隧道初期支护首件工程施工方案.doc

目 录 一、工程概况2二、施工总体目标2三、施工人员及机械配备3四、隧道工程初期支护施工工艺3五、质量检验标准11六、保证隧道洞口工程支护施工质量的措施12七、安全保证措施13八、环境保护措施13XX隧道初期支护首件工程施工方案一、工程概况本工程位于成渝高速公路复线（重庆境）项目F施工合同段 K35+315K35+316段，属于XX隧道左线出口初期支护第一个循环段，为级围岩浅埋加强段。初期支护分作为隧道永久承载结构的一部分，采用喷射混凝土、型钢拱架、挂钢筋网片等支护措施，其中喷锚支护紧跟开挖面及时施作，以减少围岩暴露时间，防止围岩在短期内松驰剥落。本段作为我标段整个隧道工程初期支护的首件工程,更对以后的初期支护施工起着样板引路的作用, 为使该工程按时保质保量完成,特编制此施工方案.二、施工总体目标1、工期目标计划工期：开工日期：2010年11月20日竣工日期：2010年11月20日有效工期：1天。2、质量目标为贯彻“百年大计，质量第一”的方针，确保工程内在质量及外观质量优良。竣工验收时，经质量监督部门评定，单位工程、分部工程合格率达到100%，质量评定得分90分以上的占95%，综合得分95分以上，工程竣工质量鉴定为优良工程。3、安全目标加大安全生产投入，坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的原则。建设安全标准化工地，杜绝因工亡人事故，避免重伤，因工年受伤率控制在0.5以下。4、文明施工目标严格遵守重庆市相关行业主管部门的有关规定，并结合我单位以往现场管理和高速公路施工的成功经验，严格按现代化施工管理要求，坚持文明施工、规范作业，使施工现场始终保持良好的施工环境和施工秩序，确保施工现场创重庆市文明工地。5、环境保护目标始终贯彻“预防为主，保护优先，防治结合，综合治理”的原则，牢固树立“不破坏就是最大的保护”的思想，做到尽量少扰动地表、少破坏地表植被，杜绝因人为因素产生和加剧水土流失，保护公路沿线河流沟渠水质不受污染，严禁捕猎、惊扰野生动物，施工完毕后，对场地及时予以平整、覆盖，有条件的地段恢复植被，实现公路建设与环境保护并重，公路项目与自然环境和谐，争创重庆市环境保护先进单位。三、施工人员及机械配备1、本工程主要人员表（表3-1）表3-1施工主要负责人配备表序号姓 名职 责备 注1曹美俊总负责人项目经理2张全洲技术指导项目总工3李林林质检负责人项目安质部部长4林传禄工点负责人施工队长5袁顺利工点技术负责人项目工程部副部长6张传志工点质量负责人项目工程部助工7刘艳丽试验试验室主任9谢利施工安全项目安质部安全员10司机18人，技工24人，小工10人2、主要施工机械设备（表3-2）表3-2 施工机械设备表机械名称规格、型号生产能力数量完好情况挖掘机SY215C-81.0m2台良好装载机ZLC50C154KW3台良好冷弯机HDJZQ-201台良好 钢筋调直机QJ-4/85.5KW4台良好钢筋弯曲机GW401台良好钢筋切断机GQ405.5KW4台良好 混凝土拌合站HZS60110Kw2台良好 灰浆搅拌机JS7502台良好 混凝土输送车HJC526B8 m34台良好注浆机KBY-50/702台良好混凝土喷射机TK-9612台良好发电机315KW315KW4台良好电焊机BX1-5004台良好支护台车自制1台良好锚杆钻机2台良好四、隧道工程初期支护施工工艺1、施工工艺流程及参数隧道初期支护根据围岩级别由钢筋网、喷射混凝土、锚杆、工字钢拱架、中空注浆锚杆等组成，初期支护施工工艺流程见图4-1“初期支护施工程序图”。测 量 放 线开 挖 初喷混凝土施 工 放 样安装钢架及挂钢筋网 调整是否符合标准是否调整是否符合标准施作系统锚杆否是喷射混凝土达到设计厚度监 控 量 测反馈、调整确定支护参数图4-1 初期支护施工工艺流程图不同级别的围岩段采用不同的初期支护方式，施工过程中应对应实际围岩情况结合设计采用相应的初期支护措施。本段围岩采用的支护参数见表4-1。表4-1 级围岩浅埋加强段初期支护施工参数表 支护措施围岩级别C25早强喷砼厚度6.5钢筋网25中空注浆锚杆工字钢拱架超前大管棚浅埋加强26cm1515 cm, 双层50100cm,L=4.5mI20b50cm(含仰拱)40cm2、主要施工工艺、超前大管棚施工施工方法超前大管棚采用127热轧无缝钢管，壁厚6mm。钢管导向端做成锥形，管壁四周15mm孔。外插角5，环向间距40cm，方向与线路中线平行。采用管棚专用钻机钻孔，成孔后高压风清孔，管棚专用钻机推进顶管至孔底，注浆机注30号水泥砂浆。当注浆量达到设计要求时可停止注浆。施工要点a钻机就位固定后，进行精确测量，由测量工准确画出钻孔位置。b钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。c第一节钻杆钻入岩层尾部剩余2030 cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆(注意不得卡丝扣)，钻机低速反钻，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体，然后进行钻孔。d换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换以确保正常作业。e引导孔直径应比管棚外径大1520mm，孔深要大于管长0.5m以上。f钻孔达到要求深度后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。g采用大孔引导和棚管钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力(顶进棚管时钻机不使用回转压力，不产生扭矩)将安有工作管头的棚管沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。h在钻机上安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套，并改换特制钢管扶直器。待引导管孔钻好后，进行顶进作业。i先将钢管安放在钻机上，对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在1820MPa，推进压力控制在4.06.0MPa。j当第一根钢管推进孔内，孔外剩余3040cm时，开动钻机反转，使顶进联管接套与钢管脱离，钻机退回原位，人工装上第二节钢管，重新对正，钻机缓慢低速前进对准第一节钢管端部(严格控制角度)，人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。、中空锚杆施工施工工艺流程施工工艺流程见图4-2“中空注浆锚杆施工工艺框图”。不合格合格注浆配比设计与试验注浆站布置注浆施工要点锚杆钻孔:应严格控制锚杆孔口位置、方向、直径，钻孔前标出孔位，采用风动钻机进行钻孔，钻孔直径为42mm。锚孔钻完后用高压风清孔，并检查锚孔是否平直畅通，不合格者重新钻孔。锚杆孔位偏差不大于15mm，孔洞保持直线，孔深偏差不大于50mm锚杆安装：将锚头安装在锚杆一端，另外一端安装止浆塞，然后将锚杆旋转插入孔中。锚杆深入孔底，将止浆塞推向孔口处，塞入孔内，安上垫板和螺母，按照需要采用锚固剂对孔口进行密封，杆体露出面的长度，不大于喷层厚度。注浆:连接注浆管路，将注浆接头拧在锚杆上。注浆机采用KBY-50/70型，注浆材料根据实际围岩情况选用，一般为普通水泥浆，水灰比0.450.5:1，注浆压力控制在0.30.8MPa。注浆结束标准为管内浆液溢出，孔内注浆饱满。浆中空锚杆安装施工准备注浆检查下道工序浆液配制注浆配件加工钻孔/清孔图4-2 中空注浆锚杆施工工艺框图施工方法本单位工程中空注浆锚杆位置、长度和数量根据其所处围岩地段的不同情况设置。a钻孔:应严格控制锚杆孔口位置、方向、直径，钻孔前标出孔位，采用风动钻机进行钻孔，钻孔直径为42mm。锚孔钻完后用高压风清孔，并检查锚孔是否平直畅通，不合格者重新钻孔。锚杆孔位偏差不大于15mm，孔洞保持直线，孔深偏差不大于50mmb锚杆安装：将锚头安装在锚杆一端，另外一端安装止浆塞，然后将锚杆旋转插入孔中。锚杆深入孔底，将止浆塞推向孔口处，塞入孔内，安上垫板和螺母，按照需要采用锚固剂对孔口进行密封，杆体露出面的长度，不大于喷层厚度。c注浆:连接注浆管路，将注浆接头拧在锚杆上。注浆机采用KBY-50/70型，注浆材料根据实际围岩情况选用，一般为水泥砂浆，水灰比1.0，注浆压力控制在0.51.0MPa。注浆结束标准为管内浆液溢出，孔内注浆饱满。锚杆质量检查a抽样方法和数量锚杆是一种主要支护措施，确保锚固质量，严格按照设计孔位、角度、孔深施工。每300根锚杆抽取一组以上的试件，每组试件不少于3根锚杆。对于不同的锚杆类型、材料类型、施工工艺、工程部位和地质变化情况，均抽取不少于一组试件进行检验，以保证其结果能全面反映各种情况下的锚杆施工质量。b检验内容注浆体的质量被检验的注浆体一般在施工现场提取，也可按施工时的配合比制作试件，在现场环境下养护28天，其抗压强度不小于设计规定。锚杆的锚固力对于端头锚固式锚杆须做拉拔试验，当被检测锚杆的锚固力符合设计要求时，说明锚杆质量合格；当锚杆的抗拔力不符合要求时，要采用加密锚杆的方法予以补强。、喷射混凝土施工工艺流程本段喷射混凝土均采用湿喷工艺进行施工，湿喷混凝土施工工艺见图4-3“湿喷混凝土施工工艺流程图”。