隧道支护施工作业指导书04.doc

隧道支护施工作业指导书1编制依据与目的1.1 编制目的指导新建渝利铁路标段二工区隧道支护施工作业，主要内容包括超前小导管、超前锚杆、钢架、锚杆、钢筋网施工。1.2 编制依据(1)客运专线铁路隧道工程施工技术指南（TZ214-2005）(2)客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准（铁建设2005160号）(3)铁路工程施工安全技术规程（TB10401.1-2003）2适用条件及范围适用于新建渝利铁路标段二工区隧道支护工程。3施工准备(1)原材料进场及试验。(2) 施工作业前要先对施工设备进行检修；检查风水管路，电路的连接情况是否正常，有无漏风，漏水及漏电现象；检查施工机械关键机件是否处于润滑状态。 (3) 施工放样测量，开挖断面检查及钢架位置、锚杆孔位布置，施工机械就位。4施工方法及工艺要求4.1超前锚杆施工4.1.1 施工工艺超前锚杆施工工艺见图4-1-1。4.1.2砂浆配合比设计：注浆采用水泥砂浆，灰砂比为1:11:2，水灰比为0.380.45。水泥砂浆的强度等级不应低于M20，砂浆配合比通过现场原位试验确定，坚持随拌随用的原则，对超过初凝时间的砂浆做报废处理。砂浆的干缩率必须在允许的范围内。施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位锚杆孔冲洗锚杆成孔检查搅拌砂浆插入锚杆、加垫板拧扣安装锚杆及排气管注 浆修建上挡检测锚杆抗拔力检查查锚杆竣工验收砂浆饱满度检查图4-1-1 超前锚杆施工工艺流程4.1.3注浆：拱部采用双管法，边墙采用单管法注浆工艺，如图4-1-2。图4-1-2 单管及双管排气注浆作业示意图4.1.4插杆：注浆后应及时放置锚杆，锚杆放入后视实际需要补注浆。锚杆孔注满浆后，将锚杆钢筋插入锚杆孔内，同时用水泥袋纸或塑料布封住孔口，当感到锚杆撞击孔底时，孔口要求填满砂浆，插好锚杆后在孔口用块石或木楔临时居中固定，杆体外露部分避免敲击碰撞。锚杆安装后，不得随意敲击，3d(天)内不得悬挂重物。4.1.5安装垫板：锚杆孔内砂浆达到设计强度80%以上时，方可进行垫板安装的外部操作。安装垫板时，应确保垫板与锚杆轴线垂直，各种不正确的安装方法都会对锚杆的锚固性能产生不利影响。当锚杆孔的轴线与孔口平面不垂直时，为保证垫板能均匀地压紧岩面，采用两种方法进行调整：一是在螺帽下安装楔形垫块；二是在垫板后用砂浆或混凝土找平。4.1.6锚杆质量检查和验收：锚杆孔主要检查锚杆的孔位、孔向、孔径、孔深、洗孔质量等项目，锚杆体主要检查锚杆材质、长度、直径、浆液性能等，最后是按规范要求抽样进行锚固力检查，其平均值不能低于设计值，以确保锚杆施工质量。4.2系统锚杆施工4.2.1 砂浆锚杆砂浆锚杆设在边墙，采用单管法注浆，施工工艺同超前砂浆锚杆。4.2.2 中空注浆锚杆（1）中空锚杆施工工艺中空注浆锚杆施工工艺见图4-2-1。（2）中空锚杆施工方法中空注浆锚杆在专业厂家购买，锚杆钻机钻孔，液压平台辅助人工安装，专用高压注浆泵注浆。中空锚杆结构见图4-2-2。图4-2-2中空锚杆结构示意图施工准备中空注浆锚杆订购中空注浆锚运输注浆材料试验、进场浆液配合比设计锚杆钻孔定位钻机就位钻 孔高压风清孔安装锚杆杆体组装锚杆杆体安装止浆塞、垫板、螺母钻孔孔深检测长度检测管注浆注 浆进入下一道工序注浆检查浆液拌制注浆站布置浆液运输合格不合格图4-2-1 中空注浆锚杆施工工艺流程图（3）施工要点施工准备:严格按照设计要求选择专业厂家订购中空注浆锚杆，并进行相关试验，确保锚杆体的抗拉拔力满足设计要求。注浆浆液采用水泥浆，施工准备阶段主要完成有关水泥相关试验和水质化验，进行浆液配合比设计及相关试验。测量放样、钻机就位:锚杆孔开孔前做好量测工作，按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于10cm；锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，图纸未规定时垂直于开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，交角大于45。