隧道超前支护施工作业指导书.doc

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1、隧道超前支护施工作业指导书1.1超前长管棚施工1.1.1.超前长管棚设计说明在隧道暗洞开挖之前完成超前长管棚预支护。(1)长管棚布置形式长管棚在隧道拱顶140范围环向布置。(2)导向墙管棚导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m1m，为保证导向墙基础稳定，环向长度根据实际情况确定。导向墙内设2榀工18工字钢架，钢架外缘设1405mm热轧无缝钢管导向管，导向钢管与钢架焊接。(3)长管棚构造及设计参数钢管规格：长管棚钢管及钢花管，采用1086mm热轧无缝钢管制作。每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便于接头钢管连接。接头钢管长0.3m，采用1146mm热轧无缝钢管制作。钢花管上钻注浆孔，孔径1016mm

2、，空间距188mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。管距：环向间距40cm。倾角：外插角为13，具体可根据实际情况作调整。注浆设计：长管棚注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1（重量比）；注浆压力0.53.0MPa。为提高钢管抗弯能力，在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为18，固定环采用段管节，节长35 cm，与主筋焊接，布置间距1.5m。1.1.2.超前长管棚施工工艺超前长管棚施工工艺详见“图4-1 超前长管棚施工工艺流程图”。1.1.3.超前长管棚施工方法(1)施工准备进行现场地质调查，备齐各种机具、材料，按照设计要求进行注浆设计并进行钻进注浆试验

3、，取得管棚钻进、注浆施工经验。根据试验效果确定施工工艺参数，制定施工方案。施工前精确测量放样。(2)施作导向墙在明挖时预留的台阶上采用脚手架搭设作业平台，按设计轮廓人工开挖。开挖完成后立模灌注混凝土，模版采用组合钢模版，混凝土集中拌合，运输车运输，泵送入模，机械振捣密实。工字钢架、导向钢管按设计设置。(3)长管棚施工施工准备顶进钢管棚设备准备钢(花)管加工材料准备测量放样地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案施作导向墙注 浆注浆站布置注浆管路检查充填水泥砂浆拌 浆压力流量达到要求是否钢管清孔钻 孔清 孔设置钢筋笼结 束图4-1 超前长管棚施工工艺流程图钻机就位：以导向墙内的导向钢管定位、

4、定向，严格控制钻孔上抬量和角度，外插角控制在13。钻孔及清孔：采用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，风动冲击回旋钻头直径、钻压、转速、风量、风压等钻进参数采用工艺试验确定的工艺参数。钻进到位后，利用高压风清扫钻孔。顶进钢管棚：钻孔检测合格后，由钻机将钢管旋转顶进孔内。管棚钢管在加工厂集中加工。顶进过程中钢管按分节连续接长，管棚节间用连接钢管丝扣连接，要求隧道纵向同一截面处钢管街头数不大于50%。为使钢管接头错开，第一节管采用3m和6m交替布置，编号为奇数的第一节管采用3m长钢管，编号为偶数的第一节采用6m长钢管，以后每节均采用6m长钢管。钢管用钻机顶进，单号孔顶进有孔花钢管，双号孔顶进无孔钢管。顶进

5、完成后利用高压风对钢管孔内的杂物进行清扫。管口用麻丝和锚固剂封堵，钢管与孔壁间的空隙，钢管自身利用孔口安装的封头将密封圈压紧，压浆管口上安装三通接头。注浆作业：采用全孔压入式向大管棚内压注水泥液浆，注浆机采用注水泥单液的高压注浆泵，按先下后上，先稀后浓的原则注浆。注浆由注浆量和注浆压力控制，注浆压力0.53.0MPa，注浆量按下式估算。达到结束标注后，停止注浆。QRk2L式中Rk为浆液扩散半径，L为钢花管长，为空隙率（%），为注浆饱满系数。充填砂浆：注浆后，清扫管内胶凝桨液，用M5水泥砂浆紧密充填，增强管棚强度，非压浆孔，直接充填。根据需要，可在钢管内设置钢筋笼。钢管施工误差：径向不大于20c

