泰及隧道超前支护.doc

小 庄 隧 道 超 前 支 护

作

业

指

导

书

编制： 欧阳光辉
复核： 杨振宇
审核： 杨振宇

中铁四局四公司泰和经理部
小庄隧道超前支护作业指导书

一 工程概况
319国道泰和县老营盘至南溪段二级公路改造工程小庄隧道里程桩号K640+790~K641+010，全长220米。
设计进出口洞口路面设计标高分别为 194.17m与196.37m，道路设计纵坡1.0%，单面坡直线型短隧道。进出口分设10米、13米明洞，共计23米。衬砌支护采用新奥法原理进行设计施工，采用初期支护（喷射砼、锚杆加钢筋网）加二次衬砌（模筑砼）的复合式衬砌。衬砌内轮廓为单心圆曲墙式。隧道净宽为9米车行道+2×0.75米人行道，净高5.0米。
施工支护参数如下表：

里程
围岩类别
衬砌C25
初 期 支 护

超前支护

类型

厚度

配筋

喷砼C25

药包锚杆Φ22

钢筋网￠8

钢架
K640+790~ K640+800

明洞

90

22

K640+800~ K640+862

Ⅱ

B2

40

20

22
L300
@80×80

20×20
I16钢架
0.8m/榀
￠108管棚+￠42小导管
K640+862~ K640+908

Ⅲ

B3

40

无

20
L300
@100×
100

20×20
格栅钢架
1.0m/榀
Φ22砂浆锚杆
K640+908~ K640+997

Ⅱ

B2

40

20

22
L300
@80×80

20×20
I16钢架
0.8m/榀
￠108管棚+￠42小导管
K640+997~ K641+010

明洞

90

22

B1

60

22

24
L350
@80×80

20×20
I16钢架
0.5m/榀
￠108管棚+￠42小导管

地质地貌概况
小庄隧道地处由侵蚀丘陵及山间谷地组成的相对复杂的地形中，洞身穿越了海拔255米的丘顶，隧道底板与丘顶高差58米，东侧山坡坡脚云亭河由东向西迳流，隧道左侧原319国道坡陡弯急，沿山丘边呈蛇形弯曲延伸，隧道区植被较发育，属通视条件差的复杂类地形地貌。
隧道区揭露的主要地层岩性为第四系上更新统称----全新统残坡积土、寒武系下统牛角河群变余中细粒长石石英砂岩夹薄层状板岩。岩层总体走向SW，倾向NE，倾角50~75°. 围岩由表层向下依次为残坡积层及基岩全风化带,强风化变余长石石英砂岩夹板岩,弱风化变余长石石英砂岩夹板岩.洞身开挖范围均属于Ⅱ、Ⅲ类围岩,开挖后可能有Ⅰ类围岩地段. 进口K640+800~820，出口K640+970~997段为浅埋段。
区内断裂构造发育，但规模一般不大，主要受北东向主断裂F2和近东西向断裂F1两组断裂控制。
地下水水量较小，主要类型为基岩裂隙水，其水量<0.1升/秒，但发育的张性节理一般是贯通性，很容易将地表水（丰水季节）、地下水导入施工的隧道内，给隧道施工、防护造成不利影响。
其它不良地质现象主要为：1.风化，2.软弱夹层。
超前支护设计要点：
Ⅰ、Ⅱ类围岩采用16m一循环的长管棚超前支护,长管棚采用Φ108×6的无缝钢管,全长16m,节长4m,两节之间用v型对焊,环向间距40cm,仰角30,方向与线路中心平行.水泥单浆液灌注，注浆终压2MPa,单孔注浆量2.8m3.
长管棚注浆完毕后,待注浆强度达到85%方可开挖，并及时布设超前小导管和钢支撑并及时注浆及喷砼。超前小导管注浆终压1 MPa，单孔注浆量0.9 m3.
Ⅲ类围岩采用Φ22锚杆超前支护.超前锚杆采用20MnSi;Φ22钢筋,全长3.5m,环向间距40cm，外插角5～100。纵向相邻两排锚杆搭接长度为150 cm,采用早强砂浆全粘结式。锚杆间距按2.0×2.0m梅花形布置。
主要工程数量：

