超前小导管.docx

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超前小导管

阳五高速公路阳泉至盂县段

超前小导管

施工方案

编制人：

审核人：

审批人：

阳五高速公路施工A1-1合同段

2009年10月

1工程概况

1.1项目概况

维社隧道为分离式公路特长隧道，起讫桩号：

右线YK0+535～YK3+985，全长3450m。

左线ZK0+535～ZK4+075，全长3540m。

右线Ⅴ级浅埋段衬砌共80米，Ⅴ级衬砌共390米，Ⅳ级浅埋段衬砌共20米，Ⅳ级衬砌共1335米，Ⅲ级衬砌共1605米；左线Ⅴ级浅埋段衬砌共145米，Ⅴ级衬砌共570米，Ⅳ级衬砌共1240米，Ⅲ级衬砌共1600米。

车行横通道共4条，人行横通道共9条，紧急停车带共8个。

1.2地质情况

维社隧道属于特长隧道，地貌属于黄土覆盖低山区，隧道围岩主要由奥陶系中统峰峰组（Q2f）石灰岩，石炭系本溪组（C2b）砂岩、泥岩、灰岩、铝土页岩及石炭系太原组（C3t）砂岩及泥岩，第四系中更新统离石组（Q2l）黄土及上更新统马兰组（Q3m）黄土组成。

除隧道进出口基岩裸露外，其余地段地表覆盖不同厚度马兰组（Q3m）黄土及离石组（Q2l）黄土。

总体为一南北向缓倾斜的单斜构造，局部受构造作用而形成破碎及复式褶皱构造。

1.3工程数量

右线：

超前支护

1.Φ108管棚

m

1320

2.Φ127套拱钢管

kg

1488.96

3.Φ42超前小导管

m

22343.1

4.水泥水玻璃注浆

m3

856.55

5.Φ25自转式超前锚杆

m

41394.33333

支护

1.Φ25自转式锚杆

m

55292.08333

2.Φ25中空注浆锚杆

m

7680

3.Φ22早强药包锚杆

m3

436051.8008

4.Φ8钢筋网

m3

259446.805

砼

1.喷射砼（C25）

m3

15995.310

钢筋

1.初支

（1）钢支撑

kg

536049.160

①Ι20

kg

118065.937

②Ι18

kg

381033.976

③Ι16

kg

36949.246

（2）钢架钢筋

198929.038

（3）钢板

kg

132179.720

（4）钢格栅

①Φ22

kg

436391.081

②Φ16

kg

278353.820

③Φ10

kg

76009.340

左线：

超前支护

1.Φ108管棚

m

1320

2.Φ127套拱钢管

kg

1488.96

3.Φ42超前小导管

m

33442.5

4.水泥水玻璃注浆

m3

1268.2

5.Φ25自转式超前锚杆

m

38398.66667

支护

1.Φ25自转式锚杆

m

63807.08333

2.Φ25中空注浆锚杆

m

7680

3.Φ22早强药包锚杆

m3

486561.235

4.Φ8钢筋网

m3

276965.529

砼

1.喷射砼（C25）

m3

17487.145

钢筋

1.初支

（1）钢支撑

kg

740728.818

①Ι20

kg

179117.754

②Ι18

kg

524661.818

③Ι16

kg

36949.246

（2）钢架钢筋

222749.689

（3）钢板

kg

160037.460

（4）钢格栅

①Φ22

kg

438631.397

②Φ16

kg

279153.940

③Φ10

kg

75092.153

车、人行横通道：

超前支护

Φ42超前小导管

m

水泥水玻璃注浆

m3

Φ25自转式超前锚杆

m

841.4322

支护

Φ25自转式锚杆

m

2296.3445

Φ22早强药包锚杆

m3

20741.28574

Φ8钢筋网

m3

24235.636

砼

喷射砼（C25）

m3

820.508

钢筋

1.初支

钢支撑

kg

Ι20

kg

Ι18

kg

Ι16

kg

9114.911

钢架钢筋

kg

3070.633

钢板

kg

2034.720

钢格栅

Φ22

kg

5173.113

Φ16

kg

3662.537

Φ10

kg

910.416

2编制依据

⑴山西省交通规划勘察设计院提供的“阳泉至盂县高速公路《两阶段施工图设计》第五册《隧道》（第一分册）”。

⑵国家及部门现行的施工规范、技术规范。

⑶本工程施工及管理特点、主体工程布置特点。

⑷现场实地考察资料。

3工程要求

⑴隧道洞口地段Ⅴ级、Ⅳ级围岩及软弱围岩段，根据探明的围岩稳定及破碎程度，采用上、中、下三个断面，先拱后墙的施工方法，配合超前注浆小导管，确保施工安全，尾随跟进锚喷钢拱架支护，Ⅲ级围岩采用全断面开挖施工方法。

⑵工期：

根据总体施工组织设计安排，维社隧道采用对挖形式，4洞同时掘进，盂县端计划进洞日期2008年11月15日，平定端计划进洞日期为2009年4月15日，工期预计500天。

