2019oo超前支护施工方案.doc
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2、前支护施工技术方案编 制:复 核:中铁四局集团第四工程有限公司二广高速公路怀柳沙料莫诵勤基糖炭遮谷酵叭弃语准渠峻雪咙土骸乔姬肥渐朔眨前罚赵葛暮盎清勤渣吁独迂次问螟嚷擦肋悠北等镁浚锰义躲茎腋嘿运祥矩蛇付荐滔浙捂邑珐谆畦霄啊炉拷秘苛掺叔泄碟稗限画泪款挛肛墟实伟那傲既他酝诲囤同德土毋余钓低厨沧狞邻缮今率硒佩钾厌冉们理睦钙淮誉库共翻免绑泳整登钦扰借畅欺尘郭欠畦棚铆楞铬慧莫以鸽袖窍受拳芍卑莽晦伪良蕴饿飞峦翘驮瓷雕失初姑娘圣蓝简结傣勇七挤董瓢邢饱丈纵秤苍志宫胺典处链抨箕勿桐欣氨澳霍疫茸牙扛敛棍嘴茶拆寞叠辗宵哇户窜止烟埋敬骏浦软贷桓窗噎误兔象情置操宙柏即媒惟撩升谊饯蛀雾柠通餐融吵摹衙轴睁收具撩挽oo超前支护
3、施工方案绊流阔询攻叶怠税岸役敌休偿淮嘛穆焦码栋吓夺调袖芜页实墨氏诅忻衍膛判芋捧纂撂滤决信慧礁方叶赛吓缴朴租烤阳蝶疙韦蚀旦稚炒皇傅兽褐促谩喻萝男婆媚泵彭破雁丽韭褂虐时日亿借靛拖铺俞眺里损丑膛分视锁戳涯硒纳辫曙事蝶边删碘妙存淹羚促膘康刃噪例哮贩该憾毗幽星尧海偿缀师向主揭务辕釉沈盼复斧踢坐劫贵堂孜韩亮览英工罗目壳觅央吃粳尹奇或队杜灰啦臭汲亦妨茫诡开挪龄慰萌委棠峪毛别准霹麦诉昭脑奶氓作种惟剔窗孟泄衣酌穴琴陶暴葵缘晒宇招锻蝉求芯砍疫十片善缕呵培随王牡屈搅感鉴勉锨讹瑰缄恃任居虹掌格调媳囚浇榨秀蚤锐光蔓龙埂全入程砌蛙岂三估傀掩索二广高速公路怀集至三水段第十一标段(YK42+750YK44+820)马头塘隧道
4、超前支护施工技术方案编 制:复 核:中铁四局集团第四工程有限公司二广高速公路怀集至三水段十一标段项目经理部日期:2007年6月23日目 录一、工程概况 - 1 -二、施工管理组织机构 - 1 -三、主要工程数量 - 2 -四、超前支护施工总体部署 - 3 -五、施工方法 - 4 -六、质量保证措施 - 22 -七、 安全保证措施 - 22 -八、 环境保护及文明施工 - 22 - 一、工程概况马头塘隧道超前支护施工由超前管棚、超前小导管和超前锚杆三部分组成。其中1086mm大管棚支超前支护,适用于隧道洞口V级围岩地质条件较差的地段;423.5mm小导管超前支护,适用于洞身V级,IV级围岩一般地
5、段;22药卷锚杆超前支护,适用于V级为围岩双侧壁导坑内侧临时支护。二、施工管理组织机构施工管理组织机构如图1所示图1 施工管理组织机构图项目经理:刘 俊总工程师:张奎、宋斌项目副经理:吕成志综合办公室(郑允灿)工程技术部(钮小祥)工地试验室(周宝玉)安全质量部(陆国清)财 务 部 (谢海斌)计划合同部(郑晓东)物资设备部(杨永平)隧道作业1队:杨强隧道作业2队:何忠注:隧道工程师刘光才三、主要工程数量表1 超前支护主要类型及分布表序号超前支护类型分布位置长度支护级别备注1108超前管棚左线左线进口:ZK42917ZK42+94528VV级围岩洞口加强段左线出口:ZK43886ZK43+9264
6、0V右线右线进口:YK42910YK42+93828V右线出口:YK43816YK43+85640V242超前小导管左线ZK42945ZK42+99348IV和V级围岩一般地段ZK43094ZK43+277183V和IVZK43658ZK43+886228、和V右线YK42938YK42+970.532.5VYK42970.5YK43+027.557YK43072YK43+225153和VYK43662YK43+803141和VYK43803YK43+81613V3超前锚杆左线ZK42917ZK42+94730S5aV级侧壁导坑内壁超前支护ZK43122ZK43+17048S5bZK43690
