泰及隧道初期支护.doc

小 庄 隧 道 初 期 支 护

作
业
指
导
书

编制： 欧阳光辉
复核： 杨振宇
审核： 杨振宇

中铁四局四公司泰和经理部
二00二年七月

小庄隧道初期支护作业指导书

一 工程概况
319国道泰和县老营盘至南溪段二级公路改造工程小庄隧道里程桩号K640+790~K641+010，全长220米。
设计进出口洞口路面设计标高分别为 194.17m与196.37m，道路设计纵坡1.0%，单面坡直线型短隧道。进出口分设10米、13米明洞，共计23米。衬砌支护采用新奥法原理进行设计施工，采用初期支护（喷射砼、锚杆加钢筋网）加二次衬砌（模筑砼）的复合式衬砌。衬砌内轮廓为单心圆曲墙式。隧道净宽为9米车行道+2×0.75米人行道，净高5.0米。
施工支护参数（设计要点）如下表：

里程
围岩类别
衬砌C25
初 期 支 护

超前支护
类型
厚度
配筋
喷砼C25
药包锚杆Φ22
钢筋网￠8
钢架
K640+790~ K640+800

明洞

90

22

K640+800~ K640+862

Ⅱ

B2

40

20

22
L300
@80×80

20×20
I16钢架
0.8m/榀
￠108管棚+￠42小导管
K640+862~ K640+908

Ⅲ

B3

40

无

20
L300
@100×
100

20×20
格栅钢架
1.0m/榀
Φ22砂浆锚杆
K640+908~ K640+997

Ⅱ

B2

40

20

22
L300
@80×80

20×20
I16钢架
0.8m/榀
￠108管棚+￠42小导管
K640+997~ K641+010

明洞

90

22

B1

60

22

24
L350
@80×80

20×20
I16钢架
0.5m/榀
￠108管棚+￠42小导管

地质地貌概况
小庄隧道地处由侵蚀丘陵及山间谷地组成的相对复杂的地形中，洞身穿越了海拔255米的丘顶，隧道底板与丘顶高差58米，东侧山坡坡脚云亭河由东向西迳流，隧道左侧原319国道坡陡弯急，沿山丘边呈蛇形弯曲延伸，隧道区植被较发育，属通视条件差的复杂类地形地貌。
隧道区揭露的主要地层岩性为第四系上更新统称----全新统残坡积土、寒武系下统牛角河群变余中细粒长石石英砂岩夹薄层状板岩。岩层总体走向SW，倾向NE，倾角50~75°. 围岩由表层向下依次为残坡积层及基岩全风化带,强风化变余长石石英砂岩夹板岩,弱风化变余长石石英砂岩夹板岩.洞身开挖范围均属于Ⅱ、Ⅲ类围岩,开挖后可能有Ⅰ类围岩地段. 进口K640+800~820，出口K640+970~997段为浅埋段。
区内断裂构造发育，但规模一般不大，主要受北东向主断裂F2和近东西向断裂F1两组断裂控制。
地下水水量较小，主要类型为基岩裂隙水，其水量<0.1升/秒，但发育的张性节理一般是贯通性，很容易将地表水（丰水季节）、地下水导入施工的隧道内，给隧道施工、防护造成不利影响。
其它不良地质现象主要为：1.风化，2.软弱夹层。

主要工程数量：
编号
支付项名称
单位
数量
503-2
锚喷支护

b
C25喷射砼
m3
2569
d
钢筋网 φ8
kg
19301
g
钢板、角钢、型钢等
kg
108400
h
螺栓、螺帽、垫圈
套
3760
l
Ⅰ、Ⅱ级钢筋
kg
38580

二 主要施工方法及技术要求
1拟采用的主要机械设备
序号
名 称
规格
单位
数量
备注

空压机
4L-20/8
台
1

气腿式凿岩机
YT-28
台
30

自卸车
4
台
6

锚喷机
科明
台
3

注浆泵
UBJ3
台
1

装载机
ZLC50-GV
台
1

碎石破碎机

台
1

变压器
315KVA
台
1

搅拌机
350
台
1

配料机
HPD-1200
台
1

风机
JFD-90-4
台
1

2找顶
找顶工作开始前，先对开挖面的坑壁进行认真的检查，用看、敲的手段，查清危石的位置后方可开始进行；找顶清帮，顺序由外向里、由高向底、由中间向两边依次进行。
找顶采用人工和反铲相结合的方式进行，凡是反铲能触及的范围，先用反铲橇掉，反铲触橇时用力要适度，反铲触橇后，再用人工对开挖面细找一次。
采用人工找顶时，要先判断危石掉落的方向，找顶要站在安全的位置上进行作业，不能站在落石的下方，并事先看好退路，谨防危石掉下伤人。
不能站在活动的石块和梯子上找顶，必要时可用高压水、高压风，清除岩壁松动石块，危石没有清除完毕，其他人员不得进入工作面。

