超前小导管锚杆施工技术方案

新建铁路兰州至重庆线广元至重庆段LYS-12标第二分部 隧道超前小导管、锚杆施工方案编 制： 审 批： 批 准： 中交一公局兰渝铁路LYS-12标段项目经理部第二分部 二九年十二月 目 录一、编制依据1二、编制原则1三、工程概况11、工程简介12、设计技术标准2四、机械设备及人员配备3五、施工工艺及技术规定31、超前小导管、锚杆设计32、超前小导管施工32.1 制作钢花管42.2 小导管安装52.3 注浆52.4 注浆异常现象解决53、超前锚杆施工63.1工艺流程63.2工艺要点及技术措施6六、质量检查61、质量验收规范62、分项验收标准62.1主控项目62.2 一般项目8七、安全、质量控制措施8十、文物保护措施9十一、文明施工9十二、环水保措施10隧道超前小导管、锚杆施工方案一、编制依据1、隧道工程地质勘察报告；2、兰渝铁路隧道施工、设计图纸；3、铁路隧道工程施工技术指南TZ2042023；4、铁路隧道监控量测技术规程(TB 101212023)；5、兰渝铁路LYS-12标实行性施工组织设计；6、铁路隧道工程施工质量验收标准(TB 104172023)；7、铁路隧道工程施工安全技术规程(TB 103012023)；8、新建时速200公里客货共线铁路工程质量验收暂行标准；9、铁路隧道超前地质预报技术指南铁建设2023105号10、铁路工程施工安全技术规程(TB 10401.22023)；11、安全生产法12、建设工程安全生产管理条例二、编制原则1、施工方案根据广元至重庆段隧道施工图纸内容编制。2、施工方案力求采用先进、可靠的工艺，并具有较强的可操作性。3、结合本隧道的地质、水文、气象条件以及工程规模、技术特点、工期规定、工程造价等多方面比选的基础上拟定施工方案。4、在保证工程质量的前提下，保证计划工期，高度重视环保、安全施工问题。5、充足运用先进的技术资源，制定先进、实用的施工方案。三、工程概况1、工程简介本部新建隧道10座，总长8.13km。本部隧道按旅客列车设计行车速度200km/h（预留提速条件）客货共线（开行双层集装箱货车）双线隧道设计。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设型轨枕（2.6m）及60kg/m钢轨，轨道结构高度77cm。隧道进出口均采用斜切式洞门、耳墙式洞门。洞口永久边仰坡采用人字型截水砼骨架护坡加内喷播植草防护。（1）、围岩划分：围岩划分为、级，开挖工艺为大拱脚台阶法、台阶法、光面爆破法。级围岩地段设全环I20b工字钢钢架和42小导管加强支护，洞口段级围岩设大管棚超前支护，级围岩设拱墙格栅钢架和42小导管超前支护，级围岩地段设拱部三肢格栅钢架和22砂浆锚杆超前支护。（2）、地质概况隧道所在位置属剥蚀丘陵地貌，洞身穿越侏罗系中统上沙溪庙组泥岩夹砂岩，岩层倾角平缓，产状变化较小，未见断裂构造形迹。因位于油气田上方，深层天然气有在隧道内聚集的也许。本部隧道埋深较小，岩层缓倾，岩质软，极易发生塌方、天然气等不良地质灾害。 隧道进口端洞口地质状况：表面为松散土，地表为红黄色粉质黏土，厚度为29米，下伏强风化泥岩夹砂岩、结构松散，稳定性较差。（3）、气象特性本隧道位于四川盆地，属湿热气候带：气候温和湿润，年平均气温1418。最高温度41.7，最低温度-5，年平均降雨量9001400mm，6、7、8月为雨季，相对湿度7080%。最大风速可达1726m/s。风向为西风、西北风。（4）、地震基本烈度根据国家地震局中国地震动参数区划图（GB183062023），拟建铁路沿线地震动峰值加速度值小于0.05g，地震动反映谱特性周期值为0.35S。2、设计技术标准铁路等级：I级；正线数目：双线；限制坡度：6；旅客列车速度目的值：200km/h；最小曲线半径： 一般5500m,困难4500m；标准线间距：4.6m；牵引种类：电力；机车类型：客机SS7E、货SS7、动车组；到发线有效长度：850m；闭塞方式：自动闭塞。四、机械设备及人员配备超前小导管、超前锚杆每环设计数量为3038根，每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。每工班施工机具配置如下：KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。五、施工工艺及技术规定1、超前小导管、锚杆设计超前小导管（超前锚杆）配合型钢钢架（格栅钢架）使用，锚杆应用于隧道级围岩拱部超前支护、小导管应用于、级围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1m。超前小导管及超前锚杆设计参数：超前导管规格：热轧钢花管，外径42mm,壁厚3.5mm；小导管及锚杆L=350mm。小导管、锚杆纵向间距200240cm；超前小导管锚杆环向间距4050cm；倾角：外插角10°12°，可根据实际情况调整；注浆材料：M20水泥浆或M20水泥砂浆；设立范围：拱部120°范围。2、超前小导管施工施工工艺流程见图1。图1 超前小导管施工工艺流程图地质调查现场实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或煤电钻成孔清 孔插入小导管（锚杆）注 浆隧道开挖M20砂浆准备2.1 制作钢花管小导管前端做成尖锥形，尾部焊接加铁箍，管壁上每隔1020cm梅花型钻眼，眼孔直径为68mm，尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图2。