隧洞施工超前管棚等方法.doc

隧道施工方法及工艺一、地质预报施工前对地质要有一个准确了解，通过TPS超前预报系统、单孔（多孔）探测、地质勘察资料和地质素描等综合判断能够对地质情况有一个准确全面的认识，同时通过对取得的一手资料进行综合分析，采取不同的施工方案1、超前长管棚：（1） 施工范围：超前长管棚在隧洞洞口2）施工参数：钢管规格采用热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm节长3～6m管棚间环向间距为50cm；施工时与线路方向（不包括线路纵坡）平齐，倾角为1°；施工误差径向一般不大于20cm，隧道纵向同一横截面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少（前后）错开1.0m3）施工配备XY―28―300电动钻机,钻进并顶进长管棚管棚应严格按照轮廓线施工，无缝钢管管壁预先加工为φ10mm小孔，孔的布置为20×20cm呈梅花型布置，每钻完一孔立即顶进一根钢花管钻进过程中应经常用测斜仪量测钢管钻进的的偏斜度，发现偏斜超过规范要求时应立即纠偏钢管接头采用丝扣连接，丝扣长度为15cm为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管，以后每节采用6m钢管4）注浆参数的选定：注浆选用BW250/50型注浆泵2台（每一工作面），注浆扩散半径为50cm，注浆采用分段注浆。

浆液选用水泥水玻璃混合浆液，水泥浆液与水玻璃浆液体积比为1∶0.5，水泥浆液水灰比1∶1；水玻璃浓度为35波美度，模数为2.4,注浆压力为初压0.5～1.0Mpa，终压2.0Mpa5）施工注意事项：注浆应先进行注浆现场试验，严格确定计量器具注浆后及时清理管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填增加管棚的有效刚度和强度5）注浆质量的检查，注浆后再打无孔钢管检查注浆质量，对于效果不好未达到设计要求的个别孔要在旁边进行补钻施工2、超前锚杆：超前自进式锚杆用于洞口围岩较好地段（辅助进洞）或溶洞极发育地段，以确保进洞安全超前自进式锚杆采用R32N型号超前锚杆施工时，锚杆与衬砌中线平行以8～12°仰角打入拱部围岩，环向间距为50cm，锚杆尾部焊接于拱架之上，连接成一个整体每循环的最小搭接长度不小于150cm锚杆注浆采用水泥水玻璃混合液注浆水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.5，水泥浆水灰比为1∶1，水玻璃浓度为35波美度，模数为2.4，注浆压力0.5～1.0Mpa2、超前小导管：喷锚支护在隧洞开挖6小时内完成，施工顺序为初喷-打锚-挂钢筋-复喷，喷锚厚度15㎝控制在隧洞允许超挖范围内，锚杆为普通砂浆锚杆，选用ф22钢筋，长1.5m，其中打入围岩1.4m，外露10㎝；锚杆间距0.7×0.7m呈梅花型布置。

水泥砂浆强度等级M20，挂网钢筋直径ф6，间距200×200㎜，挂钢筋和锚杆间采用焊接超前小导管用于IV类围岩发育一般的地段，以加强拱部软弱岩体超前小导管采用φ48mm δ=3.5mm无缝钢管,尾部焊接φ6加筋箍沿管壁四周钻φ6mm压浆孔,尾部1.0m范围作为止浆段不设置压浆孔超前小导管施工时，导管与衬砌中线平行以15～18°仰角打入拱部围岩，环向间距为50cm，导管要求穿过拱架腹部，与拱架连接成一个整体每循环的最小搭接长度不小于100cm导管注浆采用水泥水玻璃混合液注浆水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.5，水泥浆水灰比为1∶1，水玻璃浓度为35波美度，模数为2.4，注浆压力0.5～1.0Mpa当每孔注浆量达到设计注浆量时可以结束注浆3、超前管棚：超前管棚用于IV类围岩地段，管棚采用短导管工字钢支护方式，导管为ф40钢管，长3m，其中进尺长度0.8m，搭接长2.2m，上仰角15-18°；横向支撑采用工20工字钢，每80㎝设一道；工字钢外侧挂ф6@200的的钢筋网片，每个网片长80㎝，网片间，网片和工字钢及导管和工字钢间均采用焊接以加强拱部软弱岩体超前管棚采用φ40mm δ=3.5mm无缝钢管,尾部焊接φ6加筋箍。