锚杆钻机就位。成孔:采用锚杆钻机钻孔，测斜仪控制孔身倾斜角度，利用短杆冲孔，然后接长钻杆钻孔到设计长度。锚孔位置、方向、直径严格控制，锚孔钻完后用高压风清孔。清孔完成后进行锚孔位置、方向、直径进行严格控制，检查锚孔是否平直畅通，不合格的孔位重新钻孔。锚杆杆体安装:组装中空注浆锚杆杆体，安装可测长锚头、长度检测管。人工辅助锚杆钻机安装，锚杆边旋转边送入锚孔。隧道拱部采用带防弊气联接套的中空注浆锚杆，锚杆组装时，同时安装防弊气联接套、排气管。杆体安装完成后，安装止浆塞、垫板、球形螺母，利用中空锚杆扳手拧紧。安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直，并与初喷混凝土面密贴紧压。锚杆安装后，不得随意敲击，3d(天)内不得悬挂重物。注浆:利用专用高压注浆泵注浆通过锚杆杆体预留通道接孔口注浆。隧道拱部利用排气管排气，确保锚杆孔内注浆饱满。注浆浆液配合比设计：注浆采用水泥浆，水灰比0.40.5:1。浆液扩散半径r的确定：根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围，确定浆液扩散半径r的大小。注浆孔距D与排距L的计算：L=Dsin60，D=2rcos30单孔注浆量Q注=r2h式中：r-浆液扩散半径，m；h-压浆段有效长度，m；-岩石裂隙率；-浆液在裂隙内的有效充填系数。洞内注浆结束的标准：注浆压力控制在设计规定范围内。锚杆检测:锚杆长度测量采用在锚杆杆体中预留通道，在注浆完毕后用机械法测量已锚固注浆锚杆的长度。每段工程取代表性段落对锚杆进行抗拔试验，锚杆抗拔力大于100kN/根，通过试验修正施工参数，指导大面积施工。锚杆抗拔力采用锚杆拉拔器按规范标准分批进行检测。4.2.3质量控制4.2.3.1锚杆使用的原材料进场要有质量合格，检验项目及检验指标必须符合检验要求。4.2.3.2 锚杆安装的数量，砂浆的强度、配合比符合设计要求。施工前要进行工艺试验。4.2.3.3锚杆孔径、深度、孔距和锚杆插入长度要符合设计和规范要求。4.2.3.4 锚杆类型、布置及安装数量符合设计要求。锚杆钻孔保证直线，并与其所在部位的岩层主要结构面垂直。砂浆锚杆采用的砂浆强度等级、配合比符合设计要求。砂浆锚杆设置垫板，垫板与基岩面密贴。锚杆灌浆饱满，锚固力不低于设计或规范要求。4.2.4安全、环保水保措施4.2.4.1 安全措施(1) 施工作业人员必须进洞前要佩戴好安全防护用品。 (2) 严格按照机械设备的操作规程合理使用施工机械。对各种机械设备要定期进行检查，保证机械设备在正常状况下工作。(3)规范施工用电管理。要做到“一机、一闸、一保护”，进洞电缆都要采用绝缘电缆线架空进洞。(4) 要保证工作区的照明亮度满足施工规范要求。(5) 压浆作业前，要检查注浆管路是否畅通，接头是否牢固。作业过程中，要检查注浆压力是否正常，发现压力异常，要及时停机检查，故障排除前不得从事压浆作业。 4.2.4.2 环保水保措施(1) 临时设施建设尽量少占或绕避良田、林地，保护好原有树木及地表植被。临时用地范围的耕地采取措施复耕。(2) 加工场地的下脚料要进行分类整理，原材料、半成品的堆码整齐。(3) 洞里外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。工地废水，注浆机清洗水泥浆等排放前先经沉淀池，并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。4.3钢架施工4.3.1施工准备4.3.1.1 格栅及钢架加工所用的原材料必须满足设计及规范要求。4.3.1.2 钢格栅、钢架应按分部开挖情况分段、分节制作加工，在加工场地按11放样，型钢钢架宜采用冷弯成型，格栅钢架采用胎模焊接。钢格栅、钢架不得在拱顶等剪应力较大或弯矩最大的地方分段、分节，钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。