隧道施工操作手册(确定稿).doc

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测量作业程序流程图1.1.控制测量(1)施工前平面控制网复测施工前根据设计院和业主技术部门现场进行的交接测量控制桩橛点及办理的相关手续，组织测量人员对交接的导线网点和水准基点进行复核测量，复核导线点的坐标和水准基点高程的准确性，测量结果经过平差后与所交的控制点结果进行对比，完全无误后作为施工用控制点。 (2)平面控制附合导线测设洞内布置双导线,形成闭合导线，利用全站仪、精密水准仪等测量仪器，精确控制隧道施工。洞口导线点位使用钢筋（钢筋顶上刻十字线）埋于洞口附近坚固稳定的地面上，并用混凝土固定桩位，点与点之间通视良好。点位布置完毕后，利用设计院交接的导线网GPS点（已知）作基准点，以三维坐标法，使用全站仪引测附合导线上各点的精确坐标值（并经平差），使用精密水准仪从高等级的2个BM点测定导线上各点的准确高程（并经平差）。水平角的观测正倒镜六个测回中误差2.5，每条附合导线长度必须往返观测各三次读数，在允许值内取均值，导线全长闭合差1/30000。1.2.高程控制测量高程控制点的布设利用平面控制点的埋石作为高程控制点，如特殊需要时进行加密，加密的水准点精度不低于高程控制点的精度，其布置形式为附合水准线路。精密水准点的复测采用S1等级水准仪对所交精密水准点进行复测，往返测量。观测精度符合偶然误差2mm，全中误差4mm，往返闭合差8（L为往返测段路线段长，以km计）。两次观测误差超限时重测。当重测结果与原测成果比较不超过限值时，取三次成果的平均值。1.3.施工测量(1)洞口测量根据隧道洞口的设计结构和洞口地形标高，详细计算洞口边仰坡开挖边线的坐标和各桩中心坐标。利用附合导线与以上计算坐标的相对关系，使用全站仪在地面上放出洞口边仰坡开挖轮廓线，十米桩中心坐标点位，以放出的坐标点为中心放出开挖边线桩，控制洞口边仰坡的开挖。洞身测量隧道洞身施工测量根据隧道设计文件，精确计算出线路百米桩的坐标及结构的相关尺寸和标高，并按每10m编制出本隧道标高表。测量工程师利用洞内测量控制点，及时向开挖面传递中线和高程；由测量班用断面测量仪测设隧道开挖轮廓线、支护钢架架立前后和二次衬砌立模前后轮廓尺寸，进行复核，确认准确后方可进行下道工序施工，并对混凝土净空断面应用激光隧道限界检测仪检查。在洞内进行施工放样时随时配带气压标、温度计，随时根据实际情况对仪器进行气压、温度的修正。1.4.贯通误差的测定及调整1.4.1.实际贯通误差的测定采用中线法测量的隧道，应由测量的相向2方向分别延伸中线并测定出贯通点。两实际贯通点间的横向距离和纵向距离，即为横向和纵向贯通误差。采用导线测量的隧道，应在贯通面中线附近钉一临时点，由两端导线分别测量该点坐标，该点的坐标闭合差分别投影在贯通面及与其相垂直的方向上，即为横向和纵向贯通误差，并应测量该点的水平角求算方位角贯通误差。高程贯通误差测量，应由两端的高程点分别测量出贯通面处临时点的高程，其高程差即为高程贯通误差。隧道贯通以后，中线和高程的实际贯通误差，应在未衬砌地段（调线地段）调整。该地段的开挖和衬砌，均应以调整后的中线和高程进行放样。隧道贯通误差的限差符合表1-1规定：表1-1 贯通误差的限差两开挖洞口间长度（Km）448810101313171720横向贯通限差（mm）100150200300400500高程贯通限差（mm）501.4.2.平面误差调整通过导线测得的贯通误差，在规定的贯通误差限差以内时，贯通误差的调整应符合下列要求：方位角贯通误差分配在未衬砌地段的导线角上；计算贯通点的坐标闭和差；坐标闭和差应在未衬砌地段上按边长比例分配，闭合差很小时也可按坐标平差处理；采用调整后的导线坐标进行未衬砌地段中线放样，作为衬砌施工依据。如采用中线法贯通的隧道，调整方法应满足京沪高速铁路测量暂行规定的要求。1.4.3.