隧道竖井工作面管棚及水平旋喷桩超前支护施工方案.doc

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隧道水平旋喷、管棚超前支护施工方案目 录一、工程概况4二、超前支护工法及范围 5三、180管棚和600旋喷施工断面（dk109+291dk109+105区段）6 （一）dk109+291dk109+244区段6 （二）dk109+247dk109+184区段 1、dk109+247dk109+184区段180mm大管棚7 2、dk109+247dk109+222区段600mm水平旋喷8 3、dk109+227dk109+202区段600mm水平旋喷9 4、dk109+207dk109+182区段600mm水平旋喷10 （三）dk109+187dk109+105区段 1、dk109+187dk109+105区段180mm大管棚11 2、dk109+187dk109+162区段600mm水平旋喷13 3、dk109+167dk109+142区段600mm水平旋喷14 4、dk109+147dk109+122区段600mm水平旋喷15 5、dk109+127dk109+105区段600mm水平旋喷16 （四）dk109+291dk109+105区段工程量统计17四、108管棚施工断面 (一）dk109+910dk109+936区段 1、dk109+910dk109+983断面108管棚17 2、dk109+980dk110+053断面108管棚18 3、dk110+050dk110+121断面108管棚19 （二）dk110+376dk110+455区段 1、dk110+376dk110+455断面108管棚19 （三）108管棚区段工程量统计20 五、159管棚和600旋喷施工断面20 （一）dk110+455dk110+476区段159mm管棚21 （二）dk110+476dk110+510区段159mm管棚22 （三）dk110+476dk110+510区段600mm水平旋喷231、dk110+476dk110+510区段拱顶600mm水平旋喷232、dk110+476dk110+510区段600mm掌子面水平旋喷.233、dk110+476dk110+510区段断面超前支护总关系图24 （四）dk110+455dk110+510区段工程量统计25 六、隧道超前支护总工程量（dk109+105dk110+510）25 七、管棚施工组织 （一）施工方案26 1、施工要点262、施工程序273、技术要求274、设备安装285、导向原理28 （二）设备物资组织29 （三）施工人员组织9 （四）施工报价1、180mm施工报价302、159mm报价323、108mm报价34八、水平旋喷施工组织36 (一）施工概述361、工法介绍362、施工技术要求363、水平旋喷注浆技术特点364、水平旋喷桩效果375、工艺流程386、施工程序387、质量保证措施39 （二）设备物资组织40 （三）施工人员组织40 (四）施工报价41九、导向原理及施工保障措施43 (一）施工角度控制和定位431、全方位控向系统432、水平定向地表跟踪测量钻进方法原理43（二）中空强制排浆工艺44（三）弧形拱架钻机介绍46 十、质量保证措施47 (一）质量保证制度47 （二）工程质量管理措施47 （三）工程质量保证控制措施47 十一、安全应急保证措施48 (一）安全用电48 （二）机械操作安全48 （三）焊接作业安全48 (四)其它作业安全注意事项49 （五）文明施工49 十二、其他事项50(四)地面垂直旋喷51 垂直施工照片51隧道2#竖井工作面dk109+105dk110+510段实施性施工组织设计超前支护施工方案一、工程概况隧道2#竖井位于莲花山公园北侧，莲花路和雨田路的交叉口南侧。竖井及矿山法开挖盾构空推段隧道505.8m（dk109+404.2dk109+910）已经施工完成。经类变更设计，将部分隧道由盾构法变更为矿石法施工长1336.8m。工区承担的施工任务为：从2#竖井向小里程方向进行矿山法施工接应盾构机，里程为dk109+105dk109+385.8段长280.8m，大里程方向dk109+404.2dk109+910段长505.8m，进行补充二次衬砌施工； dk109+910dk110+510段长600m，进行为矿山法施工，其中在dk109+910dk110+160段250m长，下穿莲花山人工湖，在dk110+455dk110+515段下穿地铁3#线。里 程围岩级别长度开挖方法辅助措施dk109+105109+247v142临时仰拱法180长管棚+双排600400水平旋喷桩+掌子面超前注浆+径向注浆dk109+247109+291iv44三台阶法径向注浆+超前小导管+180长管棚dk109+291109+385.8iii94.8三台阶法径向注浆dk109+910109+936iv26三台阶法地表袖阀管注浆+108长管棚dk109+936110+121v185临时仰拱法地表袖阀管注浆+108长管棚dk110+121110+201iv80三台阶法42超前小导管dk110+201110+286iii85三台阶法/dk110+286110+376iv90三台阶法42超前小导管dk110+376110+421v45临时仰拱法108长管棚dk110+421110+455iv34三台阶法108长管棚dk110+455110+476iv21三台阶法159长管棚+42超前小导管dk110+476110+510v39三台阶临时仰拱法159长管棚+42超前小导管+双排600400水平旋喷桩+上台阶拱脚设旋喷桩+掌子面600水平旋喷桩满堂加固（表1）二、超前支护工法及范围本隧道区间主要超前支护工法采用的是：水平旋喷+大管棚拱顶支护、大管棚拱顶支护、袖阀管注浆和超前注浆。