隧道超前小導(dǎo)管施工方案

1、隧道施工方案本工程為安徽省滁州市第四水廠引水隧道，本隧道為拱結(jié)構(gòu)隧道。隧道全長725m，隧道凈空（寬高）：22.5m，該隧道為泥質(zhì)粉砂巖夾砂質(zhì)泥巖。隧道主要受大氣降水和地表水滲入及附近河流滲流補給。隧道區(qū)內(nèi)地下水補給條件較差，地下水含量高。隧道涌水量大。根據(jù)滁州地區(qū)環(huán)境水文化地質(zhì)條件經(jīng)驗可知，該地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)在長期侵入水及干濕交替條件下均具弱腐蝕；對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替條件下具中腐蝕，長期侵水條件下具微腐蝕；對鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕。場地?zé)o污染源，土中的易溶鹽已基本溶于水中，土對建筑材料的評價同地下水的腐蝕性評價本隧道為類、III類圍巖，地質(zhì)條件較差，施工中以“弱爆破、少擾動、強支護(hù)、早

2、封閉、適時襯砌”為原則，并根據(jù)圍巖監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整施工方案，確保施工安全，保證工程質(zhì)量。 在施工過程中為保證安全，在進(jìn)洞前根據(jù)現(xiàn)場情況,必須做好超前支護(hù)，并且做好引水、截水、排水和擋護(hù)設(shè)施，防止水害及山體滾石危及安全。 1、進(jìn)洞前支護(hù)土石方開挖后的邊坡須做好噴錨支護(hù)以及防止山體土石崩塌滾落到洞口造成車和人員的傷亡，洞口頂部必須澆筑擋土墻。 2、施工超前支護(hù) 為防止石塊塌方，必須用錨桿錨住石體，錨桿長度6-8米。兩排縱向與洞口邊緣方向呈15向外插入巖體，每隔300mm一根，兩排錯開，然后每間隔1米與洞口方向垂直插入巖體， 施工要點如下： 選用425號普通硅酸鹽水泥，細(xì)度模數(shù)大于2.5的硬質(zhì)潔凈砂

3、，粒徑512mm的級配碎石，經(jīng)化驗合格的拌合用水。噴射砼嚴(yán)格按設(shè)計配合比拌和，配合比及攪拌的均勻性每班檢查不少于兩次。 噴射前，認(rèn)真檢查隧道斷面尺寸,對欠挖部分及所有開裂、破碎、水溶崩解的破碎巖石進(jìn)行清除和處理，清除浮石和墻角虛碴，并用高壓水或風(fēng)沖洗巖面。 噴射機安裝調(diào)試后先注水后通風(fēng)，清通機筒及管路投料。連續(xù)喂料，經(jīng)常保持料斗內(nèi)料滿，料斗上設(shè)12mm孔徑的篩網(wǎng)一道，避免超徑骨料進(jìn)入機內(nèi)，造成堵管。噴射時，先注水（注意噴嘴要朝下，避免水流入輸料管），后送風(fēng)，然后上料，根據(jù)受噴面和噴出的拌和物情況調(diào)整注水量，以噴后易粘著，回彈小和表面呈濕潤光澤為度。 噴射順序：采取分段、分塊，先墻后拱，自下布上

4、的順序，進(jìn)行噴射作業(yè)。隧道內(nèi)沿縱向34m為一段，每2m寬為一片。 噴射時，噴嘴做緩慢的螺旋形運動，使噴射料束運動軌跡呈環(huán)形螺旋式移動，旋轉(zhuǎn)直徑約2030cm，自噴射面的下部開始，水平旋轉(zhuǎn)噴射，噴料要一圈壓半圈，噴至段尾時上移返回，同時要求一排壓排，如此往復(fù)噴射。噴射時如有個別受噴面凹洼不平應(yīng)先噴該處，大致找平。 為保證噴射砼密實度，減少回彈量，對于風(fēng)壓、水壓及噴頭的噴射距離、噴射角度都應(yīng)合理調(diào)整。噴嘴至受噴面距離以0.61.0m為宜，料束以垂直于噴射面為佳。 噴射料束放置速度及一次噴射厚度，以每2秒左右轉(zhuǎn)動一圈為宜，一次噴厚以不回落時的臨界厚度或達(dá)到設(shè)計要求厚度時向前移動，每次噴射厚度一般不小

