隧道出口洞身开挖、支护施工技术交底书

施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第1页共30页工程名称坡录元隧道出口洞身开挖、支护交底部位洞身开挖、支护交底日期2010年月日交底人审核人接受单位隧道二队接受人一、交底内容：1.坡录元隧道出口DK282+205～DK282+255洞身开挖、支护施工。坡录元隧道出口DK282+205～DK282+255共计50m，位于直线上，线间距为4.60m，单面下坡为3‰（南宁至昆明）。DK282+240～DK282+255段采用明挖法施工，DK282+205～DK282+240段采用大拱脚台阶法施工。初期支护参数见表1-1初期支护表。表1-1初期支护表衬砌类型V级加强预留变形量（cm）10～15初期支护C25喷混凝土规格拱部，边墙合成纤维混凝土仰拱（底板）素混凝土设置部位及设置厚度拱墙，拱部：28cm钢筋网钢筋规格（HPB235）Φ8设置部位拱墙网格间距（cm）20*20锚杆规格拱部Φ25中空设置部位拱墙长度（m）4.0间距环向1.2纵向1.0钢架类型I20b钢架设置部位拱墙，仰拱间距（m）0.6施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第2页共30页2、参考图纸：云桂施资隧-77（02/03）、云桂隧参-04、云桂隧参-08及相关施工规范。二、施工方法及工艺1．隧道开挖方案隧道按新奥法原理组织施工，施工中严格坚持监控量测，开挖采用光面爆破技术。断层及软弱围岩段的施工，坚持“预报超前，治水先行、管超前、严注浆、短进尺、强支护、勤量测、速反馈、控变形”的施工原则。隧道开挖采用多功能作业台架，风动凿岩机钻孔，光面爆破。围岩破碎段采用风镐配合挖掘机开挖。围岩较好段采用电毫秒雷管起爆、光面爆破技术，严格控制超欠挖，软弱围岩段采用微震光面爆破技术或非爆破开挖，减轻对围岩的扰动和破坏。①量放线钻孔前进行测量放样，准确绘出开挖轮廓线及周边眼、掏槽眼和辅助眼的位置。距开挖面50m处埋设中线桩，每100m设置临时水准点。每次测量放线的同时，对上次爆破断面进行检查，及时调整爆破参数，以达最佳爆破效果。Ⅴ级围岩钻爆参数见表2-1。表2—1Ⅴ级围岩钻爆参数表炮眼名称炮眼直径mm炮眼深度cm周边眼抵抗线cm周边眼间距cm单孔装药量kg周边眼4228060500.15辅助眼42280——0.45掏槽眼42320——0，60底眼42280——0.50②钻孔作业钻眼前，钻工要熟悉炮眼布置图，严格按钻爆设计实施。特别是周边眼和掏槽眼的位置、间距及数量，未经主管工程师同意不得随意改动。定人定位，周边眼、掏槽眼由经验丰富的司钻工司钻。准确定位凿岩机钻杆，掏槽眼眼口间距误差和眼底间距误差不得大于5cm；辅助眼眼口排距、行距误差不得大于10cm；周边眼眼施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第3页共30页口位置误差不得大于5cm，眼底不得超出开挖断面轮廓线15cm。同类炮眼钻孔深度要达到钻爆设计要求，眼底保持在一个铅垂面上。③周边眼的装药结构周边眼的装药结构是实现光面爆破的重要条件，严格控制周边眼装药量，采用合理的装药结构，尽量使炸药沿孔深均匀分布。施工时采用不偶合装药结构，不偶合装药系数一般控制在1.4～2.0范围内。④装药及起爆根据岩石强度选用不同猛度爆速的炸药，有水地段及周边眼选用乳化炸药，其余均用2号岩石硝铵炸药。周边眼用φ25×200小药卷，不偶合装药；其余炮眼用φ40×200药卷，连续装药。采用塑料导爆管复式起爆网路电起爆。装药按钻爆设计图确定的装药量定人、定位、定段别，自上而下顺序进行，导爆管要“对号入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。⑤爆破作业管理控制按“一标准、两要求、三控制、四保证”的原则进行光面爆破施工。“一标准”即一个控制标准。“两要求”即钻眼作业要求和装药联线作业要求。“三控制”即控制钻眼角度、深度、密度；控制装药量和装药结构；控制测量放线精度。“四保证”即搞好思想保证，端正态度，纠正“宁超勿欠”错误思想；搞好技术保证，及时根据爆破实际情况调整钻爆设计参数；搞好施工保证，落实岗位责任制，组织QC小组活动，严格工序自检、互检、交接检；搞好经济保证，落实经济责任制。