序号里程范围施工长度1dk109+105dk109+247l=142米2dk110+476dk110+510l=34米1、水平旋喷施工范围（表2）2、180mm大管棚施工范围序号里程范围施工长度1dk109+105dk109+247l=142米2dk109+247dk109+291l=44米（表3）3、159mm大管棚施工范围序号里程范围施工长度1dk110+455dk110+476l=21米2dk110+476dk110+510l=34米（表4）4、108mm大管棚施工范围序号里程范围施工长度1dk109+910dk109+936l=26米2dk109+936dk110+121l=185米3dk110+376dk110+421l=45米4dk110+421dk110+455l=34米（表5） 5、袖阀管注浆序号里程范围施工长度1dk109+910dk109+936地表l=26米2dk109+936dk110+121地表l=185米（表6）序号里程范围施工长度1dk109+105dk109+247掌子面l=142米 6、超前注浆（表7）三、180管棚和600旋喷施工断面（dk109+291dk109+105区段）（一）dk109+291dk109+244区段 1、180mm大管棚从隧道2#竖井（dk109+395）向小里程方向开挖到dk109+302处进行管棚工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为4.5%；桩点在开挖线上20cm处，环向上扩0.3米，至dk109+291位置封闭掌子面，进行180mm大管棚超前支护施工。 本断面管棚施工里程为：dk109+291dk109+244，本环管棚施工长度为47米，有效开挖长度为44米，后续管棚3米搭接长度，。本断面共设置48根180mm大管棚，累计延长米为：2256米（包含搭接段）；管（孔）间距为350mm，施工入孔角度设定为上仰2.5%，以保证下一循环断面工作室扩挖。示意图： （图1）dk109+291dk109+244区段管棚位置图 （图2）dk109+291dk109+244区段管棚施工角度示意图 180mm大管棚施工参数 管棚在隧道拱部离开挖线30厘米外范围内环向布设，180mm大管棚采用无缝钢管，壁厚6mm，每节钢管两端均预加工成母扣, 丝扣螺纹长度为6cm，采用180*10无缝管预加工成公扣，作为管棚钢管连接内套管，丝扣螺纹段长度为12cm； 掌子面管棚按顺序编号，从1开始，奇数号孔的管棚第一节管与偶数数号孔的管棚第一节管长度相差2m（如奇数号管长为4m，则偶数号管长为6m），其后各节管长为相等长度（46m）； 管棚精度控制在8； 注浆材料采用水泥浆液，水灰比为1:1，注浆压力0.51mpa； 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2台水平钻机同时施工； 设备安装准备就绪正式施工13天完成。（二）、dk109+247dk109+184区段1、180mm大管棚（dk109+247dk109+184） 从dk109+291第一循环断面向小里程方向开挖到dk109+258断面处进行管棚工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰7.3%；桩点在开挖线上0.5m处，环向上扩0.8米，至dk109+247位置封闭掌子面，进行180mm大管棚第二循环超前支护施工。本断面管棚施工里程为：dk109+247dk109+184，本环管棚施工长度为63米，有效开挖长度为60米，后续管棚3米搭接长度。 本断面共设置77根180mm大管棚，施工长度63米/根，累计延长米为：4851米（包含搭接段）；管（孔）间距为300mm，施工入孔角度设定为上仰1.5%2 %，以保证下一循环断面工作室扩挖。示意图：（图3）dk109+247dk109+184区段管棚位置图本断面180mm大管棚施工参数 管棚在隧道拱部离开挖线30厘米外范围内环向布设，180mm大管棚采用无缝钢管，壁厚6mm，每节钢管两端均预加工成母扣, 丝扣螺纹长度为6cm，采用180*10无缝管预加工成公扣，作为管棚钢管连接内套管，丝扣螺纹段长度为12cm； 钢管分段安装，第一段按奇、偶数分别编号，奇、偶数不同的管长相差2m（若奇数管长为4m，则偶数管长为6m），其后各分段管长可取相等长度（46m）； 管棚钻进进行角度控制，控制误差在8； 注浆材料采用水泥浆液，水灰比1:1，注浆压力0.53mpa； 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2台水平钻机同时施工； 每台设备日均产量（24小时）2根； 设备安装准备就绪正式施工至完成共计：20天。2、dk109+247dk109+222区段600mm水平旋喷本区段（第一循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm和30cm位置施工两排600mm相互咬合的水平旋喷桩组合桩体， dk109+247位置封闭掌子面，与180mm大管棚在同一断面进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。 本断面水平旋喷施工里程为：dk109+247dk109+222，本环施工长度为25米，有效开挖长度为20米，预留5米环向搭接。 本循环断面共设置96根600mm水平旋喷桩，（其中上排49根，下排47根）；施工长度25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距150mm；施工入孔角度设定为下排上仰4%5%，上排6%6.5%；以保证下一循环断面工作室扩挖。示意图： （图4）dk109+247dk109+222区段旋喷与管棚施工角度断面示意图（图5）dk109+247dk109+222区段水平旋喷桩布置图 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2台水平钻机同时施工； 每台设备日均产量（24小时）6根； 设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8天。3、dk109+227dk109+202区段600mm水平旋喷本区段（第二循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm和30cm位置施工两排600mm相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。