5、于5cm。若噴射要求厚度較大，一次不能達(dá)到時，第二次噴射應(yīng)在第一層砼終凝1小時后進(jìn)行。兩次噴射注意找平巖面，以便于鋪設(shè)防水層。 風(fēng)壓和喂料量，應(yīng)根據(jù)噴射部位不同，以及采用的噴射機型號進(jìn)行調(diào)整。 噴射砼的養(yǎng)護(hù)：噴射砼終凝2小時后，進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時間不少于14天。爆破作業(yè)距噴射砼完成時間不小于4小時。 有水地段噴射砼采取如下措施： 當(dāng)水點不多時，可設(shè)導(dǎo)管引排水后再噴射砼；當(dāng)涌水量范圍較大時，可設(shè)小導(dǎo)管注漿止水，然后再噴砼；當(dāng)涌水嚴(yán)重時可設(shè)置泄水孔，邊排水邊噴砼。增加水泥用量，改變配合比，噴砼由遠(yuǎn)而近逐漸向涌水點逼近，然后在涌水處安設(shè)導(dǎo)管，將水引出再在導(dǎo)管附近噴砼。 施工注意事項: 噴射前仔細(xì)檢

6、查機具情況，提前處理危石，噴射機應(yīng)布置在安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機人員與噴射手聯(lián)系，隨時調(diào)整工作風(fēng)壓。經(jīng)常檢查噴射機出料彎頭，輸料管和管路接頭，發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。開始噴射時一定要先注水，后送風(fēng)，再開機上料。噴射作業(yè)結(jié)束時，將機內(nèi)和管中的拌合料用完后再停機、關(guān)水、斷風(fēng)。每班完成施工作業(yè)后都要對噴射機進(jìn)行清理、檢修，保證下一班機器工作狀態(tài)良好。 施工過程中，拌料嚴(yán)格按設(shè)計配合比及拌和方法拌和，計量要準(zhǔn)確，特別是外加劑的用量，必須滿足設(shè)計要求。運輸?shù)缆繁ＷC暢通，照明用電要有保證，風(fēng)壓、水壓要穩(wěn)定。 質(zhì)量控制和檢查 噴射砼強度及抗?jié)B性：通過工地噴大板，切割制取試件檢查，或直接噴到無底試模

7、中制成試件檢查。 與巖面的粘結(jié)力檢測：在工地預(yù)留試件，用直接拉拔法試驗或噴大板切割試塊做劈裂試驗求得強度值。 噴射厚度控制：以錨桿外露部分作為標(biāo)記進(jìn)行檢查或噴射時插入長度比設(shè)計值厚度長5cm的鐵絲、縱橫向12m設(shè)一根作施工控制。 b.錨桿 采用22砂漿錨桿，施工程序如下圖：鉆 孔插入錨桿孔道注漿安裝止?jié){塞注漿設(shè)備就位開挖后先進(jìn)行第一層噴射砼施工，待該層砼終凝并形成一定強度后，按設(shè)計要求布置錨桿位置，用紅油漆標(biāo)示清楚。 進(jìn)行鉆孔施工，鉆孔完成后將安裝好錨頭的錨桿插入孔內(nèi)至設(shè)計深度，打緊后安裝止?jié){塞。 注漿:注漿壓力控制在0.51.0MPa，并隨時排除孔中空氣，保證錨桿砂漿飽滿。 c.掛網(wǎng) 按設(shè)計

