V级围岩活断裂带开挖及支护专项施工方案

1、V级围岩活断裂带开挖、支护专项施工方案一、编制依据1、公路隧道施工技术规范（JTJ042-94）； 2、公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）； 3、公路工程施工安全技术规程（JTJ076-95）； 4、十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县至天水公路（ST23合同段）两阶段施工图设计； 5、十堰至天水国家高速公路甘肃段徽县至天水公路ST23合同段实施性施工组织设计； 6、工地现场施工调查及其他参考资料；二、工程概况 关同隧道设计起讫桩号为ZK713+365ZK719+450，长6040m，右洞YK713+382YK719+420，长6038m。本合同段隧道为关同隧道后半段。隧道结

2、构设计按新奥法原理进行，采用复合式衬砌。初期支护由喷射混凝土、锚杆及钢筋网组成，并辅以钢架、管棚等支护措施，充分调动和发挥围岩的自承能力，在监控量测信息指导下施作二次衬砌。关同隧道左洞ZK718+423-ZK718+273、右洞YK718+430-YK718+290段为V级围岩活断裂带。按照设计要求，此段隧道超前支护双层超前注浆导管，搭接长度大于1.0米，环向间距40cm，端头与钢拱架焊接；隧道开挖采用CRD法，预留变形量不得小于20cm；初期支护全断面采用I22a钢拱架，钢拱架间距为50cm；钢筋网全断面双层布设，分别设置在拱架内外两侧。三、施工方法1、超前支护1.1 超前小导管规格：42小

3、导管，长4.5m，壁厚0.4mm，管壁四周钻四排8mm压浆孔（尾部0.5m不设压浆孔），孔距为15cm，小导管端部加工成尖头，尾部焊上6加筋箍；1.2 超前小导管的布设：超前小导管从钢支撑腹部穿过，环向间距40cm，每层数量35根，采用双层错位布置，小导管打入仰角为1015度，前后两排搭接长度不小于1.0m；1.3 小导管注浆浆液配比采用水灰比为1:1，注浆压力0.51.0MP，有水时宜加入水玻璃;2、CRD法施工隧道开挖在超前支护完成后进行。2.1、施工中应遵循“管超前，严注浆，短进尺，少扰动，勤量测，早封闭”的原则；2.2、施工主要步骤：先行导坑上台阶开挖 先行导坑上台阶初期支护（含临时仰

4、拱）先行导坑下台阶开挖 先行导坑下台阶初期支护（含仰拱）后行导坑上台阶开挖 后行导坑上台阶初期支护（含临时仰拱）后行导坑下台阶开挖 (8)后行导坑下台阶初期支护（含仰拱）拆除临时支护，仰拱二次衬砌 拱部及边墙二次衬砌2.3、完成隧道开挖及初期支护后，应及时进行仰拱二次衬砌，如果基底围岩软弱破碎，承载力小于250KPa，可在仰拱以下全断面范围采用灰土挤密桩进行基础加固；2.4、施工开挖采用交叉中隔壁法(CRD法)，测导洞台阶总长度35m；先行洞与后行洞错开不小于20m，开挖循环进尺控制在0.51m，初期支护紧跟开挖面，开挖以人工风镐为主，配合小药量的松动爆破开挖；2.5、施工可根据监控量测结果优

5、化施工方案并确定二次衬砌的浇注时间。2.6、施工注意事项：（1）侧导坑的大小以及开挖方法应在确保安全的前提下综合现场机具确定；（2）要认真加固拱脚、施作锁脚锚杆，若拱脚处围岩软弱破碎时，需采取必要的措施，如：注浆加固、增加锁脚锚杆、扩大拱脚、增加垫板等，确保钢拱架的稳定；（3）上台阶临时仰拱施工时应注意预留出渣孔，以方便倒渣；（4）如遇地下水，先喷射混凝土封闭开挖面，然后打孔、插PVC管引排；超前注浆采用水泥水玻璃双液浆，注浆分一序、二序间隔跳孔灌注，注浆结束后待凝期间，上部台阶应暂停开挖；（5）为确保洞口浅埋段施工安全，施工中确保合理的施工空间的情况下必须确保衬砌紧跟掌子面；（6）当围岩压力

