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超前支护施工方法一、工程概述下马戛隧洞为本标重点控制工程，设计里程2+680～3+760，总长度为1080m（施工长度为1093.12m）。隧洞为单向坡，坡度2‰。隧洞为圆形有压隧洞，有防渗要求，标准断面净空面积为2.54㎡，开挖断面面积为4.91㎡。C20钢筋砼衬砌，厚0.35m。进、出口锁口为门洞形断面，开挖断面面积为5.4㎡，进口段长度为5米，出口段长度为8米。二、超前支护原因分析2015年7月1日，隧洞开挖至里程为K0+292处发生塌方，随后我部采用钢拱架进行临时支护。但由于塌方严重，为保证施工人员的安全，临时支护已停止。塌方块体充满了整个断面，并封闭了整个塌腔。后经建设单位、设计单位、监理单位、施工单位四方联合现场调查分析，确认该段岩体破碎、多呈碎块状，岩体潮湿且夹杂着大量泥沙，含水量较高，岩体稳定性很差，判定围岩类别为V类。为了防止二次塌方并顺利通过塌方体及不稳定岩体，确保安全、可靠、不留后患、经济和快速施工，根据本标段的工程特点和地质特点，本隧洞采用小管棚超前支护和超前小导管支护方法。三、施工准备1、机具准备下马戛隧洞超前支护主要机械设备如下：序号工程名称机械设备名称单位数量备注1下马戛隧洞空压机台12注浆泵台13凿岩机台44电焊机台25拌浆机台16喷浆机台12、人员配备下马戛隧洞超前支护主要人员配备：序号工种人数备注1风钻工4每班2人，分两班轮换2注浆作业工人4包括装钢管、拌浆、注浆等3机修工14电焊工25扒渣机司机16三轮车司机23、技术准备认真做好熟悉图纸和复核图纸工作，了解设计意图，编制完整的施工方案，对作业工班和作业人员进行施工技术和安全交底。施工测量人员按图纸进行桩位放样，标出孔位。4、安全准备1）所有进入隧洞工地的人员，必须佩戴安全防护物品。2）作业人员操作机械时，应保持相应的安全距离。3)作业人员到达工作面时，应先检查工作面是否处于安全状态。如有松动的石块、土块或裂缝应先予以清除。当地质地段变形或损坏严重时，应立即撤出现场。4）站在堆渣上作业时，注意渣堆的稳定，防止滑坍伤人。5）喷锚或注浆时，必须佩戴防护用品。喷嘴严禁对人放置。5、其他准备施工前要保证隧洞内用电、用水、通风工作。四、初期支护初期支护包括网喷砼施工与钢拱架支撑施工，主要作业于在里程K0+280—K0+292段围岩逐渐变差地段和塌方段。1、网喷砼工艺流程：初喷→安装钢支撑→安装锚杆→挂网→喷混凝土1）初喷：初喷混凝土的作用是为封闭工作面，一般初喷混凝土厚度为3—5cm，初喷混凝土前应对工作面进行清理。2)安装锚杆：锚杆选用Φ22钢筋，长度一般控制在2m，其中190cm打入岩体，10cm露出。后将露出部分与钢拱架焊接牢固。3）挂网：网片采用Φ8圆钢编制成30×30cm钢筋网片，人工绑扎在已打好的锚杆上，钢筋网需挂靠牢固，在喷施混凝土时不得晃动，钢筋网随受喷面的起伏铺设。4）喷混凝土：喷混凝土由下向上分段、分片、分层螺旋式喷射，每段长度按循环进尺。2、钢拱架施工工艺钢拱架采用工18#工字钢，在洞外按单元结构加工成型，洞内安装在初喷与挂网后进行，人工进行架设，并与定位锚杆和网片焊牢。当检测发现变形过大过快时，先架设钢拱架，后挂网甚至后初喷。1）钢拱架间距50cm，之间设纵向连接筋，选用Φ22钢筋，间距为2m。2）钢拱架架设时垂直于隧洞中线，在纵断面上倾斜度不大于10°，拱脚设架立钢板或用锁脚锚杆固定在围岩上。3）管棚及超前小导管的尾部要焊接在钢拱架上。