8、要求加工鋼筋網(wǎng)，隨受噴面起伏鋪設(shè)，并將鋼筋網(wǎng)同定位錨桿固定牢固，鋼筋網(wǎng)與受噴面的間隙以3cm左右為宜。砼保護(hù)層厚度應(yīng)大于2cm。d.鋼架安裝工藝流程見下圖。 鋼拱架安裝工藝流程圖初噴定位錨桿施工中線標(biāo)高測量清除底腳浮碴拱架加工、質(zhì)量驗收鋼拱架預(yù)拼臺架上安裝鋼拱架與定位錨桿焊連定位加設(shè)鞍形墊塊安裝縱向連接筋隱蔽工程檢查驗收包裹底腳連板噴砼 施工注意事項： 安裝前分批檢查驗收加工質(zhì)量（結(jié)構(gòu)尺寸、焊接情況是否符合要求）。清除底腳處浮碴，超挖處加設(shè)鋼（木）墊塊，其中間段接頭板用砂子埋住，以防砼堵塞接頭板螺栓孔。 按給定的中線，水平標(biāo)高，標(biāo)準(zhǔn)間距垂直架立，支撐鋼架應(yīng)與圍巖盡量靠近，留23cm的間隙做保護(hù)

9、層，當(dāng)鋼架與圍巖間隙較大時，安設(shè)鞍形砼墊塊，確保巖面與拱架密貼。 鋼拱架安裝左右偏差應(yīng)小于5cm，傾斜角應(yīng)小于2。控制鋼拱架受力情況的薄弱環(huán)節(jié)在于節(jié)點聯(lián)結(jié)螺栓，定位錨桿及縱向連結(jié)筋，因此，所有螺栓要上齊，旋緊、擰好，必須安設(shè)墊片后再擰緊螺栓，按設(shè)計焊連定位錨桿和縱向連接筋，確保安裝質(zhì)量。 鋼架施工中的安全注意事項 在搬運過程中，應(yīng)將鋼架構(gòu)件綁扎牢固，以免發(fā)生碰傷人，車輛傾覆，構(gòu)件墜落等事故。 鋼架的架設(shè)應(yīng)由專人按規(guī)定的信號進(jìn)行指揮，隨時觀察圍巖動態(tài)或噴射砼的情況，防止落石，坍塌引起傷人事故。 在架設(shè)鋼架前應(yīng)采用墊板將鋼架基礎(chǔ)找平，架設(shè)時，應(yīng)將鋼架與定位錨桿固定，用縱向連接筋連接牢固，防止發(fā)生鋼

10、架傾覆或扭轉(zhuǎn)。 當(dāng)緊固頂部連接螺栓，楔緊鋼架時，作業(yè)人員應(yīng)以正確的姿勢站在平穩(wěn)，牢固的腳手架上，并配帶安全防護(hù)用具防止發(fā)生墜落事故。對鋼架應(yīng)隨時檢查，如發(fā)現(xiàn)扭曲，壓屈現(xiàn)象或征兆時，必須及時采取加固措施。必要時應(yīng)使其他人員撤到安全地帶，防止因坍塌造成傷亡事故。e大管棚超前支護(hù)引水隧道為、III類圍巖，設(shè)計采用了108大管棚超前支護(hù)。根據(jù)我單位同類工程的施工經(jīng)驗，擬采用水平鉆機施作較為經(jīng)濟(jì)，不僅速度快，而且作業(yè)安全。注漿部分參照小導(dǎo)管注漿工藝。(1)鉆孔: 鉆孔工藝流程見下圖。鉆機就位鉆機固定測 量 布 孔鉆機大臂矯正鉆孔及接長鉆桿鉆桿接長準(zhǔn)備鉆桿分節(jié)退出卸下施工要點如下：在開挖外輪廓線以外施作C