3 钢架制作与安装
钢拱架安装过程：加工场制作 → 现场拼装 → 测量定位 → 洞内架立 → 固定连接。钢架事先制作加工，并在大样台上试拼，直至符合设计要求，利用起重机械拼装架设。要求尺寸准确，弧形圆顺，结构安全可靠。
拼装允许误差为：
沿隧道周边轮廓线的误差不应大于±3cm，平面（翘曲）应小于±2cm。
安装要点为：
安设钢架时，必须准确定位，保证其安装精度，钢架外缘与初喷混凝土之间应尽量接近，留2～3cm间隙作为保护层。
钢拱架应垂直于隧道中线，上下左右偏差应小于±5cm，倾斜度应小于±2cm，当拱脚标高不准确时，设置钢板调整，使拱脚位于设计标高位置；拱架的安装应在开挖后2h内完成。
为确保钢架的整体受力和稳定，并防止拱架下沉，在施工时，使用纵向连接钢筋将各榀钢架连成一体外，同时将拱脚焊接在锁脚锚杆上，并与超前小导管、径向锚杆焊为一体，架立钢构件时，要使其混凝土喷射面密贴，形成承载结构，必要时在拱脚底部设托板，以增大其受力面积，控制拱架下沉量。
钢架要全部被喷射混凝土覆盖，混凝土保护层厚度为4cm。

4 铺设钢筋网
Φ8钢筋先制成2m×2m网片，网片事先在洞外加工成型。
网片的搭接长度≮20cm， 沿初喷砼面起伏铺设。
钢架安装后，钢筋网，焊接在钢架上，喷射砼时不晃动。

5锚杆安装
锚杆采用Φ22早强药包锚杆,钻眼采用自制简易台架和气腿式凿岩机。锚杆孔深、间距偏差应符合设计施工规范.
孔位允许偏差：±50mm
钻孔方向：沿隧道周边钻孔，但钻孔不宜平行于岩层岩面。
孔深允许偏差：±50mm
孔径：应大于杆体直径15mm。
同时要求外露10cm，保证同钢筋网、钢拱架连结牢固。
锚杆安装的程序：测量画眼 → 钻孔 → 清孔 → 塞药包→ 插杆，其施工要点为：
先喷后锚，但开挖后10小时内锚杆必须安装完毕。安装锚杆前，作业组组长应先对锚杆的位置、孔距、方向、孔深、杆径进行检查，必须符合设计和规范要求。
药包使用前应检查，要求无结块、未受潮。药包的浸泡宜在清水中进行，随泡随用，药包必须泡透。药包应缓慢推入孔底，杆体插入时应注意旋转，使药包充分搅拌均匀。
锚杆安设后每300根至少选择3根作为一组进行抗拔力试验，同组锚杆28天的抗拔力平均值必须满足设计要求。（50KN）

6 喷混凝土施工
喷射混凝土标号为C25，配合比通过试验选定，混凝土原材料必须经试验室取样试验，质量合格，试验室负责优选喷混凝土配合比与施工控制。
喷混凝土料在洞外搅拌，用混凝土搅拌运输车运到洞内，再用湿喷机喷混凝土，以减少回弹和粉尘，增加喷射混凝土与岩石的粘结，喷混凝土表面整体平整，符合设计轮廓线。喷射混凝土初喷采取站在松碴上作业，复喷利用多功能作业台架施工。
爆破通风后对开挖断面进行尺寸检查，清除松动危石，欠挖超标严重的予以处理。初喷前，用高压水将岩壁面的粉尘和杂物冲洗干净。初喷厚度约5cm，紧跟掘进面。喷射分段分部分块进行，先墙后拱，喷嘴垂直于受喷面。岩石凹陷处，先喷多喷；凸出处后喷少喷。
初喷混凝土应紧跟工作面，复喷前，按设计完成锚杆、钢筋网、钢架的安装工作。喷混凝土一般应由下至上喷射，喷枪离岩石距离控制在0.6～1.0m左右，喷枪应大致垂直岩面，以尽可能减少回弹。
对于集中出水处或有较大流水处，先施作软式引水管，当围岩大面积渗水但水量不大时，在喷混凝土前用高压风吹扫，开始喷射前，适当减少用水量，临时加大速凝剂掺量，缩短初终凝时间，逐渐合拢，水止住后，按正常配合比喷混凝土封闭。
由专人喷水养护喷混凝土，以减少由水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作上标志，进行观察和监视，确定是否继续发展并找出原因进行处理，对可能掉下的喷混凝土橇下重喷，对不再发展的裂纹，采取在其附近加设锚杆或加喷一层混凝土的办法处理，以保安全。