4)钢拱架结构及纵向连接详见附图一。五、小管棚超前支护小管棚超前支护主要作业于塌方体。为了快速顺利通过塌方体和施工安全，塌方段采用Φ50mm，壁厚6mm，长度为6m的热轧无缝钢管。环向间距10cm，方向与线路中线平行。钢管前段安装50mm钻头，用风枪直接钻入，尾部焊接在钢拱架上。1、工艺流程2、工艺说明1）、为防止注浆时漏浆，首先喷混凝土封闭工作面。2）、测量放样，定出钻眼位置。定位风枪方向和角度。3）、钻孔封闭工作面测量孔位、布孔钻孔钢管注浆制作管棚钢管开挖架设钢拱架喷锚支护a、钻孔采用风枪，和线路中线平行，环向间距10cm，钻孔深6m。钻孔要按放样进行，并设方向架控制钻孔方位，随时检查钻孔是否倾斜。防止相邻孔位发生对穿现象。b、由于塌方段土质基本为流塑状粘土和块石，钻孔时要低速低压，岩体较好时，成孔0.5m后，再升压。钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。c、若发生卡钻时，应拔出重钻或更换钻头。d、待管棚全部打入后，再在钢管内放入2根Φ22钢筋，最后压浆固结，以达到增强管棚构件整体刚度的目的。7）、开挖及架设钢拱架采用短进尺，分布开挖的方法，人工开挖50cm，开挖后掌子面立即用沙袋堆码，后喷砼封闭掌子面，架设钢拱架，喷锚支护。8）、小管棚超前支护工艺图详见附图二。六、超前小导管支护超前小导管支护主要作业于通过塌方段后围岩较差段，用于注浆加固岩层。超前小导管支护主要包括打超前小导管进行预固结灌浆、人工开挖上台阶并架设上台阶拱支撑、下台阶开挖并架设竖支撑、打锁脚锚杆并挂网喷砼。1、超前小导管预固结灌浆1）、超前小导管参数超前小导管采用Φ42无缝钢管，长度3.5m，布置于隧洞起拱线以上范围内，小导管环向间距为20cm，管身按梅花形布设泄浆孔，孔径6-8mm；小导管前部加工成尖头，风钻直接插打。外插角控制在10°～14°，尾部焊接在钢拱架上。超前小导管构造见附图三。注浆参数：a、水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥强度等级42.5，注浆所用水泥必须保持新鲜，受潮不得使用。b、水灰比0.6:1或0.5:1（重量比）。c、注浆压力0.3MPa，注浆终止压力1.0—1.5MPa。d、浆液扩散半径为0.3—0.5m。2）、工艺流程施工准备测量布孔插打钢管注浆现场清理机具准备浆液准备3）、工艺说明a、打孔前做好量测工作，严格按设计要求布孔并做好标记，打孔偏差不大于±50mm；操作工把钻机钻杆的位置摆好并用定位块将其稳固地顶在岩面上。b、为防止注浆管堵塞，影响注浆效果，注浆前先清洗注浆管。c、压浆管与超前注浆管之间采用方便接头，以便快速安拆。d、注浆压力由小到大，从开始0MPa升至终止压力1.5MPa，稳压3min，流量计显示注浆量较小时，结束注浆。e、注浆结束后，拆除注浆接头，迅速用水泥药卷封堵注浆管口，防止未凝固浆液外流。f、自下而上逐孔注浆，如有串浆或跑浆时，间隔注浆，最后全部完成注浆。2、人工开挖上台阶并架设上台阶拱支撑采用人工凿挖法开挖，上台阶预留土心以便施工，循环进尺控制在1.0m之内。架设上台阶拱支撑，架设完成后及时焊接Φ22、环向间距为50cm的连接筋。3、下台阶开挖并架设竖支撑仍然采用人工凿挖法开挖，遇到大孤石放小炮，每循环进尺不超过1.0m。竖支撑工字钢间距与拱支撑工字钢间距一致，并焊接牢固；竖支撑安装连接后，仍采用Φ22钢筋连接成一个整体。