隧道超前支护施工方案

隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 1 下窝铺隧道超前支护施工方案下窝铺隧道超前支护施工方案 目录目录 一 编制依据一 编制依据 2 二 施工准备工作二 施工准备工作 2 三 工程概况三 工程概况 3 四 人员安排四 人员安排 3 五 施工进度计划五 施工进度计划 4 六 施工方案六 施工方案 4 七 七 环保措施环保措施 13 八 安全保障措施八 安全保障措施 14 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 2 下窝铺隧道超前支护施工方案下窝铺隧道超前支护施工方案 一 编制依据一 编制依据 1 张承高速公路崇礼至张承界 段两阶段施工图设计 2 现行公路钢筋混凝土工程施工质量检验评定标准 公路 隧道施工技术规范 JTG F60 2009 和 公路工程质量检验评 定标准 土建工程 JTG F80 1 2004 3 施工现场的实际调查情况及我单位的现有施工管理水平 施工机械设备及以往类似工程的施工经验 二 施工准备工作二 施工准备工作 1 对图纸进行了认真的会审 全面了解各部位的尺寸与高程 2 生产与生活临建设施已施工完毕 3 场地平整及临时道路 为保证正常施工 所有工作场地及住房用地均已平整 临时道路采用修建临时便道 4 供水 供电 为保证施工连续性 施工用电已建好两台 800KW 变压器 临时供电已接至隧道洞口 隧道洞口准备两台 200KW 发电机做备用 电源 为解决施工生产用水 生活用水 正在临时占地内打井 目 前已进场 5m3洒水车一台 保证正常施工用水 隧道洞口已准备好 一个 20m3的水箱 高压供水管道已安装完成 可保证掌子面施工用 水的需要 5 机械设备 人员 材料均已进场 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 3 6 已向施工人员进行技术交底和安全 质量培训 三 工程概况三 工程概况 下窝铺隧道位于下窝铺村东北 为分离式中隧道 隧道右幅长 714m 左幅长 692m 隧道围岩地质如下 左线 ZK67 604 ZK68 296 右线 Yk67 614 Yk68 328 序 号桩 号围岩类别桩 号围岩类别 1ZK67 604 ZK67 612SmaYk67 614 Yk67 620Sma 2ZK67 612 ZK67 657S5b Yk67 620 Yk67 665S5b 3ZK67 657 ZK67 780S5bYk67 665 Yk67 790S5a 4ZK67 780 ZK67 810S5aYk67 790 Yk67 860S4a 5ZK67 810 ZK67 870S4aYk67 860 Yk68 110S3 6ZK67 870 ZK68 080S3Yk68 110 Yk68 170S4a 7ZK68 080 ZK68 140S4aYk68 170 Yk68 230S5a 8ZK68 140 ZK68 180S5aYk68 230 Yk68 275S5b 9ZK68 180 ZK68 241S5bYk68 275 Yk68 320S5b 10ZK68 241 ZK68 286S5b Yk68 320 Yk68 328Sma 11ZK68 286 Z68 296Smb 12 13 14 本工程除大管棚外 V 级围岩超前小导管为 50 壁厚 5mm 热轧无 缝钢管 长度为 4 5m 环向间距 35cm 外插角 10 15 度 纵向水 平搭接长度不小于 1 5m 拱顶部共设 44 根 平均排间距为 3 米 其端部焊接于拱架上 大管棚采用热轧无缝钢管 外径 108mm 壁厚 6mm 长 30m 每间隔 15cm 设一对 12mm 花孔 孔纵向间距 1 5m 管口段 2 5m 和尾部 2 0m 不设 管距为环向 40cm 共 44 根 倾角 1 20 钻孔直径为 127mm 浆液采用纯水泥浆 水灰比为 W C 1 1 注浆压力 初压 0 5 1Pa 终压 2MPa 四四 人人员员安安排排 本隧道由我公司最优秀的隧道专业施工队 负责施工 项目负责 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 4 人 白洪江 技术负责人 赵贺东 