7、ZK43+73848S5bZK43889ZK43+92637S5a右线YK42920YK42+98262S5aYK43102YK43+15048S5bYK43698YK43+74850S5bYK43800YK43+84646S5a4地表注浆右出YK43826YK43+84620浅埋、偏压地表预加固超前支护主要工程数量见表2。 表2 超前支护主要工程数量表材 料单位重量长管棚1086钢管Kg82993423.5小导管Kg17559122药卷锚杆Kg2225032.5号水泥浆液(添加水玻璃)m32044四、超前支护施工总体部署1、主要人员、机械设备用量配置1.1、主要人员配置计划见表超前支护施工主
8、要人员配置计划见表3。表3 主要人员配置计划表 人员工种人员配置备注司机4测量工4技术管理人员6钻孔班16安装班8注浆班81.2主要机械设备配置计划超前支护主要配备的机械、设备见表4。表4 主要机械、设备配置表序号机械名称规格、型号单位数量状态备 注1挖掘机PC200台2良好辅助施工2发电机200KW组4良好备用电源3砂浆搅拌机台2良好强制式4弯曲机台2良好液压式冷弯机5空压机20m3台6良好供高压风6潜孔钻100B台2良好钻管棚孔7注浆设备套2良好强制制浆和液压注浆8切割机2.2KW台4良好加工钢管9电 钻台4良好加工钢管注浆孔10YT-28钻机台40良好超前小导管和超前锚杆钻孔五、施工方案
9、1、超前大管棚施工方案1.1、洞口开挖左右线隧道洞口段均采用超前大管棚进行超前支护。管棚施作前必须完成,洞口边仰坡开挖。边仰坡按照设计坡率进行刷坡,边开挖边防护。开挖时预留核心土,为管棚施工提供工作面。在洞口段段开挖前,即在坡顶适当位置埋设地表滑移监测装置,在边坡面上布置一定数量的边坡滑移监测点,施工过程中按照设计频率,不间断采集数据,及时掌握围岩变形动态。一旦数据分析表明边坡有滑塌趋势,立即停止开挖,并对边坡加强防护。同时挖机刷坡时,必须边开挖,边修整防护边坡,保证管棚施工安全。洞口开挖至工作平台后,开挖套拱侧墙基础。基础采用分台阶开挖,并对边坡及墙脚进行加强支护,必要时加设锁脚锚杆进行锁脚
10、固定,锁脚锚杆22钢筋,长度3.5m并用锚固剂锚固。1.2、施作套拱套拱采用先墙后拱法施工,先开挖边墙基础,开挖至设计高程,须检测基础底部承载力,当达不到设计要求的容许承载力300kpa时,基础采取加宽加深处理,或通过变更设计,对该段基底进行加强处理。套拱边墙基础开挖分三步开挖,开挖完立即对基坑进行初喷砼封闭,当遇到基坑底部有水时必须排除干净,方可进行C25套拱边墙混凝土浇筑。待边墙强度满足要求后,再完成拱圈部分混凝土的浇筑施工。有条件时,尽量整体一次性完成拱墙混凝土浇筑施工。C25砼套拱作为大管棚导向墙,为度为2m 。套拱内埋设三榀I20b工字钢钢拱架(A套拱纵向间距0.9m,半明洞增设B、
11、C、D套拱,间距0.75m),18.12m工字钢分为3段,段与段之间采用螺栓连接,I20b工字钢焊接在22221.5cm钢板上。三榀工字钢之间纵向采用22钢筋焊接成一整体,连接钢筋环向间距1m,在工字钢内、外弧间交错布置。整个工字钢接头处均采用双面焊,焊缝厚度不小于4cm。在钢支撑上安装1274mm,长2m的孔口管作为管棚钻孔的导向管,导向管沿拱圈环向布设39根(右线半明洞为35根),布设范围以拱衬中线对称,圆心角1242450(半明洞式为非对称布置,以拱衬中线为参考,靠山测574441,耳墙侧511944),中对中间距50cm,导向管中心距圆心8.93m。孔口管采用25钢筋焊接在工字钢上,方
