隧道工程临时支护施工方案

隧道工程临时支护施工方案一、工程概况本隧道工程位于构造剥蚀、侵蚀低中山区，设计为左右线分离式隧道，单洞总长2025米，采用新奥法施工理念。隧道穿越地层主要为白云质灰岩、角砾状灰岩及第四系残坡积层，其中洞口段及浅埋段围岩以Ⅴ级为主，节理裂隙发育，岩体完整性较差；洞身段Ⅳ级围岩占比约60%，局部穿越断层破碎带。临时支护体系采用"超前支护+初期支护+临时仰拱"的复合式支护结构，设计使用年限2年，需承受最大围岩压力1.2MPa。二、施工总体部署（一）施工原则严格遵循"管超前、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭、勤量测"的十二字方针，根据围岩级别动态调整支护参数。Ⅴ级围岩段循环进尺控制在0.5-1.0米，Ⅳ级围岩段控制在1.0-1.5米，Ⅲ级围岩段采用全断面开挖，循环进尺2.5-3.0米。（二）施工分区洞口段：K0+000-K0+050，采用管棚超前支护+套拱支护体系浅埋段：K0+050-K0+200，采用小导管注浆+型钢拱架支护洞身段：K0+200-K1+950，分级采用锚杆+喷射混凝土+钢筋网联合支护特殊段：断层破碎带（K0+850-K0+920）增设临时仰拱及横撑（三）机械设备配置设备类型规格型号数量用途凿岩台车H13542台超前支护钻孔湿喷机TK9613台喷射混凝土施工注浆机ZJB-62台小导管注浆工字钢冷弯机WGJ-2501台钢拱架加工锚杆拉拔仪LDZ-3001台锚杆锚固力检测全站仪TS601台监控量测三、主要施工工艺（一）超前支护施工管棚支护（洞口段）采用Φ89×5mm热轧无缝钢管，长度30米，环向间距50cm，外插角1-3°施作C25钢筋混凝土套拱作为导向墙，内设I20a型钢拱架2榀钻孔采用地质钻机，孔径108mm，每钻进5米采用测斜仪校正孔位注浆材料为M20水泥浆，初压0.5-1.0MPa，终压2.0MPa，持压15分钟超前小导管（Ⅴ级围岩段）采用Φ42×3.5mm无缝钢管，长度4.5米，环向间距30cm，外插角5-10°钢管前端加工成锥形，尾部30cm不钻孔，其余部分按15cm间距梅花形钻设Φ6mm注浆孔注浆前喷射5cm厚C20混凝土封闭掌子面，采用1:1水泥浆，注浆压力1.0-1.5MPa（二）初期支护施工喷射混凝土分初喷和复喷两次施工，初喷在开挖后立即进行，厚度4-5cm采用C25早强混凝土，水泥选用P.O42.5R，砂率45-55%，水灰比0.4-0.5湿喷工艺参数：工作风压0.4-0.6MPa，喷头距受喷面1.0-1.5米，喷射角度75-90°复喷至设计厚度，Ⅴ级围岩25cm，Ⅳ级围岩20cm，Ⅲ级围岩15cm锚杆施工系统锚杆采用Φ25mm中空注浆锚杆，长度4.0-5.0米，间距1.0×1.0米（Ⅴ级）、1.2×1.2米（Ⅳ级）钻孔采用风动凿岩机，孔径50mm，孔深超设计长度0.2米注浆材料为M20水泥砂浆，水灰比0.45-0.5，注浆压力0.5-1.0MPa安装垫板（150×150×10mm钢板），确保与岩面密贴，锚杆抗拔力≥150kN钢筋网施工采用Φ8mm钢筋，网格间距20×20cm，搭接长度30d，采用点焊连接铺设前清除喷射混凝土表面浮渣，与锚杆头焊接固定，保护层厚度≥3cm分块铺设，每块面积不大于2×1.5米，边缘搭接长度不小于10cm钢拱架施工Ⅴ级围岩采用I20a工字钢，间距0.6-0.8米；Ⅳ级围岩采用I18工字钢，间距1.0-1.2米钢架在加工厂分节加工，每节长度3-4米，连接板采用10mm厚钢板，螺栓M20×80mm安装前清除底脚虚碴，设20cm厚C25混凝土垫块，钢架垂直度偏差≤2°纵向连接采用Φ22mm钢筋，环向间距1.0米，与钢架焊接牢固（三）临时仰拱施工适用范围：Ⅴ级围岩及断层破碎带，采用I18工字钢+喷射混凝土结构施工工艺：开挖后立即安装临时仰拱钢架，与边墙钢架采用螺栓连接喷射20cm厚C20混凝土封闭，形成闭合环采用跳槽开挖方式，每次开挖长度≤6米，封闭时间≤12小时拆除时采用机械切割，严禁爆破作业，拆除后及时施作永久仰拱（四）特殊地质段处理涌水处理：局部涌水点采用Φ50mm排水管引排，环向间距2-3米大面积渗水段增设10cm厚碎石盲沟，铺设透水土工布岩爆防治：采用超前应力解除爆破，掌子面钻设Φ42mm应力释放孔，深度5米，间距1.5米岩爆发生后立即喷5cm厚混凝土封闭，加密锚杆（间距0.8×0.8米）岩溶处理：小型溶腔采用C25混凝土回填，大型溶腔设置型钢拱架跨越四、质量控制措施（一）原材料控制钢材：工字钢、钢筋、锚杆进场需提供出厂合格证，每批抽检3组力学性能试验水泥：采用P.O42.5R水泥，进场温度≤60℃，