装药前，所有炮眼全部用高压风吹洗；严格按爆破设计的装药结构和药量施作。严格按设计的联接网络实施，控制导爆索连接方向和连接点牢固性。⑥微震爆破隧道周边采用光面爆破，不良地质、浅埋地段采用微震控制光面爆破。微震爆破作业段最大一段允许装药量：Qmax=R3×（Vkp/K）3/a式中：Qmax—最大一段爆破药量，kg；Vkp—安全速度，cm/s；取Vkp=2cm/s；施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第4页共30页R—爆破安全距离，m；K—地形、地质影响系数；a—衰减系数。K、a值是对隧道的具体情况，通过多次试爆基础上进行K、a值回归分析后确定。根据爆破物距爆心的安全距离要求，推出的每段的最大装药量。爆破产生大振速部位通常为：掏槽爆破、底板或底角爆破、周边光面（预裂）爆破，为此，采用的措施一是采用楔形复式掏槽技术；二是根据根据爆破震动衰减规律公式反算控制最大单响起爆药量，将药量大的炮眼，分段进行起爆。⑦施工注意事项隧道施工坚持“弱爆破、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。在隧道开挖时，根据超前地质预测预报结果，及时反馈信息，核对围岩级别及地下水状态，及时调整施工方案、施工方法，调整超前支护，确保施工安全。2．大拱脚台阶法施工工艺流程见图2-1图大拱脚台阶法施工工艺流程图。第1步：利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部Ø42mm超前小导管，开挖上部弧形导坑①部：在拱部超前支护后进行，环向开挖上部弧形导坑，预留核心土，核心土长度为3～5m，宽度为隧道开挖宽度的1／3～1／2。开挖后应及时施作①部初期支护，即进行初喷4cm厚混凝土，挂钢筋网，架设钢架，施作大拱脚系统支护，并在钢架拱脚底部紧贴钢架两侧边沿按下倾角45°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接，钻设系统径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。开挖循环进尺应根据初期支护钢架间距确定，一般0．6m左右。第2步：左侧②部中台阶开挖。在滞后①部约3～5m后，开挖左侧②部中台阶。开挖进尺根据初期支护钢架间距确定，开挖高度一般为3．5～4m，开挖后及时施作②部初期支护，即进行初喷4cm厚混凝土，挂钢筋网，接长钢架，并设锁脚锚杆系统支护，钻设系统径向锚杆后复喷混凝土至设计厚度。第3步：右侧③部中台阶开挖。在滞后②部2～3m后，与左侧②部中台阶开挖支护方式一样，施作右侧③部中台阶。第4、5步：开挖上台阶④部、中台阶⑤部。在滞后③部3～4m后，依次开挖上台阶④部、中台阶⑤部，开挖进尺与各台阶循环进尺相一致。施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第5页共30页大拱脚台阶法施工工艺流程否满足图2-1大拱脚台阶法施工工艺流程图第6步：开挖隧底⑥部。在滞后⑤部4～5m后，开挖隧底剩余部分⑥部，开挖后初喷4cm厚混凝土，安设仰拱钢架并与左右侧落地钢架焊接牢固，复喷混凝土至设计厚度。为不影响车辆进出，采用栈桥过渡方案，及时施作仰拱及仰拱回填，仰拱分段长度一般为4～6m。2.1关键技术控制要点①大拱脚台阶法施工应做好工序衔接，工序安排应紧凑，严格控制开挖长度，合理确定循环进尺，开挖后立即初喷4cm厚的混凝土，以减少围岩暴露时间，避免因长时间暴露引起围岩失稳。②隧道垂直方向的变形控制主要依靠两侧拱脚，拱脚的稳定程度很关键。在上部钢架增加大拱脚是为了增大拱脚的承载能力，可在开挖中台阶时发挥大拱脚支撑拱部结构的重要作用，上部弧形导坑开挖，施作初期支护测量放样超强支护开挖上台阶预留的核心土左右错开开外中台阶，施作初期支护开挖中台阶预留的核心土开挖隧底，施作临时仰拱施作混凝土仰拱施作仰拱填充断面检查围岩稳定性评判修正支护参数施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第6页共30页同时在钢架拱脚底部和边墙底部两处紧贴钢架两侧边斜下方打设锁脚锚管并注浆，锁脚锚管与钢架牢固焊接确保钢架稳定，防止开挖中台阶时拱部下沉变形。