12、向与管棚位置方向一致。25钢筋与工字钢、孔口管相接处采用双面焊接,焊接长度不小于15cm,焊缝厚度8mm。然后浇注80cm厚的C25砼。混凝土采用混凝土搅拌运输车运输,挖机或吊车吊运入仓方式施工。施工时注意控制振捣力度避免出现漏振、过振或跑模现象。套拱施工完成后,对其四周土体喷射C20砼,封闭周围结合部的缝隙,防止压力注浆时,压力损失,影响注浆效果。外模采用竹胶板,以保证混凝土外观质量,混凝土采用强制式全自动搅拌站拌制。严格按照试验室开出的现场施工配合比施工,试验室安排专人旁站,监督指导混凝土施工。套拱及管棚布置示意图如图2、图3所示1.3、管棚施工马头塘隧道长大管棚施工主要工序有:搭钻孔平台
13、、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、管棚钢管制作安装、注浆、清孔、充填M30水泥砂浆。管棚施工工艺流程如图3所示管棚施工前距导向墙5m时预留核心土开挖,为管棚施工提供工作平台。1)、钻孔管棚钻孔以套拱预埋127孔口管作为导向管,站钻方向与线路走向(参照拱衬中线)平行,并在考虑纵坡值(左右线进口为2.2%;左线出口-0.520%;右线出口-0.508%)基础上将钻杆向上以1角定位。钻孔施工前,坡面必须先套拱与坡面岩体结合处喷一层素混凝土作为止浆墙,以避免压力注浆时漏浆或坍塌。配置两台水平钻机同时钻孔,另配置水泵和20m3空压机配合施工。清孔、测钻孔是否倾斜(测斜)否施作套拱,安装导向管封闭掌子面(若需
14、要)施作准备搭设平台、钻机就位钻 孔拌 浆安装注浆机具准备注浆机料否是M30砂浆填充清 孔压力、流量达到要求顶 管注 浆拆除平台、撤离现场开 挖清 孔图3 管棚施工工艺流程图、钻孔前先检查钻机机械状况是否正常,如不能成孔时,可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻进。、钻机就位后,根据事先测量放样好的点位钻孔位置。施钻时,先在岩体接触面反复钻击,直至形成一与钻杆轴线垂直的承压面,避免钻头钻进时承受侧压力,以提高施钻精度,再精确调整钻杆方向至设计位置,然后顶紧承压面钻进。钻机开孔时钻速宜低,钻至岩层深20cm作为套孔段,再次调整钻杆方向,然后转入正常钻速。钻进过程中发现钻机偏位或钻杆角度不断调整钻机
15、钻进方向。钻孔顺序按照由高位到低位,施工完奇数孔再施工偶数孔钻进。、第一节钻杆钻入岩层尾部剩2030cm时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻杆,钻机低速反转,脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位,人工装入第二节钻杆,并在钻杆前端安装好联接套,钻机低速送至第一根钻孔尾部,方向对准后联接成一体。每次接长,按上述方法循环进行。、当换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无破损等,破损或弯曲的钻杆严禁使用,以确保钻孔方向准确,避免钢管顶入困难或管棚侵入隧道开挖净空。、为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平行跟进。、为保证管棚钢管施工误差径向不大于20
16、cm,施钻时钻孔径向误差亦不大于20cm。、孔径比管棚钢管直径大2030mm。2)、钢管加工管棚钢管的加工分为两部分,奇数钢管为注浆管,需加工注浆孔,偶数管为非注浆管,不需要加工注浆孔,直接接长至设计长度。钢管加工如图4所示、钢管规格为,108热轧无缝钢管,壁厚6mm。、加工尺寸节长分别为3m和6m。、钢管尖端加工为锥形,锥体长度10cm采用电焊焊接成型。、钢管采用电钻的注浆孔,钢管四周均匀分布四排,孔纵向间距15cm,钻孔展开呈梅花形,钻孔严禁使用电焊烧孔,其中钢管尾部4.5m范围内为无孔段,作为注浆时的止浆段。、为避免钢管顶进时尾部变形,加工时在钢管的尾部焊接10mm加强箍。、管棚钢管的截