高程误差调整高程贯通误差在规定的贯通误差限差以内时，应按以下方法调整：由两端测得的贯通点高程，应取平均值作为调整后的高程；可按高程贯通误差的一半，分别在两端未衬砌地段的高程点上按线路长度比例调整；应以调整后的高程，作为未衬砌地段高程放样的依据。1.5.竣工测量隧道竣工后，应在中线复测的基础上埋设永久线路中线控制基桩（即中线外移控制基桩）。中线复测工作应在导线贯通平差的基础上，依据导线点测设，其相对精度不低于1/10000。线路中线控制基桩，可按每200m设置一个，缓和曲线起、终点和曲中各增设一个。线路中线控制基桩应采用混凝土桩，规格符合京沪高速铁路测量暂行规定的要求。隧道直线地段每50m、曲线地段每20m，以及其他需要的地方，均应测量隧道净空断面。线路中线控制基桩设立后，应在隧道边墙上绘出标志。标志符合京沪高速铁路测量暂行规定的要求。洞内高程点应在复测的基础上每千米埋设一个。小于1Km的隧道至少应设一个，并应在边墙上绘出标志。标志符合京沪高速铁路测量暂行规定的要求。1.6.测量成果整理观测和计算成果必须记录真实、计注明确、计算清楚和格式统一，并应在装订成册后长期保管。原始观测值和记事项目必须在现场记录清楚，不得涂改或凭记忆补记。手薄必须编列页次、注记观测者、记录者、观测日期、起止时间、气象条件、使用的仪器和战标类型，并应详细记载观测时的特殊情况。三角点、GPS点、导线点、高程点、水准点和中线控制点的名称，必须记载正确。同一点名在各种资料中和现场必须一致。测量数值取位应满足京沪高速铁路测量暂行规定的规定。洞外控制测量完成后，应提交下列资料：控制测量说明：包括隧道名称、进出口里程及长度、平面形状及辅助导坑分布、布网情况、施测方法、仪器型号、平差方法、坐标系统、中线与定测关系、施测日期和特殊情况，以及处理的结果；洞外控制测量布网示意图；控制点点之记；角度、边长和高程观测精度及其计算方法，平差后的精度；GPS网、导线的边长、坐标和方位角成果；曲线要素；线路里程及其与定测高程关系；控制高程成果及其与定测高程关系；洞口投点的进洞关系；贯通误差估算及洞内测量设计。洞内控制测量完成后，应提交下列资料：控制测量说明：包括布点情况、施测日期、施测方法、仪器型号、实际贯通点里程、平差方法和特殊情况，以及处理结果；洞内控制测量布网示意图；角度、边长、高程的实测精度及其计算方法；洞外控制点的检测结果及其联测成果；导线边长、方位角及坐标成果；隧道中线放样计算；实际贯通误差（横向、纵向和高程）；贯通误差的调整方法。隧道竣工测量后，应提交线路中线控制基桩、高程点的成果和示意图，以及净空断面测量资料。1.7.测量质量的保证措施测量桩点的交接，必须双方参与，持交桩表逐桩核对，交接确认，遗失的坚持补桩，无桩名者视为废桩，资料与现场不符的应予以更改。执行有关测量技术规范，按照规范技术要求进行测量作业检测，保证各项测量成果的精度和可靠性。测量放样的依据是施工图纸及相关规范，要求使用的图纸及规范必须盖“受控”章，确保其有效。定期组织测量人员与相邻施工单位共同进行洞内外控制点联测，保证控制点的准确性。所有现场测量原始记录，必须将观测者、记录者、复核者记录清楚且须是各岗位操作人员自己的签名。加强仪器的维修和保养，保持其良好状态，制定仪器维修和保养制度及周检计划，按时送检。第二章 洞口段施工隧道洞口段工程包括洞口土石方开挖、边仰坡防护及斜切式洞门、斜切段明洞衬砌、明暗交接处的施工等。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性，本着“早进晚出”的原则，洞口与明洞工程采用明挖法施工。及时进行边仰坡及岩面防护施作并加强对山坡稳定情况的监测、检查，确保施工安全。洞口段施工工艺流程见“图2-1 洞门及明洞工程施工工艺流程框图”。2.1.洞口边仰坡开挖与防护(1) 洞口土石方开挖根据设计图纸和施工现场布置，在洞口范围内测量放样边坡控制桩，按照设计坡比分层开挖。洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的植被、浮土、危石，做好边仰坡的临时截排水天沟，截水天沟距边仰坡开挖边线不小于5m。