隧道支护参数表

项目

单位

围岩类别

Ⅴ、Ⅳ（浅埋）

Ⅴ

Ⅳ（设仰拱）

Ⅳ（无仰拱）

Ⅲ

超前支护

类型

φ42小导管

φ42小导管

φ25自钻式锚杆

φ25自钻式锚杆

-----

φ108超前长管棚

间距

cm

35/40

40

50

50

-----

长度

m

4.9/20

5.2

4.3

4.3

-----

角度

°

15/1

10

10

10

-----

初期支护

喷射砼

C25砼

cm

27/25

25/22

20

20

12

径向锚杆

直径

mm

φ25自钻式锚杆

φ22早强药包锚杆

φ25自钻式锚杆

φ22早强药包锚杆

φ25自钻式锚杆

φ22早强药包锚杆

φ25自钻式锚杆

φ22早强药包锚杆

φ22早强药包锚杆

长度

cm

350

350

300

300

250

布置

cm

80*70

80*80

100*100

100*100

120*120

（局部）

钢筋网

直径

mm

Φ8

Φ8

Φ8

Φ8

Φ8

布置

cm

20*20

20*20

25*25

25*25

25*25

施工支护

型钢拱架

钢拱

mm

工20a/工18

工18/4φ22，H-15cm

4φ22，H-13cm

4φ22，H-13cm

-----

间距

cm

70

80

100

100

-----

4人员设备配备

（1）管理人员

①工区负责人：

5人；

②施工队长：

4人；

③安全员：

4人；质检员：

2人；试验员：

2人。

管理人员共计17人/工区。

（2）作业班组

钻爆班25人，支护班18人，钢筋班20人，综合班：

12人，拌合站15人，

班组小计90人/工作面。

施工班组分工及劳力安排计划（一个工作面）

序号

班组名称

工作内容

劳力安排计划

1

钻爆班

担负钻孔、装药爆破、通风排烟、洞内排水。

自制钻孔台车司机1名，凿岩工18名，锻钎工2名，普工4名，共25人。

2

支护班

担负超前小导管注浆、管棚、喷锚、格栅钢架等施工作业。

喷锚手10名，电焊工3名，普通工5名，计18名。

3

钢筋班

担负锚杆制作，格栅钢架制作。

钢筋工10名，电焊工5名，普通工5名，计20名。

4

综合班

担负风水电供应，洞内高压风管、通风管、水管接长，通风机移位。

电焊工4名，空压机司机2名，抽水泵站司机1名，普工5名，计12名。

5

拌合站

担负喷锚料砼及零星砼的拌合及向洞内运送。

拌合机司机2名，运输车5名，普通工8名，计15名。

9

合计

90名

（3）机械配备

隧道每个工区施工主要机械设备如下表所示：

主要施工机械设备进场情况

序号

设备名称

规格/型号

单位

配置数量

进场时间

备注

1

钻孔凿岩台车

自制，可行式

台

2

2008-7-1

2

万能工作台架

自制

台

4

2008-7-1

3

地质钻机

TUX-100

台

2

2008-7-1

4

凿岩机

YT-28

台

20

2008-7-1

5

风镐

G-10

个

10

2008-7-1

6

注浆泵

BW-250/50

台

2

2008-7-1

7

电动灌浆机

TBW200

台

2

2008-7-1

8

通风机

2SZ、2×55KW

台

2

2008-7-1

9

强制式混凝土拌合机

JS500

座

2

2008-7-1

10

滚筒式混凝土拌合机

350

台

2

2008-7-1

11

翻斗运输车

辆

6

2008-7-1

12

混凝土湿喷机

TK961

台

6

2008-7-1

13

电动空压机

L-120/20

台

8

2008-7-1

14

型钢拱架加工设备

自制液压

套

2

2008-7-1

15

钢筋加工、焊接设备

各型

套　

2

2008-7-1

5超前小导管支护施工

本隧道洞口Ⅴ级围岩段施工采用超前小导管注浆超前支护技术。

通过导管注浆改善围岩力学性能，加固围岩，封堵地下水，并结合钢架支护，形成棚架式支护体系，是确保本隧道软弱围岩施工安全的一个重要技术手段。

小钢管现场加工,凿岩机钻孔，人工将小钢管打入孔内，注浆泵压注水泥浆。

小导管为外径Φ42mm，壁厚4mm钢花管，长度5.2m，管壁四周按15cm间距梅花形、钻设Φ8mm压浆孔，管口预留120cm止浆段。

前端加工成锥形，尾部设加劲箍。

⑴施工工艺流程

超前小导管注浆施工工艺流程

⑵施工要点：

①布孔：

钻孔前应先喷砼封闭掌子面，以防漏浆，而后测量布孔，在设计孔位点上标记。

②钻眼：

采用风动凿岩机钻孔，成孔后，用高压风管或掏勺将孔内砂石吹（掏）出，以免堵塞。

③封口、试泵：

人工推送钢管入孔，管口用麻丝和锚固剂封堵。

然后旋上孔口阀，连接注浆管路。

注浆前注浆系统要试运转，一般为20分钟。

利用注浆泵先压水检查路是否漏水，设备状态是否正常，再做压水试验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液充塞的密实性，核实岩石的渗透性。

④浆液配制：

在注浆前通过试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。

配制浆液时，要注意加料顺序和速度，防止浆液结块。

浆液应随配随用，用多少配多少，以免造成浪费。

配制好的浆液，需经过滤后方可进入泵体，以防杂物堵塞管路或泵体。

⑤注浆施工：

清孔后，按由下至上的顺序施工，浆液先稀后浓，如遇串浆或跑浆则隔孔灌压。

⑥结束标准：

采用终压和注浆量双控制。

一般以单管设计注浆量为标准，当注浆压力达到设计终压不小于20min，进浆量仍达不到设计标准时，也可结束注浆。

清洗注浆系统：

达到结束标准后，停止注浆，随即卸下注浆混合器及注浆系统，并用清水清洗干净。

以保证下次注浆顺利进行。

施工中要加强劳动保护，防止浆液沾染人体。

⑦效果检查：

开挖检查浆液渗透及固结状况；据压力浆量曲线分析判断，没达到设计要求时，须补注处理。

⑶注浆异常现场处理

①发生串浆现象，即液浆从其它孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。

②注水泥浆压力突然升高时，即可能发生了堵管时，立即停机检查。

③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。