6、极大，其变形速率增大且难以收敛时，应立即浇筑二次衬砌，或先行构件支顶，并采用其他开挖方法；（7）在初期支护基本稳定的条件下，清除锚杆及钢筋露头，补喷混凝土使其表面平整圆顺，然后铺设防水板，最后全断面模筑C30混凝土，并注意有关预埋件的放置；（8）当开挖揭示围岩级别划分与实际不符时，应及时改变设计参数与施工程序。3、钢支撑施工3.1钢支撑加工钢架加工在钢筋加工棚内采用工厂化制作方案，拱架接头钢板厚度计螺栓规格必须符合设计要求；接头钢板螺栓孔必须采用机械钻孔，孔口采用砂轮机清除毛刺和钢渣，要求每榀之间可以互换，严禁用气割冲孔。钢架加工尺寸应符合设计要求，其形状应与开挖断面相适应。连接方式：通过24

7、022010mmA3钢板和4个AM20*70mm高强螺栓进行连接，同时对钢板进行四面骑缝焊接。钢拱架之间用22纵向连接钢筋焊接牢固。3.2 钢支撑施工及注意事项 (1)钢架安装前应检查开挖断面轮廓、中线及高程。 （2)钢架安装应确保两侧拱脚必须放在牢固的基础上。安装前应将底脚处的虚渣及其他杂物彻底清除干净; 脚底超挖、拱脚标高不足时，应用预制混凝土块或钢板填垫。 （3)钢架应分节段安装，节段与节段之间应按设计要求连接。 (4)相邻两棍钢架之间必须用纵向钢筋连接，连接筋为22钢筋，连接钢筋环向间距为1. 0m，呈梅花形交错布设。 (5)钢架立起后，根据中线、水平将其校正到正确位置，然后用定位筋固

8、定，并用纵向连接筋将其和相邻钢架连接牢靠。钢架安装时应垂直于隧道中线，竖向不倾斜、平面不错位，不扭曲。上、下、左、右允许偏差士50mm,钢架倾斜度应小于20。 （6)钢架在初喷硅后安装，应尽可能与围岩或初喷面密贴，有间隙时应采用混凝土垫块楔紧，严禁采用片石、土块回填。(7)钢架应严格按设计架设，间距必须符合设计要求，误差范围为50mm。 (8)钢架安装就位后，钢架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实，并使钢架与喷射混凝土形成整体。喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢架覆盖，临空一侧的喷射混凝土保护层厚度应不小于20mm。 (9)钢架应经常检查，如发现破裂、倾斜、弯扭、变形以及接头松脱填

9、塞漏空等异状，必须立即加固。 (10)钢架的抽换、拆除，应本着“先顶后拆”的原则进行，防止围岩松动坍塌。4、喷射混凝土(1)隧道开挖后应立即对岩面进行初喷，以防岩体发生松弛。(2)喷射作业应分段、分片依次进行，喷射顺序自下而上进行，每次作业区段纵向长度不宜超过6m。(3)喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不小于4h。(4)喷射混凝土混合料应随拌随喷，回弹物不得重新用作喷射混凝土材料。(5)一次喷射厚度应根据设计厚度和喷射部位确定，初喷厚度宜为2050mm。复喷一次喷射厚度拱顶不得大于100mm、边墙不得大于150mm。首层喷砼时，要着重填平补齐，将小的凹坑喷圆

10、顺。(6)喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且初喷表面已蒙上粉尘时，受喷面应用高压风水清洗干净。(7)喷射混凝土作业时喷嘴应垂直岩面;喷嘴距岩面距离以0. 6m1. 2m为宜，喷射料束与受喷面垂线成515夹角时最佳；喷射时，应使喷射料束螺旋形运动；喷射机工作压力应控制在0. 10. 15MPa。5、仰拱 仰拱开挖严格控制超欠挖，严禁欠挖，超挖最大值不得超过25cm。 仰拱开挖后应人工对基底浮渣进行清除。 仰拱开挖后由测量人员对开挖基坑进行测量放样，满足设计要求后方可开始安装钢支撑。 V级活断裂带仰拱钢支撑为间距为I22a工字钢，设计间距为0

11、.5米，最大不得超过0.55米。 钢支撑连接筋的布设同拱部及边墙钢支撑连接筋布设。 仰拱二衬钢筋主筋间距为25cm，纵向筋间距为30cm，层间距为36.6cm。钢筋保护层为5cm。仰拱钢筋与边墙弯起筋必须为同一根钢筋，不允许采用焊接方式连接。 仰拱端头纵向钢筋搭接预留长度长的为100cm，短的为50cm，呈交叉布设。 仰拱二衬两侧边墙部位的预埋钢筋伸出长度应满足搭接要求，长的为177cm，短的为77cm，呈交叉布设。 V级围岩活断裂带仰拱开挖后分三次浇筑，分别为工字钢安装完成后的C25喷射混凝土，仰拱二衬钢筋绑扎完后浇筑的C30混凝土，仰拱填充C15混凝土。其中仰拱填充混凝土要求与仰拱二衬混凝