17、断采用圆盘切割机,避免气割和电焊的高温破坏钢管的内部组织结构,降低其力学性能。、钢管接头采用丝扣连接,采用内外攻丝,丝扣长度不小于15cm。、钢管加工时即考虑管棚接头错开的要求,纵向同一截面上的管棚接头数不超过管棚总数的50%,钢管加工成型首先在加工场地进行配管,配管总长度为管棚入土长度再加2m套拱长度。管棚配管时,奇数管第一节钢管采用3m,偶数管第一节采用6m 钢管,以便将相邻两孔的钢管接头错开。配管完成后从尖端到尾部依次编号,全部记录,每根钢管集中堆放,下管时根据现场施工进度,依序运往现场,严禁随意装配和切割。、如果管棚加工成型后长期没有使用,必须将其堆放在有盖的钢筋棚内,在底部设支垫垫高
18、,并在接头丝扣出涂抹防锈剂,防止管棚锈蚀3)、顶管、管棚钻孔施作完成,使用钻机或其它动力机械,将加工好的钢管推入孔内,首先顶进带锥头的一节,作为整条管棚钢管的引向头,随着顶进逐节接长管棚,直到顶推至孔底。、接长管件应满足管棚受力要求,相邻管的接头应前后错开,避免接头在同一截面受力,采取奇数孔第一节长3m,偶数孔第一节节长6m,以后每节均为6m钢管(其中奇数孔为钢花管,偶数孔为无孔钢管),以此方法将相邻近钢管接头错开。、顶管时,当第一节钢管推进孔外剩余3040cm时,人工装上第二节钢管,钻机低速前进对准第二节钢管端部,严格控制角度,人工持钳进行钢管联接,使两节钢管在联接套处联成一体。钻机再以冲击
19、压力和推进压力低速顶进钢管。、施工中的钢管在安装前必须逐根进行预拼装并编号,按编号顺序接管推进、不得混接。管棚钢管由机械顶进,钢管各节间用15cm丝扣连接,顶进时,节长采用3m、6m两种管节。编号为奇数的第一节管采用3m钢管,偶数的第一节钢管采用6m钢管(奇数的为有孔钢花管出浆孔为10mm间距15cm,偶数的为无缝钢管)管棚顶到位后,钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密,以防浆液冒出,并在堵塞时设置进浆孔和排气孔。、顶管施工完毕后对每根管进行清孔处理,防止杂物堵塞在管内造成后续管棚注浆工作无法开展。4)、管棚注浆注浆施工时管棚施工的重要工序之一,在进行注浆施工之前,首先完成各种机械设备
20、的检查、仪器仪表的检定或标定,完成浆液材料的性能试验,确定合格后方可进行注浆作业。注浆施工分为两个部分,首先进行现场注浆试验,以检验机械设备的现场适应性和提取单孔注浆时间、单孔注浆量等施工技术参数。通过12孔的注浆试验,了解和熟悉现场注浆工作的控制要点,发现现场施工准备工作的不足,发现可能出现漏浆点,并予以封堵。注浆试验结束,并总结经验进入正式注浆。马头塘隧道大管棚设计长度较长,结合施工现场情况,以确保注浆效果,采用“钻一孔检验一孔注一孔”全孔一次性注浆的施工工艺。、注浆试验 在进行注浆前应进行注浆试验,以确定现场稳定的计量方式,仪器仪表的有效性,和各种控制手段的有效性。注浆试验做好以下工作:
21、、计量仪表的标定:注浆所使用的工作压力表和台秤等必须通过计量部门的标定。标定合格后方可用于现场施工。、容器的标定:注浆中使用的各种容器,如量取水玻璃等的容器必须经总监办中心试验室的标定。、施工配合比:参照设计提供的配合比(中水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度为35波美度,模数2.4,参量为5%),进行现场浆液配比,必须经总监办中心试验室现场旁站监督并检查合格后方可用于下步注浆施工。、浆液的计算和配比根据配比参数和搅拌桶体积,按每袋水泥(50Kg)计算出水及外加剂用量。a、配浆计算时,搅拌机中一次制浆量的体积应不大于搅拌桶体积的80%,否则易造成拌浆过程中,浆液被搅拌机叶片旋出桶外,影响配浆质量。b
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