超前小导管首件工程施工总结内容介绍.doc

胡家沟隧道超前钢管首件工程施工总结
一、工程概况
胡家沟隧道左线ZK155＋307～ZK155＋337段为Ⅴ级围岩，设计辅助施工措施为超前小导管注浆支护。施工中对每过程每一环节都必须要严格按施工规范实施，本段作为我标段整个隧道工程超前小导管支护的首件工程,更对以后的超前小导管施工起着样板引路的作用,因此对各种影响因素都必须有详细的考虑，施工前周密计划、合理安排,施工过程中严加控制,施工后及时总结，最终达到首件工程资料真实完整、工程实体美、工程成品优良。
二、计划施工时间
2013年7月27日开工，2013年7月28日完工。
三、施工准备
1、收集完整的施工资料
（1）构筑物场地工程地质和水位地质资料；
（2）隧道工程施工图，变更图及图纸会审纪要；
（3）主要施工机械及其配套设备的技术性能资料；
（4）隧道超前小导管支护的施工组织设计；
（5）隧道超前小导管支护的开工报告。
2、编制了施工计划
（1）制定了施工作业计划和劳动力组织计划；
（2）制定了机械设备、工具、材料供应计划；
四、超前小导管施工工艺及施工方法
1、超前小导管布置
超前小导管配合型钢钢架使用，环向间距40cm，纵向间距60cm，其纵向搭接长度为1.0m。
2、超前小导管设计参数
①超前导管规格：φ42热轧无缝钢管、壁厚4mm。
②小导管环向间距40cm，纵向间距60cm，；根数67根；长度4.6m。
③倾角：分别采用缓倾角10°～14°和陡倾角30°～40°的外插角上下双层交错布置。
④注浆材料：水灰比为0.6～0.8水泥浆。
⑤设置范围：拱部120°范围。
3、小导管施工
（1）小导管施工工艺流程图：
超前小导管施工工艺流程图地质调查
现场试验
效果检查
制定施工方案进行施工
施工准备
设备准备
管材加工
材料准备
喷砼封闭掌子面
机具准备
拱部放样布孔
风枪成孔
清 孔
插入小导管
注浆
隧道开挖
水泥浆液准备

（2）小导管制作
小导管采用热轧无缝钢管加工制成，直径42mm，壁厚4mm。前端10cm做成尖锥形，并接着设置50cm无孔段，中间有孔段管身设注浆孔，孔径8mm，孔间距10cm，呈梅花形布置。尾部长度30cm，作为不钻孔的止浆段。
（3）钻孔及安装
采用手持风钻钻孔。钻孔前利用测量仪器准确测出拱部开挖轮廓线，按照设计要求标出小导管孔位。双层小导管沿隧道开挖轮廓线环向布置并向外分别倾斜10°～14°和30°～40°，孔位测量做到位置准确，钻孔要按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，使孔位外插角度符合设计要求。钻孔完成后用高压风清孔，检查钻孔深度、方向和倾角。合格后，采用锚杆钻机将加工好的小导管顶入钻孔内。如地层松软也可用铁锤或手持风钻将导管直接打入。
钻孔中如出现堵孔，用φ20mm钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入孔中，用高压风吹孔，成孔后将小导管插入，并用胶泥将管口密封。
为了避免串浆，采用跳打方式，即间隔钻孔注浆。
钻孔过程中，如个别坍孔较严重，不能成孔，该处可以先不钻孔和安管，待其它位置孔位安装并注浆完毕后，在浆液初凝后，再补钻剩余的孔。钻孔结束后，及时清孔，塞紧孔口，防止杂物堵孔,致使钢管无法正常安装。
（4）配制浆液
注浆以劈裂浆为主，渗透注浆为辅。渗透注浆主要通过浆液与山体水形成具有一定强度的聚合反应物，加强岩体颗料间胶结，阻塞渗水通过，防止颗料流失造成岩体结构破坏并止水，劈裂注浆则通过高压劈裂挤密软弱岩体，利用强度较好的浆液凝固体在软弱层面形成骨架，约束岩体变形，提高岩体的整体稳定性，同时用浆液置换岩体中的饱水空间，整体上提高岩体抗水软化能力。从现场情况来看，地表岩层属于软弱松散体，注浆效果要求主要对隧道拱顶以上进行填充，来作为永久性的加固体，应以满注和高强度为前提，依据上述原因，设计注浆参数如下：注浆浆液采用水泥单液浆，水灰比为0.6～0.8。如围岩裂隙较不发育，整体性较好，可采用水泥砂浆（水灰比为0.5～0.8），以充填导管孔。
（5）小导管注浆
1）注浆前的准备
为保证管孔内的水泥浆压力，注浆前要对孔口导管周围的间隙用速凝水泥砂浆填塞，并在工作面上喷射10～15厘米的止浆墙。然后联接小导管与注浆管，进行注浆，注浆时以5～10根小导管直接并连在一起，同时注浆。
2）注浆
注浆采用水泥单液浆，注浆压力不小于0.5MPa，不大于1.0Mpa。浆液扩散半径50~150厘米并根据现场试验调整。注浆量公式为：
Q=απRHnβ
R——浆液有效扩散半径(单位：米)
H——注浆段高度(单位：米)
N——岩体的孔隙率
β——浆液的充填总数，在0.3～0.9之间取值
α——超耗系数，一般取1.4
3） 施工控制要点
a、首先将掌子面用喷射砼封闭，以防漏浆，并对小导管内的积物用高压风进行清理。
