初期支护施工专项方案

1隧道初期支护施工专项方案1、工程概况1.1工程规模本工程为京新高速集呼段。本标段为第二合同段三分部，路线全长23.814公里，起点桩号为K194+000，终点桩号为K217+814.698。本合同段内设旗下营隧道，隧道采用分离式、双向六车道。隧道左洞长度为860米，右洞长度为900米隧道均采用复合式衬砌，衬砌断面采用三心圆内轮廓。内轮廓面积102.88㎡（含仰拱），净空周长40.39m。隧道明洞按明挖法施工，暗洞均按新奥法原理进行施工。1.2工程地质该隧道区属剥蚀丘陵山地地貌，地形起伏较大。隧道范围内中线高程1279.4m~1350.5m，最大高差约71.1m，山体自然坡度10~40°，植被不发育。进出口均处于山前斜坡地带，山坡处于基本稳定状态。隧址区仅狭窄山路通过，交通条件差。根据区域地质资料，结合本次地质调查结果，隧址区下伏基岩为上太古界集宁群花岗岩，未见不良地质构造发育，区域地质较稳定。2围岩类别及支护参数根据施工图设计，初期支护采用Ф25中空注浆锚杆、φ8钢筋网、工字钢拱架和C25喷射混凝土。支护参数为：围岩级别喷C25砼(cm)钢筋网、间距锚杆钢格栅部位Ⅴ级浅埋28Ф8焊网@15*15双层Ф25*5中空注浆锚杆L=4米，间距0.5*0.8米I22b工字钢，纵向间距50cm拱部、仰拱Ⅴ级深埋26Ф8焊网@20*20双层Ф25*5中空注浆锚杆L=4米，间距0.6*1.0米I20b工字钢，纵向间距60cm拱部、仰拱Ⅳ级深埋24Ф8焊网@20*20单层Ф25*5中空注浆锚杆L=3.5米，间距0.8*1.0米I18b工字钢纵向间距0.8cm拱部、仰拱31.3具体目标1.3.1质量目标工程质量达到国家优质工程标准。1.3.2工期目标隧道计划于2011年6月1日开工，于2012年10月31日完成。1.3.3安全生产目标杜绝因工亡人事故，避免重伤，因工受伤率控制在1.5‰以下。2、施工准备2.1技术准备施工前认真熟悉图纸和复核图纸，了解设计意图，并查找相应的施工技术规范，了解施工工艺。编制施工方案，对作业人员进行技术和安全交底。2.2工料机准备2.2.1根据现场实际情况配备劳动力，每个作业面工班班组配置如下。每个作业面班组配置表序号工班人数备注1钻锚班11钻孔、锚杆安装、注浆2架子工班5架立格栅钢拱架，铺设钢筋网、搭设工作平台3钢筋班16钢筋网加工、锚杆加工、格栅钢架加工4混凝土班8喷射混凝土2.2.2机械设备准备4每个作业面主要机具使用表序号设备名称型号单位数量备注1凿岩机YT28台62湿喷机TK961台13压浆泵AG20E台245空压机空压机20m310m3台台116钢筋加工设备套23、施工组织机构工程总体负责人：王腊工程技术负责人：罗建丰施工生产负责人：张波工程质检工程师：王鑫现场技术负责人：赵亮施工现场负责人：陈华4、施工方案4.1初期支护工艺流程见下54.2中空注浆锚杆施工洞身开挖后，检查开挖断面，然后初喷3~5cm后及时施打锚杆，永久支护一侧采用中空注浆锚杆，靠中导坑一侧采用普通砂浆锚杆。(1)中空注浆锚杆开挖、找顶完成测量中线、水平初喷30-50㎜厚混凝土封闭围岩及掌子面面施工锚杆安装钢筋网钢架安装复喷混凝土至设计厚度进入下一道工序修凿欠挖部分锚杆准备钢筋网准备喷混凝土准备钢架制作6采用Ф25中空注浆锚杆，IV围岩深埋采用L=3.5米，间距为80（纵）*100（环）；V级围岩深埋采用L=4米，间距为60（纵）*100（环）。V级围岩浅埋采用L=4米，间距为50（纵）*80（环）。①中空注浆锚杆施工工艺流程：②施工方法a.施工准备注浆浆液采用水泥浆，施工准备阶段主要完成有关水泥相关试验和水质试验，进行浆液配合比设计及相关试验。b.放样、钻机就位锚杆孔开孔前作好测量工作，按设计要求布孔并做好标记，孔位允许偏差±15mm。布孔完成后，锚杆钻机就位，使钻机钻杆与锚杆设计孔轴线重合，用三角角度尺检查。c.成孔采用锚杆钻机钻孔，确保钻孔与围岩面垂直。利用短杆冲孔，然后接长钻杆钻孔到设计长度。锚孔位置、方向、孔径严格控制，锚孔钻完后用高压风清孔。d.锚杆杆体安装组装中空注浆锚杆杆体，人工辅助锚杆钻机安装，锚杆边旋转边装入锚孔。