将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。洞口开挖由外向里，从上至下分层分段开挖，分层开挖高度2.0m，采用随开挖随防护。施工中尽量减少对原有植被的破坏和对洞口的扰动。根据地形条件，土方和强风化岩采用反铲挖掘机挖装，自卸汽车运碴，人工配合清理边仰坡开挖面。石方采取以松动爆破，机械和人工配合清理。 为进洞施工方便，洞口5m范围土石方先开挖至上断面设计标高，作为进洞施工平台。(2)边仰坡防护边仰坡开挖后及时进行打锚杆、挂钢筋网、喷混凝土临时防护，以防围岩风化，雨水渗透而滑塌。隧道施工完成，明挖段洞顶回填至设计位置后，施工仰坡铺砌。仰坡铺砌采用方格式浆砌片石骨架，骨架内喷播植草。施工方法如下：测量放样：骨架施工前按设计骨架形式尺寸挂线放样。沟槽开挖：按骨架嵌入深度人工开挖沟槽。临时截排水设施测量放样洞口土石方开挖边仰坡防护侧墙、拱圈、(帽檐)钢筋绑扎开挖仰拱、边墙基础仰拱钢筋绑扎、预留与侧墙的连接筋仰拱、边墙基础砼浇筑仰拱填充拱顶防水层及明洞回填仰坡修整浆砌片石骨架施工喷播植草施工砼拌制砼运输侧墙、拱圈、(帽檐)砼整体浇筑立 模立 模图2-1 洞门及明洞工程施工工艺流程框图骨架砌筑：人工挤浆发砌筑片石骨架。骨架底部0.8m及顶部0.5m范围内用M10浆砌片石镶边加固。为便于防护，于适当位置设置浆砌片石肋柱，肋柱宽0.5m，厚0.5m，柱面做成阶梯式踏步。砌筑完成后及时洒水覆盖养护。喷播植草：选择适当季节进行喷播植草施工。2.2.洞口斜切段施工当进出口明挖段开挖完成，及时进行斜切段明洞和洞门施工。隧底仰拱先行施工，然后施作明洞段衬砌，以保证洞口的施工安全。明洞基础采用组合钢模板；明洞衬砌内模采用模板台车，外模采用组合钢模。模板台车就位后，绑扎钢筋，安装外模、堵头板、止水带，经监理工程师检查合格后，进行混凝土灌注。混凝土灌筑时两侧对称分层灌筑。混凝土由自动计量拌和站生产，混凝土运输车运输，泵送入模，插入式捣固器捣固密实，拱墙一次灌注。当混凝土达到设计强度的80%后，施做防水层。明洞段顶部回填土方按要求采用蛙式打夯机进行对称分层夯实，每层厚度不大于0.3m，两侧回填的土石面高差不大于0.5m；回填至拱顶后分层满铺填筑，顶层回填材料采用粘土以利于隔水。隧道洞门结构采用在洞口衬砌斜切面加设一斜切椭圆台（环）面帽檐构筑而成。椭圆台面以衬砌斜切椭圆面为底面。洞门帽檐结构与明洞衬砌同时浇筑，模板采用钢模板并根据洞门轮廓线型经特殊加工制造。2.3.验收标准2.3.1.开挖隧道洞口的边、仰坡开挖形式和坡度应符合设计要求。洞口排水沟、截水沟的平面位置、开挖断面应符合设计要求，保证排水畅通。隧道门端墙和翼墙、挡土墙基础基坑开挖尺寸允许偏差和检验方法应符合表2-1要求。表2-1 端墙和翼墙、挡土墙基坑开挖允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1基坑中心距线路中心+500尺量，每边不少于5处2基坑长度、宽度+10003基底高程0-100仪器测量，每边不少于5处2.3.2.模板模板及支架的结构及材料的规格、质量必须符合施工工艺设计要求。模板及支（拱）架安装必须稳固牢靠，接缝严密不漏浆。模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂。浇筑混凝土前，模板内的积水和杂物应清理干净。端墙和翼墙、挡土墙模板及支（拱）架拆除时，混凝土强度应达到设计强度等级的100%。拆除端墙和翼墙、挡土墙模板之外的非承重模板时，混凝土强度应保证其表面及棱角不受损伤，且不得小于8MPa。