12、土浇筑时间错开不小于4小时。仰拱挡头模板、弧形小边模、中心排水沟模板在使用前必须进行打磨并喷涂脱模剂。仰拱填充要求振捣密实，表面平整，并进行压痕。6、防、排水软式半圆排水管按照4米/道（IV级围岩为6米/道）布设在初喷混凝土表面上。上台阶软式半圆排水管布设时应在拱脚预留出不小于50cm的搭接长度，在下台阶开挖时将其搭接后布设。环向半圆排水管的两端需接入纵向排水管外的碎石反滤层。纵向排水管必须采用防水布反包，且填充30mm-50mm粒径的碎石反滤层，要求碎石干净无杂物。纵向排水管上半断面打3排孔，打孔直径为1cm，孔距为10cm，呈梅花形布设。纵向排水管与横向排水管连接的三通接头的三个端头需采用

13、土工布包裹。横向排水管按照5米/道（IV级围岩10米/道）布设，坡度不得小于2%，在中心排水沟拆模后必须检查横向排水沟端头是否疏通。中心排水沟沟底水泥浆、石子等杂物应及时清理，防止中心排水沟堵塞。止水带、止水带应对称安装，伸入模内和外露部分宽度必须相等，尽量减少接头，若采用搭接时搭接长度不得小于30cm。7、二次衬砌 V级围岩活断裂带二次衬砌为厚60cm的 C30钢筋混凝土，主筋采用25螺纹钢筋，间距为25cm，纵向筋为12螺纹钢筋，间距为30cm，箍筋为8钢筋，钢筋层间距为46.6cm，主筋净保护层厚度为5cm。 仰拱主筋与拱圈主筋搭接长度为87.5cm，若不足时需采用单面焊连接，单面焊焊缝

14、长度不得小于25cm。 拱圈主筋每12米范围内单层主筋数量为48根，单层纵向钢筋数量为74根。 二衬端头纵向筋预留搭接长度长的为100cm，短的为50cm，呈交错布置，在变形缝、沉降缝及伸缩缝处纵向筋无搭接。 为避免钢筋焊接对防水板灼伤，在主筋与纵向筋交叉节点位置宜采用绑扎固定。 8箍筋需在每个主筋与纵向钢筋交叉的节点位置挂设并绑扎牢固。二衬台车的打磨与喷涂脱模剂应在台车就位之前完成，严禁在二衬台车就位后喷涂脱模剂，以免造成二衬钢筋污染。混凝土灌注前及灌注过程中，应对模板、支架 、钢筋骨架、预埋件等进行检查，发现问题应及时处理。 衬砌施工缝端头与仰拱预留主筋端头必须进行凿毛处理，并用高压水冲洗

15、干净。 砼衬砌灌注自下而上，对称浇筑。 混凝土振捣时，不得碰撞模板、钢筋和预埋件。 钢筋混凝土衬砌地段，必须用与衬砌混凝土相同配合比的细石混凝土或砂浆制作垫块，确保钢筋保护层的厚度。 二衬混凝土浇筑完成后应在1224小时内拆模，拆模后及时对混凝土表面进行修饰。 二衬混凝土脱模后一周内需安排专人负责洒水养生。四、施工安全要求 1、进洞施工应完成对风、水、电路等设施的统一安排，各洞口设专职电工，洞内电线严禁乱扯乱挂或与钢制品搭接。 2、加强隧道监控量测工作，严格按照规范要求进行，确保数据准确无误，为隧道实现动态设计与施工的提供依据，并及时发现和处理安全隐患。3、隧道施工应建立完善的交接班制度，并记录施工、安全等情况。进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽、反光背心及防护用品，遵章守纪，听从指挥。 4、开挖作业时，应首先检查工作面是否处于安全状态，并检查支护是否牢固，顶板是否稳定，如有松动的土石或裂缝，应先予以清除和支护，若支护出现严重变形或掌子面出现落石、塌方等情况，应及时通知洞内人员撤离。 5、采用风钻钻眼时，应先检查机身各部件和绝缘装置是否良好，工作面内不得拆卸、