杆体安装完成后，安装止浆塞、垫板、球形螺母，利用中空锚杆扳手拧紧。安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直，并与初喷砼面密贴紧压。e.注浆初喷砼测量布点钻孔安装锚杆钻进安装止浆塞注浆封口复喷砼检查孔口是否畅通7利用专用高压注浆泵通过锚杆杆体预留通道接孔口注浆。当与水平倾角超过450时，利用排气管排气；当与水平线倾角小于450时，自然排气，确保锚杆孔内注浆饱满。注浆浆液配合比设计：注浆采用水泥浆，水灰比按批准配比执行，根据已有资料及现场注浆试验选定注浆压力范围，确定浆液扩散半径r的大小。单孔注浆量Q注=2∏rhηβ,式中：r—浆液扩散半径，m；h—压浆段有效长度，m;η—岩石裂隙率；β—浆液在裂隙内的有效填充系数。洞内注浆结束的标准：注浆压力控制在0.5~1.0MPa范围内。(2)普通砂浆锚杆施工工艺流程为：钻孔—注浆—插入杆体。锚杆钻孔圆而直，孔口岩面应平整，并使岩面与钻孔方向垂直，安装锚杆时使托板紧贴岩面。锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。4.3钢筋网制作、安装钢筋网片根据开挖进尺在钢筋加工场按1.0m宽，2.5~3.2m长加工，采用ф8钢筋网，间距200×200㎜、150×150㎜，在现场安装焊接。在锚杆施作后安设钢筋网，钢筋类型及网格间距按设计要求施作，钢筋网根据支护岩面的实际起伏状况铺设，并在初喷砼后进行，与被支护岩面间隙约3cm，两钢筋网的搭接长度为不小于25cm，钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处用细铁丝绑扎或点焊在一起，使钢筋网在喷射时不易晃动。钢筋网在洞外加工成片，在洞内再连接起来形成整体。4.4钢架施工施工工艺流程图如下：8钢架制作安装及挂网工艺流程图钢架种类：隧道初期支护以喷射混凝土、锚杆、钢筋网为主要支护手段，Ⅳ级和Ⅴ级围岩以工字钢拱架为初期支护的加劲措施，Ⅴ级围岩浅埋段单侧壁导坑开挖时的临时支护采用工字钢拱架。钢拱架制作安装过程：加工场制作→现场拼装→测量定位→洞内架立→固定连接。施工要点为：①钢架在洞外事先制作加工，加工成型后在模架上进行试拼装，拼装误差在±3mm以内。分段焊接，洞内组装。②安设钢架时，必须准确定位，保证其安装精度，每榀拱架组合时，其间的连接板要对齐密贴。③钢架按设计位置架设，与初喷砼面尽量靠近，但留2－3cm的间隙作为砼保护层。当钢架与初喷砼面的间隙过大时应设垫块固定牢断面欠挖处理底部浮渣消除钢筋网制作钢架制作测量定位安装准备挂钢筋网钢架安装焊接纵向连接筋喷混凝土9靠。钢架垂直于隧道中线，上下左右允许偏差±5cm，斜度小于2°。④钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应。⑤为确保钢架的整体受力和稳定，并防止拱架下沉，在施工时，使用Ф16纵向连接钢筋将各榀钢架连成一体外，将拱架脚置于坚硬的岩石上且焊在锁脚锚杆上，并与径向锚杆焊为一体。⑥钢架安装是分段安装，因此在加工制作时与开挖断面相适应，接头连接牢固，并且加强测量放样确保在同一平面内。钢架在地面钢筋场地分节加工成型，在现场安装。⑦临时支撑工字钢采用冷弯制作，按照设计分段预制。钢架分片之间采用钢板打眼，螺栓连接。安装时先由测量人员进行测量定位，然后人工将拱部和支护部位的钢架用螺栓连接，架立钢板与支撑钢件焊接牢固。下一道工序和上一道工序的钢架采用螺栓连接，至形成整个断面的闭合环。4.5喷射混凝土作业（1）湿喷混凝土施工流程湿喷混凝土施工具有粉尘少、回弹少，水灰比可控，一次喷射混凝土较厚等优点。选用TK961型湿喷机，混凝土搅拌运输车运输混凝土至工作面。湿喷作业示意图：10搅拌机转子活塞凸轮喂料机构速凝剂计量掺加系统水泥减水剂成品砼运输水喷射管压砂缩空速凝剂管骨料(5-15mm)外掺剂气喷嘴（2）湿喷混凝土施工方法及技术措施①原材料要求：a.水泥：为42.5级普通硅酸盐水泥。b.