洞身开挖与锚喷支护施工组织设计

炎陵至汝城（湘粤界）高速公路5标段长旺2号隧道工程出口洞身Ⅴ级开挖与锚喷支护施工组织设计1编制说明1.1编制依据1.1.1江苏省交通规划设计院有限公司2009年9月《炎陵至汝城（湘粤界）高速公路第5合同段两阶段施工图设计（第一.二册，长旺2号隧道）》。1.1.2公路施工有关规范、标准。1.1.3管段内前期土建工程施工进度情况。1.1.4炎陵至汝城高速公路工期要求。1.2编制范围江苏省交通规划设计院有限公司2009年9月《炎陵至汝城（湘粤界）高速公路第5合同段（K25+780～K28+302）两阶段施工图设计（第一、二册）》的《长旺2号隧道）》设计范围内长旺2号隧道工程出口SX-Va段ZIK27+741～785、YK27+740～786.5洞身开挖与锚喷支护。1.3编制原则1.3.1根据资源投入情况和现场施工条件，能够指导现场施工。1.3.2施工进度计划满足工期要求。1.3.3施工工序进度计划，其技术条件满足质量、安全等相关规范要求。2SX-VaZIK27+741～785、YK27+740～786.5段概况2.1ZIK27+741～785、YK27+740～786.5区内地貌类型为丘陵地貌，风化剥蚀强烈，位于地势较陡峭的山坡上，隧道洞身部分地势起伏较大，洞门仰坡自然坡度约40～45°。隧道出口段测设线间距约20m，属小净距中隧道。2.2平纵面左幅隧道ZIK27+741～785段位于R=1050的缓和曲线上；右幅隧道YK27+740～786.5段位于R=1000的缓和曲线上。左幅隧道为单向坡，隧道纵坡为2.098%(沿路线前进方向上坡为正)。右幅隧道为单向坡，隧道纵坡为2.070%(沿路线前进方向上坡为正)。2.3ZIK27+741～785、YK27+740～786.5主要工程数量：附表ZIK27+741～785、YK27+740～786.5主要工程数量表项目规格及型号单位数量开挖m³9839.16初期支护喷射混凝土C20m³867.895钢筋网φ8kg8329.62钢支撑20工字钢kg15386.425锚杆D25中空注浆锚杆m39320.28连接钢板A3钢板Kg17195钢架连接钢筋φ22HRB335Kg12672.715锁脚锚杆D25中空注浆锚杆m2111.36超前支护小导管φ42热轧无缝钢管Kg/m7619.3/2295.1水泥浆m³42.93长管棚钢花管φ108×6mm钢花管m2160孔口管φ127×4mm孔口管m80工字钢I18工字钢Kg1820.87固定钢筋φ25HRB335Kg314.16混凝土C25混凝土m³32.364开挖与锚喷支护施工方案4.1.1施工方案简述ZIK27+741～785、YK27+740～786.5段，共90.5m，采用“新奥法”施工,双幅出口均采用“CD法”开挖，采用灯光照明，自然通风。坚持“少扰动、早喷锚、勤量测、紧封闭”的方针。洞身原则上人工开挖，如需爆破，采用预裂或光面爆破，实行短进尺、弱爆破、强支撑原则，尽量减小对围岩的扰动，尽快施作初期支护。施工中对该小净距浅埋软弱地段左幅早于右幅掘进不小于30m，再双幅同时掘进，采用超前长管棚注浆及超前小导管预注浆等辅助施工措施。出渣采用施工准备确定施工方法开挖现场监控量测是否符合管理基准？进入下一循环作业初期支护超前支护后卸式自卸车运输，挖掘机配合装卸机装车。4．1.2主要施工程序（修改施工方案）（改变开挖步骤，顺序）（修正衬砌参数）否是4.1.3施工进度安排⑴施工准备：从2010年3月1日份起至2010年4月15日，将施工便道、供电、供水、临时通信设施、生产生活设施修建好；完成施工队伍调迁，机械设备购置及安装，以及双幅出口洞口、明洞、边坡、仰坡的开挖及防护，截水沟修建，场地平整等工作。⑵2010年4月16日，在完成出口双幅套拱及长管棚工程后转入正洞开挖与锚喷支护施工。⑶开挖与锚喷施工安排:①出口于左幅2010年4月16日进洞到2010年5月25全部完成本段开挖及初期支护工期40天。