350450mm铁箍小钢管普通焊>30cm1020cm注浆孔锥头图2 注浆小导管构造图2.2 小导管安装测量放样，在设计孔位上做好标记，用凿岩机或煤电钻钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。 成孔后，将小导管按设计规定插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架（格栅钢架）上部、中部打入，外露30cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。钻孔、安装应符合下列规定：小导管的安设应采用引孔顶入法。钻孔方向应顺直。钻孔直径应于注浆管径配套，一般不大于50mm，孔深视小导管的长度拟定。采用吹管法清孔。2.3 注浆采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土510cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达成设计规定值，连续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达成设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。停止时先停泵在关闭球阀，最后清洗管路。注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改善作业，并注意观测施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆实验结果及现场情况调整。注浆参数可参照以下数据进行选择：注浆压力：一般为0.51.0Mpa浆液初凝时间：12min水泥：P.O42.5普通硅酸盐水泥砂：中细砂2.4 注浆异常现象解决串浆时及时堵塞串浆孔。泵压忽然升高时，也许发生堵管，应停机检查。进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。3、超前砂浆锚杆施工3.1工艺流程超前砂浆锚杆施工工艺流程为：钻孔清孔注浆插入杆体焊接固定质量检查。3.2工艺要点及技术措施锚杆预先在洞外钢构件厂按设计规定加工制作。按设计规定定出孔位；施工采用风动凿岩机钻孔，锚杆的钻孔直径应大于锚体直径15mm，钻孔应圆而直；锚杆钻孔深度应大于锚杆设计长度10cm，深度的允许误差应为±5cm。钻孔达成标准后，用高压风清除孔内岩屑；用注浆泵通过注浆管将水泥砂浆注入孔内，水泥砂浆强度等级不应低于M20。注浆管应先插至孔底50100mm，开始注浆后，渐渐均匀的将注浆管往外抽出，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞。注浆的体积应略多于需要的体积，将注浆管所有抽出后，应立即迅速插入杆体，可用锤击使杆体强行插入钻孔，当杆体插入后若孔口无砂浆溢出，应进行补浆。杆体插入孔内的长度不用小于设计长度的95%，锚杆安装后不得随意敲击。将安装好的杆体与格栅拱架焊接固定。六、质量检查1、质量验收规范铁路隧道工程施工质量验收标准(TB 104172023)；新建时速200公里客货共线铁路工程质量验收暂行标准；2、分项验收标准2.1主控项目超前小导管（锚杆）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）实验，其质量必须符合国家有关规定及设计规定。检查数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，局限性60t按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检查，至少一次。检查方法：施工单位检查每批质量证明文献并进行相关性能实验；监理单位检查所有质量证明文献和实验报告，并进行见证取样检测或平行实验。超前小导管（锚杆）所用的钢管的品种和规格必须符合设计规定。检查数量：施工单位、监理单位所有检查。检查方法：观测、尺量。超前小导管（锚杆）与支撑结构的连接应符合设计规定。检查数量：施工单位、监理单位所有检查。检查方法：观测。超前小导管（锚杆）的纵向搭接长度应符合设计规定。检查数量：施工单位、监理单位所有检查。检查方法：观测。注浆浆液的配合比应符合设计规定。检查数量：施工单位、监理单位所有检查。检查方法：施工单位进行配合比选定实验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证实验。超前小导管及锚杆注浆压力应符合设计规定，注浆浆液应充满钢管及其周边的空隙。检查数量：施工单位所有检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。检查方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观测；监理单位见证检查。2.2 一般项目超前小导管（锚杆）施工允许偏差应符合表1的规定。表1 超前小导管（锚杆）施工允许偏差序号项目允许偏差1方向角2°2孔口距±50mm3孔深+50，0mm 检查数量：施工单位每环抽查3根检查方法：仪器测量、尺量七、安全、质量控制措施1、所有进入隧道内的作业人员，必须按规定配带安全防护用品，遵守纪律，听从指挥；2、作业人员到达工作地点，应一方面检查工作面是否安全状态，并检查支护是否牢固，顶板是否稳定，如有松动的石、土块或裂缝应先予以清除或支护；3、在喳堆上作业时，应注意喳堆的稳定，防止滑塌伤人；4、风钻钻眼时，应注意检查机身、螺栓、卡套、弹簧和支架是否正常完好；管子接头是否牢固，有漏风；钻杆有无不直、带伤以及钻孔