粗细骨料：石子粒径不大于15毫米；砂子细度模数为2.5～3.0，含水率5～7%。c.减水剂：为满足砼坍落度及品质要求，选用高效减水剂，减水剂掺量一般为水泥重量0.4%～1.0%。d.速凝剂：必须采用合格的产品。最佳掺量通过试验确定，并在使用时准确计量。②喷砼作业：a.系统风压应保证不小于0.5Mpa，风量不小于10m3/min。b.喷射前，应先清洗干净岩面，保证良好接触。c.喷头距岩面距离以0.6m～1.0m为宜，喷头应垂直受喷面，喷初期支护钢架时，可将喷头稍加偏斜，角度大于70°。喷射路线应先边墙后拱部，分区、分段“S”形运动，喷头作连续不断的圆周运动，后一圈压前一圈1/3，螺旋状喷射。d.当岩面普遍渗水时，可先喷砂浆，并根据试验，适当加大速凝剂掺量，在保证初喷后，按原配比施工。当局部出水量较大时，采用埋管、凿槽、树枝状排水盲沟等措施，将水引导疏出后，再喷砼。e、为保证喷砼厚度，喷之前在受喷面埋设一定长度的钢筋棍（或铁丝），喷之前与喷之后剩余钢筋棍（或铁丝）的长度差值即为喷砼厚度。5、施工时注意事项5.1电气焊（1）焊工持证上岗，工作时穿绝缘鞋、戴电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品。11（2）焊接作业现场周围10米内不得堆放易燃易爆物品。（3）作业前检查焊机、线路、料机外壳保护接零，确认安全。（4）焊把线不得放在电弧附近或炽热的痕缝旁，不得碾压焊把线。（5）氧气瓶和乙炔瓶保持距离在5米以上，与焊炬、割炬和其他明火不小于10米。（6）电焊机必须设单独的电源开关，自动断电装置。外壳设可靠的保护接零；5.2钻孔（1）凿岩台车或钻孔人员到达工地地点时，首先检查工作面是否处于安全状态，如支护、顶板及两帮是否牢固，如有松动的岩石，立即加以支护或处理。（2）严禁在残眼中继续钻眼。（3）不在工作面拆卸修理凿岩设备。（4）钻眼遵守起重和高处作业等有关安全规则进行有效安全防护。5.3安装作业锚杆、钢架、钢筋网安装是初期支护施工中的重要环节，必须严格按照规范施工，以保证初期支护的质量及施工过程中的安全，具体注意以下几点：（1）检查钢材材料、类型、规格、质量以及性能是否与设计相符。（2）安装药卷锚杆前要对杆体进行整直、除锈和除油。（3）径向锚杆尾端与钢架焊接。（4）锚杆及超前钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。（5）钢架及锚杆安装前对掌子面找顶，防止落石伤人。（6）喷砼及注浆作业，要按规范带好防护用品，保证施工人员人身安全。（7）注浆施工注意注浆机具的维修保养，消除机具的不稳定状态存在的隐患。（8）注浆机按规范进行操作，避免因操作人员的不稳定因素发生事故。12（9）锚杆安装后不得随意敲击，其端部3天内不得悬挂重物。6、质量保证体系及措施质量目标：争创国优工程。分项工程全部合格，分部、单位工程全部合格。6.1质量保证体系项目部成立以项目经理为领导的质量管理组织机构，项目副经理、项目总工协助项目经理进行工程质量的管理工作，机构下设工程技术部、机械材料部、测量组、经营部、试验室。各部室设有负责人对本部工作进行监管。工程技术部对工程中施工方案、技术交底等进行管理，按照《公路工程质量评定标准》进行工程的质量评定，每道工序施工后及时约请驻地监理工程师对其进行验收，合格后方可进行下道工序。测量组对施工结构物进行放样，严格控制其平面位置、高程，并及时上报各项数据约请监理工程师进行报验。机械材料部设专人对材料和施工机械进行管理，按照各项规章制度严格控制材料质量，每项材料进出库手续齐全。经营部及时上报计量支付，做好进度计划和工程的成本控制工作。试验室对各个工序进行严格控制，及时完成各项施工数据的收集，上报工作。各部室互相配合、协调使施工顺利进行。6.2质量保证措施6.2.1建立以项目经理为质量第一责任人的质量保证体系。制定各部门人员的岗位职责，做到责任明确，目标清楚，任务到人。6.2.2强化质量责任意识教育，组织技术人员、质检人员、工班长、领工员等学习设计图纸、质量标准、施工方案及施工技术规范。6.2.3坚持岗位培训及持证上岗制度。