③大拱脚台阶法施工应严格按设计要求控制好超前锚杆支护外插角，施作外插角控制10°～15°，保证隧道开挖在超前支护的保护下安全施工。④隧道周边部位预留20～30cm坚持人工开挖为主，机械开挖为辅。根据围岩情况局部如需爆破时，必须坚持弱爆破，减少对围岩的扰动。同时做好监控量测，确保围岩稳定和施工安全。⑤钢架应严格按设计及规范要求加工制作和架设，上下断面初期支护钢架连接应平顺，螺栓连接牢固，拱脚应与连接板及锁脚锚杆焊接牢固，以增强拱脚承载力，减少拱架净空位移。3．超前及初期支护施工工艺和施工方法3.1．超前小导管注浆加固支护①施工方法现场加工小钢管，喷射混凝土封闭岩面，风动凿岩机钻孔，并用钻孔台车或风动凿岩机的顶推力将小导管推送入孔，测斜仪控制钻孔角度，注浆泵压注水泥浆。②施工工艺超前小导管施工工艺流程图2-2。施工准备钻孔打小导管设备准备管材加工材料准备机具准备地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工浆液选择配比试验注浆参数喷混凝土封闭掌子面注浆注浆站布置浆液配制安孔口止浆塞连接止浆管开挖施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第7页共30页图2-2超前小导管施工工艺流程图隧道中线5～10°d≥150cm超前小导管，φ42，L=4.5m格栅钢架喷射混凝土φ22纵向连结钢筋图2-3超前小导管施工示意图采用现场加工小导管，喷射混凝土封闭岩面，液压钻孔台车或凿岩机钻孔并将小导管打入岩层，注浆泵压注水泥浆。小导管外径φ42mm（壁厚3.5mm）钢花管，管壁四周按10～20cm间距梅花形、钻设φ6～8mm压浆孔，钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计，注浆压力符合规范要求。小导管加工如图2-4所示。100400单位：cm顶推器Φ6加劲环箍10290φ42钢花管梅花型布置开孔孔径8mm端部呈契型开孔段图2-4小导管加工示意图在超前大管棚末端5m位置设置超前小导管支护，超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点，小导管尾段与钢架焊联，打入钢管后注浆，形成管栅支护环。水泥浆水灰比为0.5～1.0之间调节，浆液由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至1.0为止。位于土层时，小导管压注水泥浆，压力不小于0.5MPa，其余地段压注水泥砂浆，压力不小于1MPa。施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第8页共30页注浆异常的处理：发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，同时注浆，当注浆机较少时将串浆孔及时堵塞，轮到该管注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后再注浆。水泥浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。3.2．系统锚杆砂浆锚杆（1）施工方法砂浆锚杆采用风动凿岩机成孔，先注后插工艺安装锚杆，测斜仪控制锚杆孔道倾角，注浆采用专用注浆泵施工。（2）施工工艺施工中严格按照如下顺序进行：清理开挖面、设置锚杆孔、清孔、注浆、放入锚杆、安装端头垫板。砂浆锚杆施工工艺流程见图2-5。施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位清孔锚杆成孔检查搅拌砂浆注浆插入锚杆、加垫板拧扣安装锚杆及排气管锚杆抗拔力检查验收砂浆饱满度检查施工技术交底书单位：中铁十九局集团云桂铁路工程Ⅳ标段十一工区编号：第9页共30页图2-5砂浆锚杆施工工艺流程图（3）施工要点①施工准备根据设计要求，锚杆杆体、锚垫板在现场加工，并进行相关试验，确保锚杆质量。砂浆锚杆采用双管排气法注浆作业，浆液采用水泥砂浆，施工准备阶段要完成有关水泥、砂料的相关试验和水质化验，进行浆液配合比试验。②钻孔测量放样，按设计要求准确放出锚杆孔位，采用风动钻岩机钻孔。系统锚杆实际放样时允许偏差±5cm。③清孔利用高压风清