本区段断面在小里程方向开挖到dk109+232断面处进行工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度6米，扩挖角度为上仰6.7%；桩点在开挖线上0.3m处，环向上扩0.4米，至dk109+227位置封闭掌子面，进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。（本区段不进行管棚作业。）本断面水平旋喷施工里程为：dk109+227dk109+202，本环施工长度为25米，有效开挖长度为20米，预留5米环向搭接。 本循环断面共设置96根600mm水平旋喷桩，（其中上排49根，下排47根）；施工长度25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距150mm；施工入孔角度设定为下排上仰4%5%，上排6%7%；以保证下一循环断面工作室扩挖。 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2台水平钻机同时施工； 每台设备日均产量（24小时）6根； 设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8天。 图示： （图6）dk109+227dk109+202区段旋喷施工角度示意图（图7）dk109+227dk109+202区段旋喷施工布置图4、dk109+207dk109+182区段600mm水平旋喷本区段（第三循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm和30cm位置施工两排600mm相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。本区段断面在小里程方向开挖到dk109+213断面处进行工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度6米，扩挖角度为上仰6.7%；桩点在开挖线上0.3m处，环向上扩0.4米，至dk109+207位置封闭掌子面，进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。（本区段不进行管棚作业。）本断面水平旋喷施工里程为：dk109+207dk109+182，本环施工长度为25米，有效开挖长度为20米，预留5米环向搭接。 本循环断面共设置96根600mm水平旋喷桩，（其中上排49根，下排47根）；施工长度25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距400mm；施工入孔角度设定为下排上仰6%7%，上排8%9%；以保证下一循环断面工作室扩挖。图示： （图8）dk109+207dk109+182旋喷施工角度示意图 （图9）dk109+207dk109+182旋喷施工布置图 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2台水平钻机同时施工； 每台设备日均产量（24小时）6根； 设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8天。（三）dk109+187dk109+105区段1、dk109+187dk109+105区段180mm大管棚 从dk109+207水平旋喷第三循环断面向小里程方向开挖到dk109+198断面处进行管棚工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰7.3%；桩点在开挖线上0.5m处，环向上扩0.8米，至dk109+187位置封闭掌子面，进行180mm大管棚第二循环超前支护施工。本断面管棚施工里程为：dk109+187dk109+105，本环管棚施工长度为82米，有效开挖长度为82米，无后续搭接。 本断面共设置77根180mm大管棚，施工长度82米/根，累计延长米为：6314米（包含搭接段）；管（孔）间距为300mm，施工入孔角度设定为上仰2%3%，以保证下一循环断面工作室扩挖。本断面180mm大管棚施工参数 管棚在隧道拱部离开挖线30厘米外范围内环向布设，180mm大管棚采用无缝钢管，壁厚6mm，每节钢管两端均预加工成母扣, 丝扣螺纹长度为6cm，采用180*10无缝管预加工成公扣，作为管棚钢管连接内套管，丝扣螺纹段长度为12cm； 钢管分段安装，第一段按奇、偶数分别编号，奇、偶数不同的管长相差2m（若奇数管长为4m，则偶数管长为6m），其后各分段管长可取相等长度（46m）； 管棚钻进进行角度控制，控制误差在8； 注浆材料采用水泥浆液，水灰比1:1，注浆压力0.51mpa； 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2台水平钻机同时施工； 每台设备日均产量（24小时）2根； 设备安装准备就绪正式施工至完成共计：20天。图示：（图10）dk109+187dk109+105旋喷与管棚施工角度图 （图11）dk109+187dk109+105旋喷与管棚施工角度图 2、dk109+187dk109+162区段600mm水平旋喷本区段（第一循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm和30cm位置施工两排600mm相互咬合的水平旋喷桩组合桩体， dk109+187位置封闭掌子面，与180mm大管棚在同一断面进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。本断面水平旋喷施工里程为：dk109+187dk109+162，本环施工长度为25米，有效开挖长度为20米，预留5米环向搭接。 本循环断面共设置96根600mm水平旋喷桩，（其中上排49根，下排47根）；施工长度25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距400mm；施工入孔角度设定为下排上仰4%5%，上排6%7%；以保证下一循环断面工作室扩挖。 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2台水平钻机同时施工； 每台设备日均产量