b、注浆按由下而上，先无水孔后有水孔的顺序进行；可以单管也可以多管并联注浆。多管并联注浆需加工一个分浆器。见小导管单液注浆示意图。
小导管单液注浆示意图
c、浆液由稀到浓逐级变换，先稀后浓。
d、注浆完后，立即堵塞孔口，防止浆液外流。
4) 注浆异常现象处理
a、注浆中如发生与其它孔串浆将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拔出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拔出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。
b、压力突升则可能发生堵管，立即停机检查处理。
c、如果压力长时间不增加，检查是否窝浆或流往别处，否则调整浆液配比，缩短胶凝时间，进行小泵量低压或间歇注浆，但间歇时间不能超过浆液胶凝时间。
五、主要问题处理及施工方法改进
1、小导管插入的角度过大，注浆压力偏小
在施工时，常常出现小导管插入的角度过大的问题，造成材料浪费或锚固长度不够，规范要求双层小导管插入角度应在10°～14°和30°～40°之间。注浆压力偏小，地层未得到有效加固,岩层整体性偏小。
2、施工方法改进
在以后的施工中，要注意以下几点。
（1）在钻孔这一环节进行严格控制，钻孔时要严格按照设计角度进行；
（2）施工中严格按设计注浆压力和水灰比控制，要求纯水泥浆水灰比为0.6～0.8，注浆压力0.5～1.0MPa。
六、施工中安全保证措施、质量保证措施、环保措施及文明施工
1、超前钢管应采取下列安全措施：
（1）施工人员必须佩戴安全帽、防护眼罩和防护手套。
（2）施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。当发现支护变形或损坏时，应立即修整加固，当险情危急时，应将人员撤出危险区。
（3）钢管要与拱架焊接牢固，注浆后注浆孔要堵塞密实。 
（4）构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。在软弱围岩地段，立柱底面应加设垫板或垫梁。
（5）安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。
2、超前钢管的质量控制措施:
（1）对钻孔位置进行准确放样。
（2）检查钻孔、打管质量时，画出草图，对照孔位编号，逐孔、逐根检查并认真填写记录。
（3）注浆时，技术员会同现场监理进行现场旁站，记录注浆情况。　　
（4）高压补注：在检测到遗漏区域后，要及时进行第二轮高压补注。
3、环境保护
(1)生态环境保护目标
保护林木，不发生乱砍乱伐事件；注意防火，保证不发生林区火灾事故；保护野生动物，不发生偷猎野生动物事件；严格取弃土，不发生乱挖乱弃甚至侵占河道弃土事件，保证工程完成后恢复地形地貌，还田于民。
(2)水环境保护目标
保证施工废水和生活污水及有害物质集中处理，不发生污染工区水环境事件，保持水环境清洁。
(3)大气环境保护目标
采取洒水等措施降尘，选用清洁能源，保证不造成对大气环境的污染。
(4)声环境保护目标
选用底减震效果好，低噪声的设备，特殊机械设消音装置，尽可能减少噪声对周围居民的干扰。
(5)水土保持目标
不发生随意砍伐树木和破坏植被事件，不发生严重水土流失事件。
5、文明施工
(1)严格按经批准的施工组织设计进行施工现场布设，做到布置合理，道路畅通，排水良好，场地平整洁净。
(2)执行现场管理责任制，竖标牌公布，欢迎各界公开监督和指导，做到现场材料堆放整齐，并将各类材料标识清楚。机械设备停放有序，场内清洁干净，实施现场标准化管理。
(3)加强文明施工教育，使参与施工的职工遵纪守法，上岗作业，着装整齐，佩带标志，防护到位，下班休班遵守村规民约。
(4)加强机械、车辆和司机人员的管理，做到遵章行车，不带病开车。
七、对锚杆支护工程的评价
测量：我部测量队对开挖面严格监测，对小导管位置进行测量放样经监理检查，我部超前小导管孔位控制在容许偏差范围内。
工艺：胡家沟隧道出口左幅ZK155＋307～ZK155＋337段超前钢管在首件中采用手持风钻钻孔、注浆泵注浆进行施工。首件结束后我标段所确定的胡家沟隧道出口左幅ZK155＋307～ZK155＋337段超前钢管施工工艺满足隧道超前钢管施工的要求，可以用于后期本标段的隧道超前钢管施工。
质量：首件工程完工后，我部对该首件工程进行自检及质量评定，钢管加工及安装试验检测、水泥浆成品检测，其各项指标符合设计及《公路隧道施工技术规范》（JTG F60—2009）的各项规定及《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80/1—2004）的要求。自检评价意见为优良工程，能够指导后续施工。
经实践，采取的安全措施可行。
综合以上所述，我部认为胡家沟隧道出口左幅ZK155＋307～ZK155＋337段超前钢管施工可按此首件工程做为样板进行施工。