施工负责人 杨志国 隧道 工程师 王卫 质检工程师 李宣民 试验工程师 祝钦芳 测 量工程师 蔡杏凯 安全工程师 丁保安 班组长 何海斌 施 工人员 20 人 五 施工进度计划五 施工进度计划 隧道洞身工程所需设备 人员已在 2013 年 5 月 1 日前进场 目前已完成各项施工准备工作 具备洞身开挖作业及后续施工作业 条件 根据工程特点 工程量情况以及我单位施工技术力量 机 械设备的实力情况 安排本工程 下窝铺隧道于本年度 2013 年 6 月 10 日开始施工 与隧道开挖进度一致 六 施工方案六 施工方案 6 1 工艺流程 管加工 按设计要求选用钢管并下料 钢花管采用 50mm 壁厚 5mm 的热轧无缝钢管 其长度均为 4 5m 纵向搭接长 度不小于 1m 钢管前部钻注浆孔 孔径为 8mm 孔间距 150cm 呈梅花形布置 为便于超前小导管插入围岩内 钢管前端做成尖锥 状 尾部焊上箍筋 尾部长度 1m 作为注浆孔的预留止浆段 详见 导管构造图 导管安装 断面测量 按设计要求画出小导管安装位置 钻 机就位即按设计要求钻孔 钻孔直径比钢管直径大 3 5mm 并用吹 管或掏勺清孔 成孔后首先进行自检 合格报隧道监理工程师检查 孔深 同意下步施工后 人工配合风钻将钢管顶入 如遇故障 需 清孔 然后再将管插入 小导管布置详见小导管设计图 施工 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 5 工艺流程详见超前小导管注浆施工工艺流程框图 导管注浆 将压浆管与小导管尾端联接牢固 现场拌制注浆 液 用注浆机向管孔内注浆 由下至上的顺序进行 此时 技术员 和监理旁站 注 a 管注浆参数 水灰比 1 1 注浆压力 初压 0 5 1 0Mpa b 注浆程序 检查 调试注浆泵 连接好注浆管路 注浆原 则 先下后上 先里后外 先水少后水多 由注浆油门阀调节压力 一般初始压力为 0 5pa 正常压力 1 0Mpa 图图 1 1 注浆小导管结构图注浆小导管结构图 超前小导管施工工艺流程图超前小导管施工工艺流程图 8mm 加劲箍 50 热轧无缝钢管 100cm100cm 150cm 各项工前准备 小导管钻机就位 钻小导管孔 小导管孔位测量放样 小导管孔冲洗 准备注浆材料 注浆设备就位 小导管孔成孔检查 搅拌水泥浆液 安装小导管及排气管 安装小导管 注 浆 小导管注浆压力检查 小导管竣工验收 注 浆 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 6 注浆管路布置图注浆管路布置图 6 2 施工要求 导管安设后 用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙 必要时在小导 管附近工作面喷射砼 以防止工作面坍塌 隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度 预留部分作为下 一次循环的止浆墙 注浆前进行压水试验 检查机械设备 管路连接是否正确 为 加快注浆速度和发挥设备效率 采用群管注浆 每次 3 5 根 当浆量达到设计注浆量及注浆压力达到设计终压时可结束注 浆 注浆过程中要随时观察注浆压力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 注浆管不得侵入洞身开挖界内 相邻的钢管不得相撞或立交 注浆顺序由拱脚向拱顶进行 水泥浆液水玻璃浆液 搅拌机储浆桶 储浆桶 注 浆 泵 混 合 器 压 力 表 孔 口 阀 锚杆 输浆管止浆盘 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 7 保证注浆效果 必要时在孔口处设置止浆塞 大管棚施工方法及工艺大管棚施工方法及工艺 为保证施工安全 隧道进洞及浅埋地段施工设长管棚超前支护 注浆加固后再进行开挖 各断面大管棚管棚钻机一次施工完毕 管棚施工工艺框图见图 工艺方法 导向墙施工 进洞施工 导向墙采用 C20 混凝土 截面尺寸 2m 0 6m 兼作止浆墙 为保证长管棚施工精度 导向墙内设 2 榀 I18 工字钢架 钢架外缘设 133mm 壁厚 5mm 导向钢管 钢管与 钢架焊接 管棚定位及钢管安装 充分考虑到上抬量和上抬角度后 正确 算出各钻孔孔口位置 