支付项名称
单位
数量
503-2
锚喷支护

e
管棚 φ108
kg
148465
f
注浆小导管 φ42
kg
20385
k
C20水泥单液注浆
m3
2356

钢筋锚 Φ22注浆
kg
9596

二 主要施工方法及技术要求
1拟采用的主要机械设备
序号
名 称
规格
单位
数量
备注

空压机
4L-20/8
台
1

气腿式凿岩机
YT-28
台
30

自卸车
4
台
6

注浆泵
UBJ3
台
1

装载机
ZLC50-GV
台
1

地质钻机
CIR-90
台
1

砼输送泵
HBT60A-1406
台
1

搅拌机
350
台
1

2大管棚施工
大管棚施工采用CIR-90型地质轨道钻机钻孔。钻机从拱顶开钻，依次向两侧先施工奇数孔位，后施工偶数孔位。施工中，为避免在大管棚全部安装后注浆，出现浆液穿至相邻孔位，堵塞钢管，导致部分钢管注浆困难的情况，采取钻一根，注（浆）一根的办法。
在钻进时，若出现卡钻、塌孔时，应注浆后再钻。也可直接将管棚钢管钻入。开孔时应低速低压，待成孔后可加压到1.0~1.5MPa。
管棚钢管内水泥浆应用牛角泵灌注，封堵塞应有进料孔和出气孔，在出气孔流浆后，方可停止注浆。

3小导管施工
小导管采用ф42无缝钢管制作，长度6m，管壁每隔10cm交错钻眼，眼孔直径6mm
沿隧道纵向开挖轮廓线向外以8º外插角钻孔，将小导管打入地层，也可在开挖面上钻孔将小导管打入地层，小导管环向间距40cm，布设在拱顶两侧46°38´20 ´´×2范围内。
小导管注浆前，应对开挖面及5m范围内的坑道，喷射厚度5~10cm的混凝土封闭，并检查注浆机具是否完好，备足注浆材料。
为充分发挥机械效能，加快注浆进度，在小导管前安设分浆器，一次可注入3~5根小导管，注浆压力应为0.5~1.0MPa，必要时可在孔口处设置止浆塞，应能承受规定的最大注浆力。
注浆后至开挖的时间间隔，宜为4~8H，开挖时应保留1.5~2.0m的止浆墙，防止下次注浆时孔口跑浆。

4超前锚杆施工
早强水泥砂浆锚杆采用硫铝酸盐水泥并掺早强剂。
砂浆配合比（质量比） 水泥：砂：水宜为1：（1~1.5）：（0.45~0.55），砂的粒径不宜大于3mm。
砂浆应拌和均匀，随拌随用，一次拌和的砂浆应在初凝前用完。
灌浆作业应遵守以下规定：
a注浆开始或中途暂停超过3min时，应用水润滑灌浆罐及其管路。
b注浆孔口压力不得大于0.4 MPa。
c注浆管应插入至孔底5~10cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，应将杆体拔出重新注浆。
d注浆作业开始或中途停顿超过30min时，应测定砂浆塌落度，其值小于10mm时，不得注入罐内使用。
三 质量保证措施
1. 本隧道施工严格按照设计文件、图纸，以及国家、交通部现行技术标准、规范进行施工，整个隧道工程质量验收要求，一次验收合格率100%，优良率90%以上，达到省级优质工程。
2. 组建专业班组。调遣施工经验丰富、具有隧道专业施工能力的人员参加施工。
3. 认真执行经理部、项目队、作业班组三级完备的质量保证体系、加强全员质量教育。
4. 认真做好现场布置和施工准备，对关键工序制定出针对性技术措施，健全岗位责任制，强化现场施工管理，按标准化作业组织施工。
5. 层层开展QC小组活动，根据隧道通病和难题开展攻关，拟订对策，督促实施。
6. 在开挖过程中，认真搞好光面爆破，以减少超欠挖和对周边围岩的扰动：根据围岩介质等因素、合理选用爆破参数，不断完善爆破设计。
7. 锚喷支护要求紧跟爆破进行。
8. 加强测量工作。从人员和仪器两个方面满足测量工作的需要，保证中线水平无误，结构尺寸正确，提高开挖的质量。
9. 采用合理的支护手段（包括大管棚、锚杆、喷射混凝土等），真正发挥围岩和支护系统的共同作用，使隧道的内在质量达到新的水平。对不良地质地段要采取超前预报。

四 安全保证措施
● 现场管理
1. 加强通风、照明、防尘、降温和治理有害气体工作，注意环境卫生，保证施工人员的身体健康。
2. 各种机械电力设备、安全防护装置与用品，按规定进行定期检验、试验和日常检查，不符合要求者严禁使用。
3. 施工各工班间，建立完善的交接班制度。交班人将本班组工作情况及有关安全问题，向接班人详细交代，并记载于交接班记录薄内，工地负责人、领工员应认真检查交接班情况。
4. 施工中发现隧道内有险情，工班（组）长，领工员应立即在危险地段设立明显标志或派专人看守，并迅速报告施工领导人员，及时采取处理措施。若情况严重，应立即将工作人员全部撤离危险地段。
5在洞口或适当处所，设置急救材料储备库，储备防水、防火、防毒器材、支撑用料、各种实用工具等。

五 必要图表、工艺流程图
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