隧道门端墙和翼墙、挡土墙模板安装允许偏差和检验方法符合表2-2的规定：表2-2 模板安装允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1基础边缘位置+150测量，每边不少于4处2基础顶面高程103边墙边缘位置+1004边墙拱脚、端翼墙顶面高程105模板表面平整度52m靠尺测量，不少于4处6模板表面错台2尺量隧道门端墙和翼墙、挡土墙预埋件和预留孔洞的数量应符合设计要求，允许偏差和检验方法符合表2-3的规定：表2-3 预埋件和预留孔洞的允许偏差和检验方法序号项目允许偏差（mm）检验方法1预留孔洞中心线位置10尺 量尺寸+1002预埋件中心线位置32.3.3.混凝土工程钢筋及混凝土工程应满足设计文件及客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准第4.4、4.5节要求。隧道门的端、挡翼墙结构几何尺寸允许偏差及检验方法满足表2-4要求：2.3.4.砌体工程砌体工程应满足设计文件及客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准第4.6节要求。表2-4 隧道门端墙和翼墙、挡土墙结构几何尺寸允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1基础边缘平面位置20测量，每边不少于4处2基础宽度-103基础顶面高程204端、挡翼墙边缘平面位置+1005端、挡翼墙顶面高程206表面平整度52m靠尺测量，拱部不少于2处，墙身不少于4处。洞口工程砌体的砌缝宽度、位置和砌筑方式应符合表2-5表要求。表2-5 砌体砌缝宽度、位置和砌筑方式序号项目浆砌片石（mm）浆砌块石（mm）浆砌料石（mm）1表面砌缝宽度403015-202每找平一次的砌筑高度120012003两层间竖向错缝8080100，困难时丁石上下只能一面有竖缝4三块石料相接处的空隙705砌筑方式一丁一顺或二顺一丁一丁一顺砌体尺寸的允许偏差和检验方法应符合表2-6要求。表2-6 边、仰坡砌体尺寸允许偏差和检验方法序号项目允许偏差检验方法1底面高程30测量，不少于4处2坡率设计值的0.5%3表面平整度302m靠尺检查，不少于4处4厚度+300尺量，不少于4处第三章 隧道开挖施工3.1.隧道开挖施工程序边仰坡开挖前，先作好排水沟、截水沟等防水措施。边仰坡开挖以机械作业为主，爆破时以松动爆破为主，减小对围岩的扰动，洞口边仰坡边施工边防护。进洞前先做好超前支护，以防坍塌。超前地质预报超前预支护隧道CRD法开挖通风、排危开挖断面检测预支护质量检查初期支护不合格合格进入下一循环出碴运输施工准备隧道施工遵循新奥法原理，按喷锚构筑法组织施工。洞口斜切段、浅埋明洞段采用明挖法放坡开挖，暗洞在超前大管棚、超前小导管支护下采用CRD法开挖。明挖采用挖掘机分层开挖，人工配合整修边坡；暗挖分部开挖时上断面采用TY-28风洞凿岩机钻孔，控制弱爆破开挖，必要时人工风镐开挖。在偏压、浅埋和断层破碎地段坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测、衬砌紧跟”的原则，加强工序衔接，稳扎稳打，确保隧道施工安全和质量隧道开挖施工程序详见“图3-1 隧道断面开挖施工流程图”。图3-1 隧道断面开挖施工流程图图3-2 CRD法施工程序示意图3.2.交叉中隔壁（CRD）法开挖施工(1)CRD法开挖工法施工程序CRD法开挖工法施工程序详见“图3-2 CRD法施工程序示意图”。 (2)CRD法开挖施工工艺CRD法开挖施工工艺见“图3-3 CRD法施工工艺框图”。(3)CRD法开挖施工方法步骤一：利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前小导管、超前锚杆支护及导坑侧壁超前锚杆支护。弱爆破或人工风镐开挖1部，每循环进尺一次，进尺为钢架间距。喷8cm厚混凝土封闭掌子面。施作1部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，架立钢架和导坑临时钢架，并设锁脚锚杆。钻设洞身径向锚杆、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。步骤二：弱爆破或人工风镐开挖2部。