利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角 钻孔 利用管棚钻机钻到设计深度 每钻入一节续接下一节钻 杆 清孔 利用高压水将孔内余碴清洗干净 以防塞管时卡管 装入钢管 管棚分钢管和钢花管 交错布置 先打设钢花管并 注浆 然后打设钢管 钢管连接注意接头质量 用小直径钢管插入 后焊接牢固 高压注浆 注浆前进行现场注浆试验 根据实际情况调整注浆 参数 利用注浆泵将浆液压入孔内 通过钢管壁注浆孔来加固地层 堵孔止浆 堵孔质量的好坏 直接关系到注浆效果 堵孔包括 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 8 钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵 钢管自身的封堵 一般在钢管最外端 1 5m 2 0m 范围内不设置 注浆孔 根据实际需要在钢管内设置钢筋笼 并灌注水泥砂浆 孔 口用厚 3 5mm 钢板凿孔焊接注浆管等直径小导管来封堵 钢管与孔壁间空隙的封堵 利用自制工具将早强水泥砂浆塞入 孔口封堵 封堵材料装入孔内不小于 1m 长度 确保封堵质量 超前预注浆施工方法及工艺超前预注浆施工方法及工艺 雨季施工时 由于围岩裂隙比较发育 且围岩在水压力作用下 无自稳能力 涌水量大于控制值 有发生突水突泥的可能 因此根 据超前地质预报确定预注浆位置 采用 5m 超前预注浆 沿隧道纵 向 30m 一环 在一定范围内加固围岩 减小加固岩体的空隙率及渗 透系数 控制围岩涌水量 超前预注浆施工工艺框图见图 工艺方法 孔口管安装 先用 YG300 钻机钻引导孔 再将直径 108mm 孔口管插入 外露 20 30cm 管壁与孔口处用麻丝填塞 再向孔内注双液浆固结 孔口管起着导向作用 钻孔安装时要控制好外插角 要求安装牢固 固结密实 不漏浆 不窜浆 对无水地段采用干硬性早强砂浆堵塞定位 涌水地段孔口管的 埋设采用增强型防水剂和水泥配制的固管混合料来定位固管 见图 6 5 14 埋设时将固管增强型防水剂与水泥按比例掺合拌搅均匀 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 9 装入数个塑料袋 钻机就位 测量布孔 钻孔及接长钻杆 管棚跟进 钻杆分节退下 撤管棚机 注浆机准备 装入钢管 堵孔 退 机 钻机大臂校正钻机固定 钻孔接长准备 钢管棚准备 注浆材料准备清 孔 合格 注浆效果检查 不合格 导墙 套拱 施工 图图 7 5 167 5 16 管棚施工工艺框图管棚施工工艺框图 将装有拌合料的塑料袋塞入出水孔内 再将孔口管前端用从孔 口能拖出的堵塞物堵住 顶入孔内 将孔内混合料塑料袋挤破 固 管混合物遇水成浆 窜入管与孔壁之间 瞬间凝固将孔口管固定 孔口管在压力水中固位一定时间后即可钻孔或注浆 钻孔 钻孔要点 先在掌子面用红油漆按设计标定孔位 再移动钻机 将钻头对准孔位 并按该孔偏角调整钻机角度后固定 开孔时做到 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 10 轻加压 速度慢 给水要多的操作要点 钻孔记录 按表格填写 主要内容有按孔号 进尺 起始时间 岩石裂隙发育情况 出现涌水位置 涌水量和涌水压力等 出水量与钻孔 钻进过程中若单孔出水量小于 30L min 可继 续钻进 若单孔出水量大于 30L min 立即停钻进行注浆 综合地质探测后确定注浆 开孔安孔口管 钻 孔 注 浆 钻检查孔 测水量 补加钻孔 注浆结束 准备材料 调试注浆设备 合格 不合格 图图 7 5 177 5 17 超前预注浆施工工艺框图超前预注浆施工工艺框图 接注浆泵 钻杆 套管关闭阀门 注浆管 排水阀门 3 5m 固孔材料 图图 7 5 187 5 18 孔口管示意图孔口管示意图 制浆 注浆 根据选定浆液的配合比参数拌好浆液 其中水泥浆拌好后用 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 11 1 1mm 网筛过滤 放入叶片立式搅拌机进行二次搅拌 确保浆液 均匀 注浆方法主要有自掌子面向内的分段前进式 自内而外的后退 式灌注法 综合灌注法 全孔一次灌注法 小口径钻孔孔口封闭灌 浆法等 为防止未注浆段地下水涌向作业工区及注浆时跑浆 