6、m，相邻钢管之间环向不大于10cm(4)施工注意事项管棚为超前支护，在隧道暗洞开挖之前完成。钢管棚按设计位置施工，运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并作好每个钻孔地质记录。管棚施工时，对钢管主要材料进行材质检验。管棚施工时，先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。1.1.1.验收标准管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定和设计要求。以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。管棚所用钢管的

7、品种和规格、管棚搭接长度、注浆配合比和注浆压力需满足设计要求。管棚钻孔允许偏差应符合表4-1的规定：表4-1 管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角12孔口距50mm3孔深50mm1.2.超前小导管及超前中空注浆锚杆施工小导管施工采用42钢管，在前部管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为10mm，间距15cm，呈梅花形布置，顶部成尖锥状，尾长不小于30cm，每2.4m设置一环。用风枪打入，环向间距、外插角、纵向相邻两排的水平投搭接长度按设计要求施工。注浆管的外露端支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。1.2.1.超前小导管设计说明(1)超前小导管布置形式超前小导管在隧道拱顶140范围环

8、向布置。(2)超前小导管构造及设计参数钢管规格：小导管采用采用423.5mm热轧无缝钢管制作。在前部管壁按梅花形布置溢浆孔，孔径为10mm，间距15cm，呈梅花形布置，顶部成尖锥状，尾长不小于30cm，作为止浆段。管距：环向间距40cm，每环间距2.4m，纵向搭接长度1m。倾角：外插角为35，具体可根据实际情况作调整，但10。注浆设计：注浆采用水泥浆，水泥浆水灰比1：1（重量比）；注浆压力0.51.0MPa。1.2.2.超前小导管施工工艺超前小导管施工工艺详见“图4-2 超前小导管施工工艺流程图”。1.2.3.超前小导管施工方法(1)施工准备喷射混凝土封闭掌子面，备齐各种机具、材料，按照设计要

9、求进行注浆设计，制定施工方案。施工前精确测量放样。发生串浆现象时，采用多台注浆泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆；注浆压力突然升高应立即停机检查，水泥浆单液进浆量很大，压力上不去，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆，但停留时间不能超过浆液的凝胶时间。注浆结束时间以终压控制为主，浆液量校核。注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时，持续15分钟后结束注浆。(3)施工注意事项隧道开挖长度应小于小导管注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。施工准备顶进小导管设备准备刚(花)管加工材料准备测量放样注浆设计制定施工方案孔位放样注 浆注浆站布置注浆管路检查拌 浆压力流量达到要求是

10、否连接注浆管路钻 孔清 孔结 束图4-2 超前小导管施工工艺流程图注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆，每次35根。注浆过程中，要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆纪录，分析注浆效果。1.2.1.验收标准小导管所用钢管进场检验要求同大管棚要求。超前小导管所用钢管的品种和规格、超前小导管与支撑结构的连接、超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求；注浆浆液配合比、注浆压力应满足设计要求。超前小导管施工允许偏差应满足表4-2要求：表4-2 超前小导管施工允许偏差序号项目允许偏差1方向角2

11、2孔口距50mm3孔深+50mm0mm1.3.超前砂浆锚杆施工隧道分部开挖施工时采用22mm超前砂浆锚杆进行临时超前支护。砂浆锚杆长3.5m，环向间距40cm，按每2.4m一个循环布置。1.3.1.超前砂浆锚杆施工工艺超前砂浆锚杆施工工艺详见“图4-3 超前砂浆锚杆施工工艺流程框图”。1.3.2.超前砂浆锚杆施工方法锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质。先用YT-28凿岩机按设计要求钻凿锚杆孔眼，达到标准后，用高压风清除孔内岩屑，用注浆泵将水泥砂浆注入孔内，然后将加工好的杆体插入孔内。将锚杆尾部和钢拱架焊连牢固。测量布孔凿岩机就位，定位开孔钻孔至预定孔深清孔，成孔检查压注水泥浆顶入安装锚杆将锚杆尾部与钢拱架焊连质量检查合格，进入下道工序图4-3 超前砂浆锚杆施工工艺流程框图