沿管壁四周钻φ6mm压浆孔,尾部1.0m范围作为止浆段不设置压浆孔超前小导管施工时，导管与衬砌中线平行以15～18°仰角打入拱部围岩，环向间距为150mm，导管要求穿过钢拱架顶部，与钢拱架连接成一个整体每循环的最小搭接长度不小于100cm导管注浆采用水泥水玻璃混合液注浆水泥浆与水玻璃体积比为1∶0.5，水泥浆水灰比为1∶1，水玻璃浓度为35波美度，模数为2.4，注浆压力0.5～1.0Mpa当每孔注浆量达到设计注浆量时可以结束注浆1、喷锚网支护施工方法（1）锚杆支护施工方法锚杆材料按施工图纸的要求，选用Ⅱ级高强度的螺纹钢筋或变形钢筋注浆锚杆水泥砂浆采用标号不低于P.O32.5的普通硅酸盐水泥，砂采用最大粒径小于2.5mm的中细砂，水泥砂浆标号满足施工图纸的要求，注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不应低于20Mpa外加剂满足施工规范要求锚杆孔采用YT-28型气腿风钻钻孔，开孔按施工图纸布置的钻孔位置进行，其孔位偏差应不大于100mm锚杆孔的方向应满足施工图纸的要求，在施工图纸中未作规定时，其孔轴方向应垂直于开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反，其与滑动面的交角应大于45°注浆锚杆的钻孔孔径应大于锚杆直径。

锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定，孔深偏差值不大于50mm锚杆注浆的水泥砂浆配合比，在以下规定的范围内通过试验选定：水泥：砂 1：1～1：2（重量比）；水泥：水 1：0.38～1：0.45先注浆的永久支护锚杆，在钻孔内注满浆后立即插杆；后注浆的永久支护锚杆，在锚杆安装后立即进行注浆锚杆注浆后，在砂浆凝固前，不得敲击、碰撞和拉拔锚杆2)挂网施工挂网主要用于对开挖后岩体进行临时或永久支护，钢筋网采用直径6～8mm钢筋编制，间距一般为20×20cm挂网施工在锚杆作业之后进行首先将钢筋除锈拉直，并按设计下料，预制成钢筋网片，运至挂网工作段，利用自制工作台车，按设计要求进行绑扎和焊接3）钢拱架施工钢拱架采用120工字钢，间距1m，每榀由顶拱、侧拱、底拱共四片热弯形成，横向采用ф25螺纹钢连接，拱架支护、管棚支护超挖控制在25㎝以内，喷射混凝土外包拱架5㎝格栅拱架或钢支撑主要用于围岩破碎的洞段，钢拱架和格栅钢架在洞外按设计分段加工，在洞内用螺栓连接成整体洞内安装在初喷砼之后进行，与定位锚杆焊接钢拱架（格栅钢架）间设纵向连接筋，钢架间以喷射砼喷平钢架基脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧洞中线，钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷射砼喷填。

①现场制作加工a、钢拱架和格栅钢架应按设计要求预先在洞外材料加工场加工成型先将加工场地用C15砼硬化，按设计放出加工大样b、放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量将格栅钢架筋冷弯成形，要求尺寸准确，弧形圆顺②钢拱架和格栅钢架加工后进行试拼，允许误差如下：a、隧洞周边轮廓误差不应大于3cm；b、钢拱架和格栅钢架由拱部、边墙各单元钢构件拼装而成各单元用螺栓连接螺栓孔眼中心间误差不超过0.5mm；③钢拱架和格栅钢架平放时，平面翘曲应小于±2cm③钢拱架和格栅钢架架设工艺要求a、为保证钢拱架或格栅钢架置于稳固的地基上，施工中在钢拱架和格栅钢架基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立钢拱架时挖槽就位，软弱地段钢拱架和格栅钢架基脚处焊接槽钢以增加基底承载力b、钢拱架或格棚钢架平面应垂直于隧洞中线，其倾斜度不大于2°钢拱架和格栅钢架的任何部位偏离铅垂面不应大于5cmc、为保证钢拱架和格栅钢架连接板凹槽位置及两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢拱架和格栅钢架槽钢凹槽位置准确初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接（或槽钢）位置d、钢拱架和格栅钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢拱架和格栅钢架和初喷层之间有较大间隙应采用骑马垫块填塞，钢拱架和格栅钢架与围岩（或垫块）接触间距不应大于50mm。