②出口左幅于2010年5月31日开工到2010年6月10日完成开挖及初期支护,工期40天.4.2工期计划：2010年4月16日至2010年6月10日，55天。4.3机械设备计划（见下机械设备计划表）主要施工机械设备计划表序号机械设备名称规格型号单位数量备注1半断面钻孔与支护台车台22装载机2.0m3台43挖掘机1．6m3台24后卸式自卸载重汽车15t台105后卸式自卸载重汽车5t台46混凝土喷射机PH-30(HPJ-1)台67活浆机台48抽水机高扬程台49抽水机低扬程台1010电动空压机20m3台611内燃空压机12m3台412发电机组200kw台214油罐车8t台116电焊机12KW以上台2617电子计量拌和机1000L台118造孔风钻机Φ40以上孔台4019钢筋切断机台620钢筋高调直机台421注浆机＞0.2Mpa台1022风镐支404.3主要人员计划表（见下主要人员表）主要人员计划表序号姓名性别出生年月职务证件编号备注1游玲男1985.09司机（挖掘机）3501281985091824162吴明良男1957.017司机（挖掘机）T36220119571706563胡佐来男1974.06电、气焊T4323261974060779774程功良男1953.11电工T4202211953111780385刘勇成男1978.09电焊工350215001783166魏怛荣男1969.12电焊工350215001782087翁昌其男1965.11电焊工350215001786018张同贵男1966.05司机（装载机）T35222719660516181X9王玉齐男1982.12司机（装载机）3502150017620410张范男1988.03司机（装载机））3502150017720411瞿绍军男1974.06司机(空压机)3502150017923512李士德男1965.07司机(空压机)3502150017810513李振金男1966.08爆破员3502466081445114张涛男1977.11司机3202219771118315915张坤男1981.04司机32032219810407319816张玉文男1984.05司机32032219840521315817许芝锋男1975.02司机32032219750204681X18张玉闯男1979.10司机32032219791010689319张玉强男1977.05司机320322197705056874细骨料水粗骨料水泥外加剂压缩空气速凝剂搅拌机喷射机喷头5主要项目施工方法、工艺流程及技术要求5.1洞身开挖方法ZIK27+741～785、YK27+740～786.5段围岩主要为碎石、粉质黏土、强风化岩等，结构较松散，呈碎、块石状镶嵌结构及散体状结构；节理裂隙很发育，且一般张开，隧道洞室跨径大，侧壁易失稳，围岩自稳能力差，无支护时将会产生大塌方。这些地段围岩埋深很浅，洞门附近地段洞顶已出露于地表，大气降水或地表水易渗入，将进一步降低围岩的稳定性，存在冒顶隐患。双幅采用2m导向墙，25m长管棚，长4m超前小导管水泥-水玻璃双液预注浆等辅助方法加固围岩，采用中隔壁CD法分部机械配合人工开挖，每循环开挖进尺0.7m；同时进行地面沉降量量测和加强洞内量测。5.2.喷射混凝土1施工方法用湿喷机压送拌合好的混凝土，在喷头处加固体粉末速凝剂，再喷到岩面上。2湿喷混凝土施工工艺流程3喷射混凝土施工工艺要求（1）核实水泥品种、标号和出厂日期以及储备量，砂、石料符合质量要求，保证施喷用水和压力。施喷前试风、试水，检查发电机、空压机及搅拌机、上料机、喷射机都要运转良好，风、水、电线路正常，才能开始喷射作业。（2）喷射前，清理松动岩块和墙脚弃渣，做好混凝土厚度的标志，回弹物的回收及利用的安排。（3）要求喷射手有熟练的喷射技术，各施工环节如备料、拌合、运输、上料，风、水供应，喷射等能紧密配合。风压控稳定在0.1～0.25MPa移钻机、就位施钻安设管棚清孔注浆进入下一循环作业施工准备及测量放样遇障碍钻孔失败范围内。