三 质量保证措施
1. 严格按照设计文件、图纸，以及国家、交通部现行技术标准、规范进行施工，整个隧道工程质量验收要求，一次验收合格率100%，优良率90%以上，达到省级优质工程。
2. 组建专业班组。调遣施工经验丰富、具有隧道专业施工能力的人员参加施工。
3. 认真执行经理部、项目队、作业班组三级完备的质量保证体系、加强全员质量教育。
4. 认真做好现场布置和施工准备，对关键工序制定出针对性技术措施，健全岗位责任制，强化现场施工管理，按标准化作业组织施工。
5. 层层开展QC小组活动，根据隧道通病和难题开展攻关，拟订对策，督促实施。
6. 在开挖过程中，认真搞好光面爆破，以减少超欠挖和对周边围岩的扰动：根据围岩介质等因素、合理选用爆破参数，不断完善爆破设计。
7. 锚喷支护要求紧跟爆破进行。
8. 加强测量工作。从人员和仪器两个方面满足测量工作的需要，保证中线水平无误，结构尺寸正确，提高开挖的质量。
9. 采用合理的支护手段（包括大管棚、锚杆、喷射混凝土等），真正发挥围岩和支护系统的共同作用，使隧道的内在质量达到新的水平。对不良地质地段要采取超前预报。

四 安全保证措施
● 现场管理
1. 加强通风、照明、防尘、降温和治理有害气体工作，注意环境卫生，保证施工人员的身体健康。
2. 各种机械电力设备、安全防护装置与用品，按规定进行定期检验、试验和日常检查，不符合要求者严禁使用。
3. 施工各工班间，建立完善的交接班制度。交班人将本班组工作情况及有关安全问题，向接班人详细交代，并记载于交接班记录薄内，工地负责人、领工员应认真检查交接班情况。
4. 施工中发现隧道内有险情，工班（组）长，领工员应立即在危险地段设立明显标志或派专人看守，并迅速报告施工领导人员，及时采取处理措施。若情况严重，应立即将工作人员全部撤离危险地段。
5. 在洞口或适当处所，设置急救材料储备库，储备防水、防火、防毒器材、支撑用料、各种实用工具等。
● 锚杆
1.使用带支架的风钻钻眼时，应将支架安置稳妥。
2.必须采取湿式凿岩。
3.钻眼前须对设备工具作检查，不合要求者立即修理或更换。
4.指定专人按规定定期进行锚杆抗拔力实验，防止因锚杆滑脱而造成不安全事故。
● 拱架
1在拱架制作和搬运过程中，应将钢拱架构件绑扎牢固，以防止整体构件或连接铁件碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故。
2拱架的架设由专人按规定的信号指挥，随时观察围岩动态和初喷射混凝土的变化情况，防止落石或坍塌引起伤人事故。
3架立钢架前，应采用垫板等将其基础面垫平。架设时，应采用纵向连接杆件将相临的钢拱架连接牢固，防止倾覆、扭转、变位等事故。
4当紧固钢拱架顶部连接螺栓、楔紧钢拱架时，属高空作业，作业人员应以正确的姿势站立在平稳牢固的脚手架上，必须佩带安全带，防止发生坠落事故。
● 锚喷支护
1.严禁将喷枪对准施工人员，以免突然出料伤人。
2.喷射作业时，如压力表指针突然上升并出现往复摆动时，可能有大石块堵住喷射机喷出弯管，此时应立即停机排除，切勿将大石头强行吹出。
3.震动疏通的方法处理喷管时，喷射手和辅助操作人员要紧握喷枪，以免送风时，喷枪甩伤人。处理堵管时，料罐工作风压不能超过0。4Mpa。
4.处理喷出弯管堵塞或清理料罐时，严禁在开动电机、分配盘运转的情况下将手伸入喷出弯管或工作罐内。
5.平行作业时处理堵管，应通知附近工作人员避开喷枪出口方向。
6.喷射手应配带防护面罩或防护眼镜、胶布、雨衣和手套，洞内工作人员带防尘口罩，加速凝剂的工作人员应带胶皮手套。

五 必要图表、工艺流程图

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