11、25砼拱作為長管棚導(dǎo)向墻，使用水平液壓鉆機施鉆。經(jīng)過幾次接桿完成長管棚鉆孔。鉆孔時隨著孔深的增長，需要對回轉(zhuǎn)扭矩、沖擊力及推力進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，尤其是推力要嚴(yán)格控制，不能過大。為了確保鉆桿接頭有足夠的強度、剛度和韌性，鉆桿聯(lián)接套應(yīng)與鉆桿同材質(zhì)，兩端加工成內(nèi)螺扣（鉆桿首尾端外螺扣），聯(lián)接套的最小壁厚10mm。連接套及連接方式見右圖。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下，上下顫動，導(dǎo)致鉆孔不直，鉆孔時，應(yīng)把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進(jìn)向前平移。鉆孔前由測量工準(zhǔn)確畫出鉆孔位置。 施鉆時，鉆機大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動，提高施鉆精度。鉆機開孔時鉆速宜低，鉆深20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。第一節(jié)鉆桿

12、鉆入巖層尾部剩余20-30cm時鉆進(jìn)停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反轉(zhuǎn)，脫開鉆桿。鉆 波形螺紋 波形螺紋鉆桿聯(lián)接套 機沿導(dǎo)軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機低速送至第一根鉆桿尾部，方向?qū)?zhǔn)后聯(lián)接成一體。每次接長鉆桿，均可按上述方法進(jìn)行。 換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應(yīng)更換以確保正常作業(yè)。 引導(dǎo)孔直徑應(yīng)比棚管外徑大15-20mm，孔深要大于管長0.5m以上。 鉆孔達(dá)到要求深度后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。（2）頂管:施工工藝流程見下圖。頂管工藝采用大孔引導(dǎo)和管棚鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝，即先鉆大

13、于棚管直徑的引導(dǎo)孔，然后利用改裝后鉆機的沖擊和推力，將安有工作管頭的棚管沿引導(dǎo)孔鉆進(jìn)，接長棚管，直至孔底。鋼管頂進(jìn)的作業(yè)要點 a. 管件制作：管棚采用108無縫鋼管，管棚接長時先將第一根鋼管頂入鉆好的孔內(nèi)，再逐根聯(lián)接。事先加工好的管節(jié)聯(lián)接套,要預(yù)先焊接在每節(jié)鋼管兩端，便于聯(lián)接。第一根鋼管前端要焊上合金鋼片空心鉆頭，以防管頭頂彎或劈裂。b.接長管件應(yīng)滿足管棚受力要求，相鄰管的接頭應(yīng)前后錯開，避免接頭在同一斷面受力。 c.使用水平液壓鉆機施作大管棚施工時，用于鉆引導(dǎo)孔的沖擊鉆頭127mm, 在頂管大臂的鑿巖機上安裝與管棚直徑相應(yīng)的鋼管頂進(jìn)聯(lián)接套。 d.頂管作業(yè)：先將鋼管安放在大臂上后，鑿巖機要對已

14、鉆好的引導(dǎo)孔，低速推進(jìn)鋼管，其沖擊壓力控制在1822Mpa，推進(jìn)壓力控制在4.06.0Mpa。 e.接管：當(dāng)?shù)谝桓摴芡七M(jìn)孔內(nèi)，孔外剩余30-40cm時，開動鑿巖機反轉(zhuǎn)，使頂進(jìn)聯(lián)接套與鋼管脫離，鑿巖機退回原位，人工裝上第二節(jié)鋼管，大臂重新對正，鑿巖機緩慢低速前進(jìn)對準(zhǔn)第一節(jié)鋼管端部（嚴(yán)格控制角度），人工持鏈鉗進(jìn)行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接套處聯(lián)成一體。鑿巖機再以沖擊壓力和推進(jìn)壓力低速頂進(jìn)鋼管。根據(jù)管棚設(shè)計長度，按同樣方法繼續(xù)接長鋼管。f.管棚補強：為了加強管棚的剛度和強度，按設(shè)計將管棚鋼管全部打好后，應(yīng)先用鉆頭掏盡鋼管內(nèi)殘碴，進(jìn)行管棚補強。補強方法：在鋼管內(nèi)注入水泥漿（水灰比為11）,注漿初壓力