水 泥砂碎 石水外加剂混凝土拌制混凝土运输混凝土喷射机受喷面洒水养护速凝剂图4-3 湿喷混凝土施工工艺流程图施工方法喷射混凝土均为C25早强喷射混凝土，厚度为26cm。开挖完成后立即进行初喷封闭围岩，充分发挥围岩的自稳能力。采用湿喷机喷射混凝土，混凝土在洞外用自动计量拌和站拌和、混凝土输送车运料，采用湿喷机分层喷射，每层喷射厚度58cm。施工要点a喷射混凝土前，埋设标志或利用锚杆头外露长度以控制喷射混凝土厚度。b喷射混凝土施工时，系统风压应保证不小于0.5Mpa，风量不小于10m3/min。c喷头距岩面距离以0.81.2m为宜，喷头应垂直受喷面，初喷支架钢拱、钢筋网时，可将喷头稍加偏斜，角度大于70。喷射路线应先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。见图4-4“喷锚施工顺序图”d喷混凝土施工时，喷混凝土达到岩面基本平顺，以利于防水层铺设，确保初支，防水、隔离层和二次衬砌尽量密贴。e当岩面普遍渗水时，可先喷砂浆，并加大速凝剂掺量，保证初喷后，再按原配比施工。当局部出水量较大时采用埋管、凿槽，树枝状排水盲沟措施，将水引导疏出后，再喷混凝土。1a边墙b拱部234561537拱部中心26拱脚线48910拱脚线图4-4喷锚施工顺序图质量检验a喷射混凝土的强度应符合设计图纸要求，抗压强度应以同批内标准试块（100100100mm）的代表值为三个试块试验结果的平均值；同组试块应在同块大板上制取，有明显欠缺的试块，应予舍弃；三个试块中的过大或过小的强度值，与中间值相比超过15%时，以中间值代表该组的强度。b喷射混凝土强度的合格条件应按铁路工程质量检验评定标准有关条款进行检查。c喷射混凝土厚度用凿孔或电测等方法进行检查，每10m隧道检查一个断面，每个断面从拱顶中线起，每间隔3m布设一个检查点。每个面上全部检查点的喷层厚度，90%以上不小于设计厚度；最小值不小于设计厚度的一半，同时，一个断面检查点厚度的平均值不小于设计厚度。、钢筋网施工工艺流程钢筋网施工工艺流程见图4-5“钢筋网施工工艺流程图”。下料调直除锈、去油污焊接运 输安装图4-5 钢筋网施工工艺流程图施工方法本隧道采用6.5钢筋网(1515cm)，洞外分块加工，洞内铺挂，并和锚杆、钢拱架焊接牢固，防止喷混凝土时晃动，减少回弹。钢筋须经试验合格，使用前进行除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于一个网格长度。人工铺设钢筋网，贴近岩面铺设并与锚杆和钢架焊接牢固。钢筋 网焊接在钢架靠近岩面一侧，以确保整体结构受力。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和控制风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。、工字钢拱架施工施工工艺流程施工工艺流程见4-6“工字钢拱架安装工艺流程图”。中线标高测量清除底脚浮砟安装钢支撑隐蔽工程检查验收复喷混凝土初喷和锚杆焊接定位钢支撑加工质量检验钢支撑组拼图4-6工字钢拱架安装工艺流程图施工方法本标段隧道采用型钢钢架支护，钢拱架在洞外分段加工，钢拱架采用冷弯机械加工，采用装载机运至掌子面，利用钻眼作业台车，人工配合装载机安装，安装时施作锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢拱架用电焊焊牢。a制作加工：型钢钢架采用冷弯成型；格栅钢架采用胎模焊接。钢架加工焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。每榀钢架加工完成后放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为3cm，平面翘曲小于2cm。钢架在开挖或喷混凝土后及时架设。b钢架架设工艺要求：安装前清除基底虚砟及杂物。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。钢架拼装可在开挖面以外进行，各节钢架间以螺栓连接，连接板密贴。沿钢架外缘每隔2m用钢楔或混凝土预制块楔紧。钢架底脚置于牢固的基础上。钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固，钢架之间按设计纵向连接。分部开挖法施工时，钢拱架拱脚打设锁脚锚杆，数量为2根。下半部开挖后钢架及时落底接长，封闭成环。钢架与喷混凝土形成一体，钢架与围岩间的间隙用喷射混凝土充填密实；钢架全部喷射混凝土覆盖，保护层厚度不小于设计厚度。