注浆 起始处掌子面应以喷射混凝土做成止水浆墙 厚度不小于 20cm 每 个注浆段终止处均应保证有不小于 3 0m 厚的止水盘 注浆管路连接 如注浆系统布置见图示 注浆前先进行压水试验 并根据需要冲洗 岩石裂缝后按规范进行注浆 水泥缓凝剂水 稀释的水 玻璃浆桶 水玻璃原液 水 搅拌机 储浆桶 注浆泵 高压阀及 压力表 三通混合器 减 压 阀 闸 阀孔口管注浆管 止浆塞 图图 7 5 19 注浆系统布置示意图注浆系统布置示意图 注浆程序为 开孔 孔口管安装 钻孔 下栓塞 钻孔清洗 简易压水试验 灌浆 变换水灰比 压力 浆材等 闭浆封孔 拔 管 水压试验 注浆管路按上图进行连接 并压水检查注浆管路的 密封性 同时冲洗岩石裂隙 扩大浆液通路 增加浆液充填的密实 性 注浆顺序 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 12 注浆顺序应分批进行 为避免钻孔串浆应钻一孔注一孔 先疏 后密 待每一个环节注完后 可钻 2 3 个检查孔检查注浆效果 如 未达到预期效果 应以小导管压注 1 1 水泥浆液 水玻璃浆补充注 浆 小导管采用 42 热轧钢管 壁厚 3 5mm 注浆孔的施工应按注 浆程序分序分段进行 由于预注浆浆液扩散的一般规律是向上易扩 散 向下不易扩散 一般先钻注布置在隧道顶板上的注浆孔 后钻 注隧道两测孔 最后钻注底板孔 根据经验 先注外圈 后注内圈 同一圈由下向上间隔注浆 注浆速度应根据试验确定 一般钻孔涌 水量大于或等于 50L min 时 注入速度为 80 150L min 当涌水量 小于 50L min 时 注入速度为 30 80L min 为了减少等强时间 除 水玻璃外 可视情况在浆液中增加其它速凝剂 注浆方式 采用分段前进式注浆或全孔一次压入式注浆 当钻孔过程中未 遇见泥夹层或涌水 就一钻到底 全孔一次压入式注浆 当钻孔过 程中遇到泥夹层或涌水 立即停止钻孔 采取注一段钻一段的分段 前进式注浆 直至终孔 注浆结束标准 单孔结束标准 注浆压力逐步升高至设计终压 则继续注浆 10min 以上 注浆结束时的进浆量小于 20L min 检查孔涌水量小于 2L min 全段注浆结束标准 所有注浆孔均符合单孔结束条件 注浆后 预测涌水量小于 5t d 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 13 注浆效果检查 一是钻孔检查 通过出水量判定固结堵水范围 有无注浆空白 区 二是开挖时观测 检查浆液渗透和固结情况 现场取样通过抗 压判定固结体的抗压强度 三根据注浆施工记录 注浆量 压力表 读数 判定注浆效果 四取不少于注浆孔总数的 5 作压水试验检 查 重点布置在耗灰量较大 冒浆现象较多及地质条件较差的部位 吸水率从压水开始 持续 30min 均小于规定的最小吸水率 即满 足设计要求 否则补压 检查完成后 检查孔再进行注浆补强 并 用砂浆全孔封闭 注浆过程异常情况处理 钻孔过程中遇见突泥情况 立即停钻 进行注浆处理 在掌子面有小裂隙漏浆 先用水泥浸泡过的麻丝填塞裂隙 并 调整浆液配比 缩短凝胶时间 若仍跑浆 在漏浆处用普通风枪钻 浅孔注浆固结 当注浆压力突然升高 则只注纯水泥浆或清水 待泵压恢复正 常时 再进行双液注浆 若压力不恢复正常 则停止注浆 检查管 路是否堵塞 当进浆时很大 压力长时间不升高 则调整浆液浓度及配合比 缩短凝胶时间 进行小泵量 低压力注浆 以使浆液在裂隙中有相 对停留时间 以便凝胶 亦可采用间歇式注浆 但停留时间不能超 过浆液凝胶时间 七 环保措施七 环保措施 隧道超前支护施工方案隧道超前支护施工方案 河河北北燕燕峰峰路路桥桥集集团团有有限限公公司司张张承承高高速速公公路路崇崇礼礼至至张张承承界界 A A合合同同段段 14 写详细的施工期间环境保护方案 包括施工现场所必须的排 泄系统 照明灯光 护板 围墙 栅栏 警示信号标志和环保措施 等 并使业主和监理工程师满意 加强学习环保知识 法律法规 开展环保知识宣传 提高全 体员工的环保素质 墙报 简报 宣传标语的宣传形式开展环保宣传工作 据本合同各单位工程的施工特点 严格执行 公路工程施工 安全技术规程 JTJ076 95 的具体规定 为了保护本合同工程免 遭损坏 或为现场附近和过往群众的安全与方便 在确有必要的时 候和地方