e、为增强钢拱架和格栅钢架的整体稳定性，将钢拱架和格栅钢架与锚杆焊接在一起，从拱脚至拱腰与8～12根锚杆焊接沿钢拱架和格栅钢架设直径为φ25cm的纵向连接钢筋，并按环向间距1.0m设置f、为使钢拱架和格栅钢架准确定位，钢拱架和格栅钢架架设前均需预先打设定位锚杆锚杆一端与钢拱架和格栅钢架焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～2m，并用砂浆锚固，当钢拱架和格栅钢架架设处有系统锚杆时，尽量利用系统锚杆定位g、钢拱架和格栅钢架架立后应尽快喷砼作业，并将钢拱架和格栅钢架全部覆盖，使钢拱架和格栅钢架与喷砼共同受力，喷射砼分层进行，每层厚度5～6cm左右，先从拱脚或墙脚处向上喷射，以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳4）、喷射混凝土施工方法①为确保隧道开挖过程中的岩体稳定、人员和设备安全，施工中将首先按监理工程师批准的围岩监测措施，对洞室围岩进行监测，及时将监测资料报送监理工程师根据工作面的实际地质情况，结合监测资料，随时分析围岩稳定性，采取措施进行快速支护②施工方法和工艺喷混凝土选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于P.O32.5，细骨料采用坚硬耐久的粗、中砂，细度模数 > 2.5，含水率宜控制在5～7%。

粗骨料采用耐久的卵石或碎石，粒径不大于15mm水、外加剂和速凝剂的质量符合施工规范要求 喷混凝土配合比通过室内试验和现场试验选定，在保证喷层性能指标、满足设计要求的前提下，尽量减少水泥的用量速凝剂的掺量通过现场试验确定，喷混凝土的初凝和终凝时间，满足现场喷射工艺的要求，配合比试验成果报送监理工程师批准拌制混合料的称量允许偏差按下述标准控制：水泥和速凝剂： ±2% 砂、石： ±3%喷混凝土采用JHY500型强制式搅拌机，搅拌时间不少于1min运输过程中采取车厢加棚（盖）等措施，严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入，装入喷射机前过筛喷射前，对喷射面进行检查，清除开挖面的浮石、石碴和堆积物，处理好光滑岩面，用高压风（水）枪冲（洗）喷射面，埋设控制喷射砼厚度的标志喷射作业前，对施工机械设备、风、水管路和电线等进行全面检查和试运行在受喷面滴水部位埋设导管排水喷射混凝土作业采用TK-961型混凝土喷射机组分段、分片、依次进行喷射顺序自下而上，一次喷射厚度按GBJ86-85表规定数据选用。

喷射作业应紧跟开挖工作面，混凝土终凝至下一次循环放炮时间不应少于3h喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程，应连续向喷射机供料，保持喷射机工作风压稳定喷射混凝土的回弹率：洞室拱部应不大于25%，边墙应不大于15%，喷射混凝土终凝2h后喷水养护二、二次衬砌（一）施工方案为了保证砼的浇筑质量，保证砼密实度、强度、外观质量、防水性能、衬砌厚度达到引水洞的设计要求，衬砌断面采用先边墙后拱部的施工顺序进行混凝土浇筑衬砌采用12.10m长钢模衬砌台车浇筑混凝土，一次浇筑混凝土长度10.0m混凝土由洞外自动计量拌和站生产，自制的混凝土搅拌运输车运混凝土至洞内，混凝土输送泵泵送入仓，插入式振捣器及附着式振捣器联合振捣二）先墙后拱衬砌施工方法1、施工准备（1）测量放样①在衬砌施工前，按设计中线及高程测定出隧道施工中线及高程，隧道中线按8～15m布设一个，水准点每8m设一个，引至左右侧边墙并作出明显标志，以便在台车就位时复核②测量隧道净空断面尺寸为了保证衬砌断面无欠挖，衬砌施工前再次对隧洞开挖净空断面尺寸进行复核，采用简易台架人工测量，沿隧洞纵向每5m测一个断面，如有欠挖及时处理2）钢筋制安钢筋加工制作均在洞外钢筋加工车间进行，人力配合机械按。