、网喷混凝土施工方法采用TK-961型湿喷机喷射混凝土，混凝土用强制式拌合机拌合、混凝土搅拌运输车运料，按湿喷工艺施工。挂网采用钢筋加工棚加工网片，工作面铺挂，随开挖面坡面起伏铺设，与锚杆焊连固定。施工工艺要点a选用普通硅酸盐水泥，细度模数大于2.5的硬质洁净中砂或粗砂，粒径512mm连续级配碎（卵）石，化验合格的洁净水。b喷射混凝土严格按设计配合比拌和。配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于两次。c喷射前，认真检查坡面，对欠挖部分及所有开裂、破碎、渗漏水点、崩解的破损岩石进行清理和处理，清除浮石。d喷头距岩面距离以0.8m1.2m为宜，喷头应垂直受喷面，喷射钢支撑附近，将喷头稍加偏斜，角度大于70。e喷射混凝土作业采取分段、分块，自下而上的顺序进行。喷射时，喷嘴做反复缓慢的螺旋形运动，螺旋直径为2030cm。f隧道喷射混凝土分层进行，分层喷射厚58cm，第二次喷射混凝土应在第一层混凝土终凝后进行。初次喷射注意先找平岩面。g喷射混凝土终凝2小时后，进行喷水养护，养护时间不少于7天。h爆破距喷射混凝土完成时间的间隔，不得小于4小时五、质量检验标准1、喷射混凝土支护、基本要求材料必须满足规范和设计要求。喷射前要检查开挖断面的质量，处理好超欠挖。喷射前，岩面必须清洁。喷射混凝土支护应与围岩紧密粘接，结合牢固，喷层厚度应符合要求，不能有空洞，喷层内不容许添加片石和木板杂物，必要时应进行粘结力测试。喷射混凝土严禁挂模喷射，受喷面必须是原岩面。支护前应做好排水措施，对渗漏水孔洞、缝隙应采取引排、堵水措施，保证喷射混凝土质量。采用钢纤维喷射混凝土时，钢纤维抗拉强度不得低于380MPa，且不得有油渍及明显的锈蚀。、实测项目（钢纤维）喷射混凝土支护实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1喷射混凝土强度（MPa）在合格标准内按附录C检查32喷层厚度（mm）平均厚度设计厚度；检查点的90设计厚度；最小厚度0.5设计厚度，且50凿孔法或雷达检测仪：每10m检查一个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查1点23空洞检测无空洞，无杂物凿孔或雷达检测仪：每10m检查一个断面，每个断面从拱顶中线起每3m检查一点22、锚杆支护、基本要求锚杆的材质、类型、质量、规格、数量和性能必须符合设计和规范的要求。锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95。砂浆锚杆和注浆锚杆的灌浆强度应不小于设计和规范要求，锚杆孔内灌浆密实饱满。锚杆垫板应满足设计要求，垫板应紧贴围岩，围岩不平时要用M10砂浆填平。锚杆应垂直于开挖轮廓线布设。对沉积岩，锚杆应尽量垂直于岩层面。、实测项目锚杆支护实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1锚杆数量（根）不少于设计现场逐根清点32锚杆拔力（kN）拉拔力平均值设计值，最小拔力90%设计值按锚杆数1且不小于3根做拔力试验23孔位（mm）50尺量24钻孔深度（mm）50尺量25钻孔直径（mm）满足设计要求尺量26锚杆长度满足设计要求检查锚杆数的3，或不少于3根1 3、钢筋网支护、基本要求所用材料的质量和规格应符合设计要求。采用双层钢筋网时，第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设、实测项目钢筋网支护实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1网络尺寸（mm）10尺量32钢筋保护层厚（mm）满足设计要求凿孔检查：每10m检查5点23与受喷岩面的间隙（mm）30尺量：每10m检查10点24网的长、宽（mm）10尺量1六、保证隧道洞口工程支护施工质量的措施1、超前大管棚、管棚钢管安装管棚前后排钢管错开布置，外插角控制在设计范围内。钢管安装前，将工作面封闭严密，并正确放出钻孔位置。、管棚注浆注浆材料根据地质条件、注浆目的和注浆工艺全面考虑，但确保满足下列要求：浆液流动性好，固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度；结石体透水性低，抗渗性能好；当水有侵蚀作用时，采用耐侵蚀材料。注浆前喷射混凝土封闭作业面。注浆根据地质、注浆目的等控制注浆压力，注浆终压应为注浆压力的23倍，并派专人做好记录。注浆结束后检查其效果，不合格者应补注浆。注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。2、锚杆支护锚杆钻孔保持直线，并与所