4、打锁脚锚杆并挂网喷砼普通径向锁脚锚杆在一定程度上起固定拱脚的作用，选用ф25钢筋，长度一般控制在3m以内，露出部分的长度控制在20～30cm，将露出部分与型钢的拱脚焊接牢固。网片采用Φ8钢筋制作，间距@30cm×30cm，钢筋网应铺设在纵向连接筋与岩面之间，与围岩的间隙不大于5cm，同时将钢筋网通过焊接与型钢连接为整体。混凝土喷护厚度为20cm，喷射混凝土面必须保证平整。最好将整个第一次支护的受力骨架覆盖，使第一次支护形成一个受力整体。七、安全措施1、安全保证措施（1）建立安全保证体系项目设立安全管理机构，建立现场安全监督、检查小组，针对工序特点，进行安全交底，严格执行项目经理部安全保证体系的有关规定，经理部与每个作业人员签订安全生产责任书。（2）安全教育和培训a对新进场的工人进行安全生产的教育和培训，考核合格后，方准许其进入操作岗位。b在采用新工艺、新方法、新设备或调换工作岗位时，对工人进行新操作方法和新工作岗位的安全教育。c设立每周一次的安全活动日，在班前班后会上检查安全生产的活动情况，并对职工进行经常性的安全教育和安全宣传活动。（3）落实安全责任制，制定安全管理的各项规章制度建立健全各项安全生产的规章和管理制度，体现“全员管理、安全第一”的基本思想，明确安全生产责任，做到职责分明，各负其责。施工中除操作人员本身加强各种安全措施外，经理部也将加大检查力度，搞好各方面的协调工作，坚决杜绝各种事故的发生。严格执行施工安全操作规程。（4）各项安全技术措施a施工操作人员进入现场时必须佩戴安全帽，电工、电焊工必须穿绝缘鞋。电源接线连接必须规范。b现场施工配置专职安全员，负责现场的安全管理工作，并建立安全保证体系。c对各种施工机具要定期进行检查和维修保养，以保证使用的安全，所有施工机械由专人负责，其他人不得擅自操作。d在设备显著位置悬挂操作规程牌，规程牌上标明机械名称、型号种类、操作方法、保养要求、安全注意事项及特殊要求等。e超前支护机械工作平台应平整、坚实，防止施工中机械重心偏差及机械倾覆。f压力注浆设备应由专人操作和管理，不得随意加压，不得对人、机械设备喷射，使用前严格检查，防止因爆管伤人、损物等事件发生。八、质量保证措施1、建立完善的质量管理体系及质量保证体系项目成立以项目经理和总工程师为核心的TQC领导小组，建立严格的质量承包责任制，同经济挂钩，加强对工程质量的全面管理的指导。建立质量检查机构，制定严格的工程质量内部监理制度，严格执行自检、互检与专业检查相结合的质量“三检”制度和工前试验、工中检查、工后检测的试验工作制度。质量工程师行使质量一票否决权，项目经理、总工程师对质量工作全权负责。（2）严格实行质量责任制实行项目经理、总工、各级技术人员及工班负责人对工程质量负相应责任，层层签订质量终身责任书，做到责任落实到位、责任落实到人，从而提高全员的质量意识。坚决做到奖优罚劣，规范化施工，实行持证上岗。使各级参建人员在实施组织指挥施工中始终坚持“质量第一”的方针，确保工程质量。a实行施工质量责任挂牌制，注明管理者、操作者，谁施工谁负责。b严格材料采购，检验制度，无检验材料严禁进入实体工程。c坚持施工过程的三检制度，做到“检查上道工序，做好本道工序，服务下道工序”。d工序间实行质量否决制，确保每道工序100%合格。（3）施工控制中的技术保证a施工前，施工技术负责人组织技术人员和施工管理人员仔细阅读设计文件，了解设计意图，明确施工技术重点、难点，进行技术交底。b严格测量放线工作，测量要求准确，放线及时，做到正确指导施工。c钻孔进程中，做好围岩取样和地质变化状况登记记录，以便为后续施工方法判定依据。