安定性试验合格砂石料：粗骨料采用5-10mm连续级配碎石，含泥量≤1%；细骨料采用中砂，细度模数2.6-3.0外加剂：选用高效减水剂，掺量1-2%，严禁使用氯盐类外加剂（二）工序质量控制超前支护：管棚钻孔偏斜率≤1%，小导管注浆饱满度≥90%每循环检查3-5根导管，采用钻孔取芯法验证注浆效果喷射混凝土：厚度检查采用凿孔法，每10米检查一个断面，每个断面测5点强度检测每50m³留置1组试块，28天抗压强度≥25MPa锚杆施工：孔位偏差≤150mm，孔深偏差±50mm抗拔力试验每300根抽检1组，每组3根，合格率100%钢拱架安装：中线偏差≤50mm，高程偏差±30mm，拱顶标高偏差≤30mm安装后检查相邻钢架连接牢固性，节点抗剪强度≥150kN（三）质量通病防治喷射混凝土空鼓：处理措施：采用风枪钻孔检查，空鼓面积＞0.1㎡时凿除重喷预防措施：控制骨料含水率（5-7%），优化喷射风压锚杆锚固力不足：处理措施：低于设计值80%的锚杆应补打预防措施：注浆前清孔至返出清水，确保浆液饱满钢拱架变形：处理措施：变形量超过100mm时增设临时支撑预防措施：底脚设防滑垫块，锁脚锚杆角度控制在45°五、安全保障措施（一）一般安全规定进洞人员必须佩戴安全帽、反光背心，洞内作业人员配备自救器洞口设置24小时值班岗，实行进洞登记制度，洞内作业人数≤9人/工作面施工用电采用TN-S系统，动力线路采用380V，照明线路采用36V安全电压洞内每隔50米设置消防器材箱，配备4kg干粉灭火器4具、消防砂2m³（二）专项安全措施爆破作业：采用非电毫秒雷管起爆，周边眼采用Φ25mm药卷，装药集中度0.15kg/m爆破警戒半径：独头巷道200米，相邻平行洞50米爆破后通风15分钟，经专职安全员检查确认无瞎炮、危石后方可进洞高处作业：作业平台搭设宽度≥1.2米，满铺5cm厚木板，临边设1.2米高防护栏杆钢架安装时设置防坠器，作业人员系双钩安全带机械设备：凿岩台车作业时，臂架下方严禁站人，移动时设专人指挥注浆机压力表定期校验（每月1次），安全阀起跳压力设定为工作压力1.2倍（三）应急管理应急预案：编制坍塌、涌水、火灾等专项预案，每季度组织1次应急演练洞口设置应急物资储备库，储备工字钢20榀、注浆材料500kg、急救药品等应急响应：发生坍塌时立即启动一级响应，现场负责人第一时间组织人员撤离涌水量超过50m³/h时，启用备用排水系统（2台Φ150mm水泵）六、监控量测（一）量测项目必测项目：洞内外观察：每日开挖后进行，记录围岩岩性、节理发育情况周边位移：采用收敛计，每5米布设一个断面，每断面2条基线拱顶下沉：水准仪配合铟钢尺，测点布设在拱顶轴线处地表下沉：浅埋段（H≤2B）布设监测断面，纵向间距10米选测项目：钢架内力：采用应变计，每100米布设一个断面，每个断面3个测点围岩压力：采用压力盒，埋设在喷射混凝土与围岩之间锚杆轴力：采用锚杆应力计，每断面布设4根（二）量测频率与控制指标量测频率：距掌子面≤5米：1次/天5-10米：1次/2天10-30米：1次/周＞30米：1次/月控制指标：Ⅴ级围岩：拱顶下沉≤100mm，周边位移≤150mm，位移速率≤5mm/dⅣ级围岩：拱顶下沉≤80mm，周边位移≤120mm，位移速率≤8mm/dⅢ级围岩：拱顶下沉≤50mm，周边位移≤80mm，位移速率≤10mm/d（三）数据处理与反馈建立监控量测数据库，采用Excel进行数据整理，绘制位移-时间曲线当出现以下情况时立即停止施工，采取加固措施：位移速率突然增大（＞控制值1.5倍）累计位移达到控制值的80%喷射混凝土出现环向裂缝且宽度＞0.5mm量测数据每周形成报告，报送监理工程师，作为调整支护参数的依据七、施工进度计划（一）进度指标Ⅴ级围岩段：月进尺30-40米Ⅳ级围岩段：月进尺60-80米Ⅲ级围岩段：月进尺100-120米（二）关键线路管棚施工（15天）→洞口段开挖支护（30天）→洞身Ⅴ级围岩段（120天）→断层破碎带处理（45天）→洞身Ⅳ级围岩段（200天）→监控量测与参数调整（全过程）（三）资源保障配置3个作业班组，实行"两班制"连续施工，每班8小时主要材料储备量：工字钢300吨、水泥500吨、钢筋100吨备用设备：柴油发电机（200kW）1台，湿喷机1台八、环境保护措施粉尘控制：凿岩采用湿式作业，产尘点设置喷雾降尘装置出碴车辆必须加盖篷布，洞口设置洗车平台噪音控制：空压机、通风机等设备设置隔音罩，昼间噪音≤70dB，夜间≤55dB废水处理：施工废水经三级沉淀池处理（pH值6-9）后排入市政管网弃碴管理：弃碴场设置挡碴墙（高度3米）和截排水沟，碴体边坡坡度≤1:1.5九、验收标准临时支护验收：喷射混凝土厚度：允许偏差0