每循环进尺一次，进尺为钢架间距。喷8cm厚混凝土封闭掌子面，施作2部导坑周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚混凝土，接长钢架和导坑周边临时钢架，并设锁脚锚杆。钻设洞身径向锚杆、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。步骤三：在滞后于1部一段距离后，开挖3部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同步骤二。步骤四：在滞后于3部一段距离后，开挖4部并施作导坑周边的初期支护和临时支护，步骤及工序同步骤二。步骤五：弱爆破或人工风镐开挖5部，并施作导坑周边的初期支护和临时支护。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。接长周边钢架和施作仰拱钢架，施工洞身锚杆、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。监控量测施工准备施作超前支护、注浆开挖1、2部，进尺同钢架间距喷射8cm砼封闭掌子面施作洞身锚杆架立拱部、中壁、临时仰拱钢架开挖5部施工仰拱混凝土56米拆除中隔壁56米 施作防水层浇注二次衬砌施作锚喷支护,闭合成环监控量测开挖3、4部，进尺同钢架间距喷射8cm砼封闭掌子面施作洞身锚杆架立拱部、中壁、临时仰拱钢架开挖6部施作锚喷支护,闭合成环仰拱填充56米图3-3 CRD法施工工艺框图步骤六：弱爆破或人工风镐开挖6部，并施作导坑周边的初期支护和临时支护。隧底周边部分初喷4cm厚混凝土。接长周边钢架和施作仰拱钢架，施工洞身锚杆、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。步骤七：逐段拆除靠近二次衬砌68m仰拱范围内的中隔壁底部钢架单元，灌筑该段部仰拱。步骤八：浇注该段内部隧底填充，并接长中隔壁临时钢架，使钢架底支撑于仰拱填充顶面。步骤九：根据监控量测结果分析，待初期支护收敛稳定后，逐段拆除多余的临时钢架。利用衬砌模板台车一次性灌筑部二次衬砌（拱墙衬砌一次施作）(4)施工注意事项 隧道施工应坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，做到步步为营、稳扎稳打，保证施工安全。开挖方式均采用弱爆破或人工开挖，爆破时严格控制炮眼深度及装药量，尽量减小对围岩的扰动。钢架之间纵向连接钢筋及时施作并连接牢固。第3、4部开挖应滞后于1、2部一段距离，第5、6部开挖应滞后于3、4部一段距离。开挖循环进尺不得大于10m。临时钢架的拆除等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。施工时严格按照规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、灌注二次衬砌的时机提供依据。3.3.控制爆破设计设计原则根据爆破安全规则并结合本隧道所处地形、地质情况，拟定距隧道周边净距10m处爆破震动速度为2.5cm/s。开挖方法及循环进尺隧道开挖采用CRD法，每一循环爆破进尺0.81.5m，综合考虑平均1.0m进尺。爆破器材选择炸药选用低爆速的安全炸药和二号岩石小药卷，雷管选用电雷管并跳段使用，段间距时差控制在100ms左右。爆破设计参数在工程类比的基础上通过计算拟确定本隧道开挖爆破设计参数如下：最大装药量：0.8kg。炮眼布置形式：掏槽眼布置选用多重楔形掏槽或直眼掏槽，炮眼深度为1.5m和0.7m两种，钻眼孔径42mm，药卷直径32mm，装药采用连续装药结构。拱部周边眼间距0.45m，边墙周边眼间距0.55m，炮眼深度1.0m，钻眼孔径42mm，药卷直径22mm，装药形式采用双传爆线结构。底板眼、内圈眼、二台眼、掘进眼均匀布置，掘进眼间距0.75m，底板眼、内圈眼、二台眼间距0.6m。钻眼孔径42mm，药卷直径32mm，装药形式均采用连续装药结构。