15、為0.5-2.0Mpa，終壓力為2.0Mpa。淺埋地段及圍巖破碎且富水地段，建議在鋼管內(nèi)應(yīng)先放置20鋼筋籠，再向管內(nèi)充填水泥砂漿用以加強管棚的剛度。 e.超前小導(dǎo)管預(yù)注漿 (1)施工方法：采用現(xiàn)場加工小鋼管，噴射砼封閉巖面，用鑿巖機鉆孔再裝鋼管或用鑿巖機直接將小鋼管打入巖層，按設(shè)計要求注漿。注漿順序為先注無水孔，后注有水孔，從拱頂順序向下進(jìn)行。工藝流程見下圖:地質(zhì)調(diào)查漿液選擇注漿設(shè)計現(xiàn)場試驗效果檢查配比試驗注漿參數(shù)制定施工方案設(shè)備準(zhǔn)備噴砼封閉掌子面鉆孔、安裝小導(dǎo)管注 漿機具準(zhǔn)備材料準(zhǔn)備管材加工施工準(zhǔn)備開 挖超前小導(dǎo)管預(yù)注漿工藝流程圖 (2)施工參數(shù): 超前小導(dǎo)管采用外徑50mm，壁厚5mm的熱

16、軋無縫鋼管加工制成，長500cm，鋼管前端加工成錐形，尾部焊接鋼筋加固箍，管壁四周每10-15cm交錯鉆眼,眼孔直徑為8mm（梅花形布置）。 鋼管沿隧道開挖輪廓線布置，外插角5-70打入圍巖，環(huán)向間距0.5m，縱向前后兩排小鋼管搭接長度不小于1.5m。 超前小導(dǎo)管預(yù)注漿參數(shù)選擇參考：注漿壓力0.51.0Mpa，水泥漿水灰比11，水泥標(biāo)號為425號。施工中每孔注漿量達(dá)到設(shè)計注漿量時，或注漿壓力達(dá)到在1.0Mpa時，可以結(jié)束注漿。超前小導(dǎo)管尾端焊于型鋼支架腹部。 (3)施工注意事項: 導(dǎo)管應(yīng)在開挖輪廓線上按設(shè)計位置及角度打入，孔位誤差不得大于10cm，角度誤差不得大于3，超過允許誤差時，應(yīng)在距離偏

17、大的孔間補管后再注漿。 鋼管每根實際打入長度不得短于設(shè)計長度，否則開挖1米后補管、注漿。 檢查鉆孔、打管質(zhì)量時，應(yīng)畫出草圖，以孔位編號、逐孔、逐根檢查并認(rèn)真填寫記錄。 單孔注漿量不得小于計算值的80%，超過偏差必須補管注漿。在注漿過程中，如發(fā)生串漿現(xiàn)象時，則安裝止?jié){塞或采用多臺注漿機同時注漿。 水泥漿壓力突然升高，則可能發(fā)生堵塞，應(yīng)停機檢查，泵壓正常后再進(jìn)行注漿。進(jìn)漿量很大,但壓力長時間不升高，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝結(jié)時間，進(jìn)行小泵量低壓注漿或間歇注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時間，以便凝膠。 注漿過程中要逐管填寫記錄，標(biāo)明注漿壓力，注漿量，發(fā)生情況及時處理。 固結(jié)效果檢查宜在搭接范圍內(nèi)進(jìn)行，主要檢查注漿量偏少和有懷疑的鋼管，要認(rèn)真填寫檢查記錄。采用撬棍或小錘輕輕敲擊鋼管附近，判斷固結(jié)情況，并配合風(fēng)鉆鉆速測試，檢查注漿范圍，固結(jié)不良或厚度不夠時要補管注漿。 開挖過程中要隨時觀察注漿效果，分析量測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題后及時處理。 注漿前要嚴(yán)格檢查機具，管路及接頭處的牢靠程度，以防壓力爆破傷人。注漿時,操作人員應(yīng)戴口罩、眼鏡和膠皮手套，并要有良好的照明條件。 接縫施工 橫向施工縫：橫向施工縫在每天工作結(jié)束或澆筑工序中斷，超過砼初凝時間時設(shè)置。施工縫位置應(yīng)設(shè)在設(shè)計的