的库房中，确保在有效期内使用；水玻璃必须在封闭的容器内存放，若容器受损使水玻璃渗漏必须立即采取措施，避免水土被污染。10.2.4加强现场管理，浆液现场随配随拌随用，各种管道不得漏浆、各种容器不得漏浆，注浆外溢时及时采取措施，避免浆液溢出过多使洞内水受到污染。10.2.5洞口设置污水处理池，洞内废水必须经过污水处理池处理达标后排放至自然沟内。10.2.6各种机械设备废油集中处理，避免导致土体污染。10.2.7各种材料包装袋，拆后及时回收、集中堆放。锚杆支护施工作业标准1．适用范围适用于新建铁路（丽香线）站前工程二标段隧道洞口边、仰坡支护，洞内超前或径向支护施工作业。2．作业准备2.1材料水泥、细砂、Φ22螺纹钢、φ25组合中空锚杆，δ=6mm钢板、螺母，钻杆、钻头等。2.2设备机具配置风机、空压机、作业台架，锻钎机、砂轮机、注浆机、搅拌机、钢筋切断机、摇臂钻床。2.3作业条件及技术准备2.3.1作业条件现场劳动力组织、各种施工机械、各项材料和构（配）件已准备就绪，上道工序已经完成并经监理工程师验收同意进入本道工序施工。破碎围岩地层须初喷后施作锚杆，岩石裸露地段必须将危石清除后施作，作业台架要牢固。2.3.2技术准备施工方案已编制并经上报审批，已进行技术交底及技术培训（包括安全方面），对使用材料均已完成试验检验。3．技术要求拱部系统锚杆采用中空注浆锚杆，边墙采用普通砂浆锚杆。锚杆长度、间、排距根据不同级别围岩，按图纸和规范要求施工。4．施工程序与工艺流程4.1施工程序材料准备钻孔清孔注浆锚杆安装锚杆检验4.2工艺流程与施工程序锚杆施工工艺流程图见4-1、图4-2。图4-1隧道砂浆锚杆施工工艺流程图合格不合格否锚杆安装施工准备施工放样测量锚杆孔位布置装载机移动台架锚杆钻孔清孔补孔验孔填塞砂浆砂浆配制锚杆及附件制作、运输加垫板、拧紧螺帽，固定杆体孔口处理验收进入下一道工序合格合格图4-2中空注浆锚杆施工工艺框图5．施工要求5.1施工准备对风、水、电设备管线进行检查，并试运行，确保其处于安全状态。现场锚杆符合要求，螺纹钢端部要求车丝（与螺栓匹配），中空锚杆需附件齐全，锚杆类型、长度等参数满足设计要求，锚杆体无锈装载机移动台架不合格施工准备锚杆孔位布置施工放样测量锚杆钻孔锚杆孔清孔锚杆安装锚杆制作运输浆液配制安止浆塞、接管、注浆合格注浆质量综合检查加垫板、拧紧螺帽，固定杆体进入下一道工序蚀、弯折现象。作业人员配戴好个人防护用品。施工前对围岩进行检查，看有无掉块、开裂现象，确保安全。5.2测量定位测量人员根据施工部位锚杆环纵向设计参数进行布眼，并用红油漆标记，同时放出隧道中线，作为施钻角度的控制依据。孔位允许偏差为±150mm。5.3钻孔、清孔、验孔钻孔机具根据锚杆类型、规格选择，成孔与围岩面或所在部位岩层的主要结构面垂直，尝试及直径与杆体相匹配。钻孔深度应大于锚杆长度10㎝。钻孔完成后，施钻人员采用专用工具进行清孔，用高压风将孔内残渣或积水吹出，清孔时必须逐孔进行，保证每个孔内不留残渣。验收孔间距、孔深、孔径、角度，孔深大于锚杆设计长度10cm，深度误差不大于±50mm，直径大于杆体直径15mm，孔位允许偏差±150mm，角度尽可能与岩层主要结构面垂直，若产状杂乱时尽可