3.4.大断面软岩施工的技术保证措施大断面软岩隧道可能发生大变形现象，采用“加固围岩，改善变形、先柔后刚，先放后抗、变形留够、底部加强”的施工原则。作好地质超前预测预报工作，量测围岩的压力和变形情况。随时观察和量测现场工程地质和水文地质变化情况，研究变异规律，制定施工对策，及时预报岩体稳定情况和发生变形的可能性。施工中采用孔径变形法、Kaiser效应测试法和简易应力解除法进行地应力测试，每个正洞开挖面各进行3组测试(3个30m孔/组)。对岩石的矿物成分、含水率、单轴抗压强度进行系统测试，预测产生大变形的可能性和变形等级。降低一次爆破用药量，采用短进尺、多循环的作业方式实施光面爆破。必要时在掌子面进行加强支护，正面锚杆支护配合正面喷射混凝土支护。增加围岩的自稳能力，减少岩面暴露时间。施工支护采用先柔后刚、先放后抗。尽量减少对围岩的扰动。及时支护，尽量缩短开挖与支护时间间隔，减少暴露时间和有害的松动。尽早施工仰拱，封闭成环。加大预留变形量，为防止喷层变形后侵入二次衬砌的净空，加大拱部、边墙和隧底预留变形量。提高二次衬砌的刚度，使其有足够的安全储备。主要是通过衬砌中增加受力钢筋数量，同时加强仰拱。加强监控量测，注意围岩变化，随时调整开挖和支护参数，防止围岩因变形过大而失稳坍塌。现场施工时，按照本设计初选参数进行现场实验，根据实验结果相应调整相关爆破参数。3.5.出碴方式采用无轨运输方式，分部开挖上断面采用人工配合挖掘机扒碴至下断面，然后采用挖掘装载机或侧卸装载机装碴，运碴采用大吨位自卸汽车运至设计指定的弃碴场或利用位置。为提高出碴效率，缩短循环时间，保证安全，采取如下措施：加强装运碴设备维护保养，备足易损配件，发现故障及时排除。设专人养护道路，保持道路平整、无积水，定期铺碴维修。尤其雨季，设专人及时排除不安全隐患。加强洞内排水与照明，保持洞内有良好照明和路况。加强通风，保证洞内空气新鲜。弃碴场采用推土机平整，专人指挥卸碴。教育出碴汽车司机遵守交通规则，礼貌行车，严禁带故障行车和酒后驾车。在洞内安装色灯信号，按照轻车让重车、下坡车辆让上坡车辆的原则，由专职调度员组织洞内运输车辆的行驶，避免塞车。施工便道经常洒水，防止尘土飞扬。第四章 超前支护施工4.1超前长管棚施工4.1.1.超前长管棚设计说明在隧道暗洞开挖之前完成超前长管棚预支护。(1)长管棚布置形式长管棚在隧道拱顶140范围环向布置。(2)导向墙管棚导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m1m，为保证导向墙基础稳定，环向长度根据实际情况确定。导向墙内设2榀工18工字钢架，钢架外缘设1405mm热轧无缝钢管导向管，导向钢管与钢架焊接。(3)长管棚构造及设计参数钢管规格：长管棚钢管及钢花管，采用1086mm热轧无缝钢管制作。每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便于接头钢管连接。接头钢管长0.3m，采用1146mm热轧无缝钢管制作。钢花管上钻注浆孔，孔径1016mm，空间距188mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。管距：环向间距40cm。倾角：外插角为13，具体可根据实际情况作调整。注浆设计：长管棚注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1（重量比）；注浆压力0.53.0MPa。为提高钢管抗弯能力，在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为18，固定环采用段管节，节长35 cm，与主筋焊接，布置间距1.5m。4.1.2.超前长管棚施工工艺超前长管棚施工工艺详见“图4-1 超前长管棚施工工艺流程图”。4.1.3.超前长管棚施工方法(1)施工准备进行现场地质调查，备齐各种机具、材料，按照设计要求进行注浆设计并进行钻进注浆试验，取得管棚钻进、注浆施工经验。