4.3.1.3每榀格栅、钢架加工完成后应放在平整的水泥地面上进行试拼，检查各部尺寸均符合设计要求时才可进行批量生产。周边拼装允许误差为3cm，平面翘曲应小于2cm。4.3.1.4格栅、钢架应在开挖或喷混凝土后及时架设。架设前应由测量人员将待架格栅或钢架的位置（里程、中线和水平）测放在岩面或喷射混凝土面上。4.3.1.5 格栅及钢架在运输过程中应避免磕碰变形。4.3.2施工方法及工艺要求4.3.2.1施工工艺流程见图4-3-1。图4-3-1 格栅、钢架施工工艺流程图4.3.2.2 施工工艺控制要点(1)安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。钢架安装允许偏差：钢架间距、横向位置和高程与设计位置的偏差不超过5cm，垂直度误差为2。(2) 钢架拼装可在开挖面以人工进行，各节钢架间宜以螺栓连接，连接板应密贴。(3)沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧。(4)钢架底脚应置于牢固的基础上，否则应设钢垫板或用混凝土填充。钢架应尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间应用纵向钢筋连接。(5) 分部开挖法施工时，钢拱架拱脚应打设直径为22mm的锁脚锚杆，锚杆长度不小于3.5m，数量为24根。下半部开挖后钢架应及时落底接长，封闭成环。(6)灵活调整喷射角度及压力，先从每榀前后两侧喷射钢架背后，然后是两侧，确保钢架背后及格栅钢架内充填密实，最后大面找平喷射混凝土。(7)钢架应与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙应用喷混凝土充填密实，不能有空隙，应仔细地喷射；格栅钢架只有用喷射混凝土全部填实后才能形成受力结构；各种形式的钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不得小于40mm。4.3.3质量控制4.3.3.1钢架使用的原材料进场要有质量合格，检验项目及检验指标必须符合验标要求。4.3.3.2制作钢架的钢材品种和规格要符合设计和规定要求。4.3.3.3格栅钢架钢筋的弯制和末端的弯钩及型钢钢架的弯制应符合设计要求。4.3.3.4钢架安装不得侵入二次衬砌断面，底部不得有虚碴，相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。4.3.3.5沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧，钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。4.3.4安全、环保水保措施4.3.4.1安全措施(1)施工作业人员必须进洞前要佩戴好安全防护用品。(2)严格按照机械设备的操作规程合理使用施工机械。对各种机械设备要定期进行检查，保证机械设备在正常状况下工作。(3)施工用电应采用三级配电二级保护方式。用电设备实行“一机一闸一漏（漏电保护器）一箱（配电箱）”，进洞电缆都要采用绝缘电缆线架空进洞。(4)要保证作业区的照明亮度满足施工规范要求。(5)钢架的安装，作业人员之间要协调动作，在本排钢架未安装完毕，并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前，不得擅自取消临时支撑。4.3.4.2环保水保措施(1) 加强设备养护，减少设备漏油，施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，做到作业区内零排放标准。(2)洞内外施工场地修筑临时排水设施保证排水畅通。工地废水排放前先经沉淀池沉淀，并采取必要的净化措施处理达标后方可排放。有害物质定点存放并按照有关规定处理 。(3)钢架加工厂原材料、成品、半成品堆放规范、整齐，标识牌清楚明了。下脚料要进行分类整理，堆放整齐有序。(4)临时用地范围内的耕地采取措施复耕。