如风压过小，则喷射动能太小，粗骨料冲不进砂浆层而脱离；如风压过大，粗骨料会碰撞岩面而回弹。水压要大于0.4MPa（4）在喷头接一个直径为100mm的塑料拢料管，它使水泥充分水化，且喷射混凝土束集中及回弹石子不致伤害喷射手。当风压适宜时，喷嘴与受岩面之间的距离以0.8～1.2m为宜。喷嘴与受岩面的角度，应垂直或向刚喷射过的混凝土部位倾斜不大于10o。喷射拱部时沿径向喷射。（5）每次喷射厚度拱部5～6cm,边墙7～10cm，再次喷射间隔时间20～30分钟。（6）喷射时按照分段、分部、分块、先下后上，先边墙拱脚和拱腰，最后拱顶的原则进行。正对受岩面，均匀缓慢地按顺时针方向作螺旋形移动，一圈压一圈，绕圈直径为20～30cm.对凹凸悬殊的岩面先下后上，先两头后中间进行喷射。（7）喷射混凝土的养护喷射混凝土终凝2h起开始喷雾养护，喷雾次数以能保混凝土俱有足够的润湿状态，不得少于7昼夜。5.1.4长管棚施工工艺要求5.1.4.1长管棚施工工艺流程(见下工艺流程图)长管棚施工工艺流程图5.1.4.2长管棚施工工艺要求5.1.4．2.1施钻前须按设计要求（仰角1o），调整好施钻角度以保证按设计要求施工。5.1.4．2.2先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管。每钻完一孔便顶进一根钢管。钻进中，应经常采用测斜仪量测钢管的偏斜度，发现偏斜度超过设计要求，及时纠正。5.2.2.3钢管接头用丝扣长15cm连接，接头错开1～3m。采用节长3m和6m两种钢管间隔布置一套后，全部采用节长6m钢管顶进。5.2.2.4注浆采用分段注浆，浆液扩散半径不小于0.5m。注浆应饱满且压力应大于0.5Mpa，水泥浆水灰比1:1，初压0.5～1.0Mpa，终压：2.0Mpa。5.3洞身开挖施工工序图5.3.1中隔壁CD开挖法施工工序左、右幅施工距离应控制在30米左右，原则上采用人工开挖，机械配合。洞室如果需要爆破，则采用预裂爆破，爆破震动速度不大于20m/s。开挖每循环进尺控制在0.7～1.3米，进洞未到30米深度为0.7米。CD开挖法施工工序图1②3④698④②571开挖内侧上导坑，如果需要爆破应采用预裂爆破，超前支护应先期施作；②施作内侧上导坑初期支护与侧导坑初期支护；3开挖内侧下导坑，如果需要爆破应采用预裂爆破，超前支护应先期施作；④施作内侧下导坑初期支护与侧导坑初期支护；5开挖外侧上导坑；⑥施作外侧上导坑初期支护；7开挖外侧下导坑；⑧施作外侧下导坑初期支护；9施作仰拱。5.4CD开挖法小净距隧道主要工序平面图15～30米5～10米5～10米二衬工作面仰拱工作面下半断面开挖面核心土开挖左线隧道下半断面开挖面两侧开挖上半断面开挖面左上半断面开挖面左下半断面开挖面右上半断面开挖面右下半断面开挖面仰拱工作面右半断面开挖面右线隧道15～30米30米3～5米≥30米小净距隧道主工序平面图5～10米5～10米3～5米5.5洞身开挖与锚喷支护施工工艺要求①开挖前，施作超前小导管预支护，小导管端部焊与钢架上，每孔达到设计注浆量，加固拱周。②Ⅴ级围岩开挖每循环进尺控制在0.7～1.3米，尽量采用人工开挖；如果需要爆破，必须采用预裂爆破方式，控制药量减轻对围岩的干扰，预裂爆破效果沿设计轮廊线整齐规则。中硬岩开挖时，光面爆破炮眼痕迹保存率不应小于60%。③隧道开挖严格控制欠挖，当围岩完整、石质坚硬时，岩石个别突出部分（每1m2不大于0.1m2）侵入衬砌应小于5cm，拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。初期支护前，及时清理洞顶浮石。④喷射混凝土应采用湿喷工艺，分层喷射时，后一层应在前一层混凝土终凝后进行。混凝土终凝到下一循环爆破作业间隔不得小于3h。⑤锚杆：中空注浆系统锚杆在衬喷后施作，锁脚中空注浆锚杆可在初喷前施作，孔径符合设计要求，施作深度应大于锚杆长度10cm，长度不得小于设计长度的95%；应有锚头、垫板、螺母、止浆塞等配件；应保证中空通畅，并留有专门排气孔；注浆过程中，注浆压力应保