根据试验效果确定施工工艺参数，制定施工方案。施工前精确测量放样。(2)施作导向墙在明挖时预留的台阶上采用脚手架搭设作业平台，按设计轮廓人工开挖。开挖完成后立模灌注混凝土，模版采用组合钢模版，混凝土集中拌合，运输车运输，泵送入模，机械振捣密实。工字钢架、导向钢管按设计设置。(3)长管棚施工施工准备顶进钢管棚设备准备钢(花)管加工材料准备测量放样地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案施作导向墙注 浆注浆站布置注浆管路检查充填水泥砂浆拌 浆压力流量达到要求是否钢管清孔钻 孔清 孔设置钢筋笼结 束图4-1 超前长管棚施工工艺流程图钻机就位：以导向墙内的导向钢管定位、定向，严格控制钻孔上抬量和角度，外插角控制在13。钻孔及清孔：采用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，风动冲击回旋钻头直径、钻压、转速、风量、风压等钻进参数采用工艺试验确定的工艺参数。钻进到位后，利用高压风清扫钻孔。顶进钢管棚：钻孔检测合格后，由钻机将钢管旋转顶进孔内。管棚钢管在加工厂集中加工。顶进过程中钢管按分节连续接长，管棚节间用连接钢管丝扣连接，要求隧道纵向同一截面处钢管街头数不大于50%。为使钢管接头错开，第一节管采用3m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用3m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管。钢管用钻机顶进，单号孔顶进有孔花钢管，双号孔顶进无孔钢管。顶进完成后利用高压风对钢管孔内的杂物进行清扫。管口用麻丝和锚固剂封堵，钢管与孔壁间的空隙，钢管自身利用孔口安装的封头将密封圈压紧，压浆管口上安装三通接头。注浆作业：采用全孔压入式向大管棚内压注水泥液浆，注浆机采用注水泥单液的高压注浆泵，按先下后上，先稀后浓的原则注浆。注浆由注浆量和注浆压力控制，注浆压力0.53.0MPa，注浆量按下式估算。达到结束标注后，停止注浆。QRk2L式中Rk为浆液扩散半径，L为钢花管长，为空隙率（%），为注浆饱满系数。充填砂浆：注浆后，清扫管内胶凝桨液，用M5水泥砂浆紧密充填，增强管棚强度，非压浆孔，直接充填。根据需要，可在钢管内设置钢筋笼。钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm(4)施工注意事项管棚为超前支护，在隧道暗洞开挖之前完成。钢管棚按设计位置施工，运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录。管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验。管棚施工时，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。4.1.4.验收标准管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定和设计要求。以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。管棚所用钢管的品种和规格、管棚搭接长度、注浆配合比和注浆压力需满足设计要求。管棚钻孔允许偏差应符合表4-1的规定：表4-1 管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角12孔口距50mm3孔深50mm4.2.超前小导管及超前中空注浆锚杆施工小导管施工采用42钢管，在前部管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为10mm，间距15cm，呈梅花形布置，顶部成尖锥状，尾长不小于30cm，每2.4m设置一环。用风枪打入，环向间距、外插角、纵向相邻两排的水平投搭接长度按设计要求施工。