对弃土场进行平整稳定，尽量平整造田，不乱弃乱堆。施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理，美化生活环境。4.4小导管施工新建渝利铁路标段隧道级围岩地段拱部采用超前小导管注浆预支护。小导管采用42热轧无缝钢管，壁厚3.5mm，环向布置间距0.4m，每环打入长度3.5m，超前小导管配合钢架使用，环向水平搭接1m。沿拱部开挖轮廓线外缘布置，钢管外插角均为35，管内预注浆为水泥浆单液浆体。4.4.1小导管的制作小导管前端封闭并制作成锥形，以便顺利插入已钻好导管孔内，当围岩松软时，也可以直接打入，小导管尾端焊接6.5钢筋加强箍，以防止施工时导管尾部变形。在前部钻注浆孔，孔径68 mm，孔距15cm，呈梅花形布置，尾部长度不小于30cm，作为不钻孔的止浆段。为保证小导管的支护效果，减小小导管的外插角，型钢钢架支护地段，可以在型钢腹板穿孔以便小导管穿过，也可以采用一榀格珊钢架替代需开孔的型钢钢架，钢管尾部应于钢架焊接。4.4.2小导管安设4.4.2.1用YT-28风钻开孔，开孔直径为50mm，并用吹管将砂石吹出（风压0.5-0.6Mpa）钻孔深度为设计值。4.4.2.2用塑胶泥（水玻璃拌合425#水泥即可）封堵导管周围及孔口。4.4.2.3管端外露20cm，以便安装注浆管路。4.4.3注浆材料浆液：M20水泥砂浆水泥标号：42.5注浆压力：0.4.Mpa水泥砂浆搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料。4.4.4注浆(1)注浆口最高压力应控制在0.4Mpa以内，以防压裂工作面。(2)注浆速度不能过快，一般控制每根导管总进量在30L/min以内。(3)导管注浆采用定量注浆，即每根导管内注入300L浆液后即结束注浆。如压力逐渐上升，流量逐渐减少，虽然未注入300L浆液，但孔口压力已达到0.4Mpa时结束注浆。(4)注浆结束后及时清洗泵、阀门核管路，保证机具完好，管路畅通。超前小导管施工工艺流程见图。4.4.5小导管施工要求4.4.5.1小导管安装一般采用钻孔打入法，既先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3-5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出。4.4.5.2小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。4.4.5.3隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度。4.4.5.4注浆前应进行压水实验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3-5根）。4.4.5.5注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆。4.4.5.6注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。超前小导管施工工艺流程图注浆设计测量导管孔位钻孔孔位检查注浆参数实验导管预制加工注浆配置安设导管喷射混凝土封闭注浆面注浆设备就位调试导管注浆是否效果检查4.5钢筋网施工4.5.1施工准备（1）钢筋网的原材料应按进场批次检验，检验结果应符合设计及规范要求。（2）钢筋网采用HPB235钢，钢筋直径、钢筋网网格尺寸及搭接长度应满足设计要求。（3）钢筋网的分片制作尺寸应根据开挖分部确定，并预留搭接长度。钢筋网制作时应在钢筋加工场专用的胎架上集中制作，分类编号码放整齐，并进行遮盖。（4）钢筋应冷拉调直后使用，钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀等。4.5.2施工流程及工艺要求4.5.2.1钢筋网预制钢筋网预先在钢筋加工场加工成型，在现场再焊接起来形成整体。采用HPB235钢筋编制钢筋网片，网片加工尺寸根据受喷