注浆管的外露端支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。4.2.1.超前小导管设计说明(1)超前小导管布置形式超前小导管在隧道拱顶140范围环向布置。(2)超前小导管构造及设计参数钢管规格：小导管采用采用423.5mm热轧无缝钢管制作。在前部管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为10mm，间距15cm，呈梅花形布置，顶部成尖锥状，尾长不小于30cm，作为止浆段。管距：环向间距40cm，每环间距2.4m，纵向搭接长度1m。倾角：外插角为35，具体可根据实际情况作调整，但10。注浆设计：注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1（重量比）；注浆压力0.51.0MPa。4.2.2.超前小导管施工工艺超前小导管施工工艺详见“图4-2 超前小导管施工工艺流程图”。4.2.3.超前小导管施工方法(1)施工准备喷射混凝土封闭掌子面，备齐各种机具、材料，按照设计要求进行注浆设计，制定施工方案。施工前精确测量放样。发生串浆现象时，采用多台注浆泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；注浆压力突然升高应立即停机检查，水泥浆单液进浆量很大，压力上不去，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆，但停留时间不能超过浆液的凝胶时间。注浆结束时间以终压控制为主，浆液量校核。注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时，持续15分钟后结束注浆。(3)施工注意事项隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。施工准备顶进小导管设备准备刚(花)管加工材料准备测量放样注浆设计制定施工方案孔位放样注 浆注浆站布置注浆管路检查拌 浆压力流量达到要求是否连接注浆管路钻 孔清 孔结 束图4-2 超前小导管施工工艺流程图注浆前应进行压水试验，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35根。注浆过程中，要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆纪录，分析注浆效果。4.2.4.验收标准小导管所用钢管进场检验要求同大管棚要求。超前小导管所用钢管的品种和规格、超前小导管与支撑结构的连接、超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求；注浆浆液配合比、注浆压力应满足设计要求。超前小导管施工允许偏差应满足表4-2要求：表4-2 超前小导管施工允许偏差序号项目允许偏差1方向角22孔口距50mm3孔深+50mm0mm4.3.超前砂浆锚杆施工隧道分部开挖施工时采用22mm超前砂浆锚杆进行临时超前支护。砂浆锚杆长3.5m，环向间距40cm，按每2.4m一个循环布置。4.3.1.超前砂浆锚杆施工工艺超前砂浆锚杆施工工艺详见“图4-3 超前砂浆锚杆施工工艺流程框图”。4.3.2.超前砂浆锚杆施工方法锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。先用YT-28凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，然后将加工好的杆体插入孔内。将锚杆尾部和钢拱架焊连牢固。测量布孔凿岩机就位，定位开孔钻孔至预定孔深清孔，成孔检查压注水泥浆顶入安装锚杆将锚杆尾部与钢拱架焊连质量检查合格，进入下道工序图4-3 超前砂浆锚杆施工工艺流程框图第五章 系统支护施工系统支护采用锚喷支护，内容包括：挂钢筋网、安装钢架、钻设系统锚杆、喷