隧道支护施工方案

隧道支护施工方案

1、编制依据

1.1 公路工程施工图（隧道分册）

1.2 《公路隧道设计规范》（JTG-D70-2004） 1.3 《公路工程技术标准》（JTGB01-2003） 1.4 《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009） 1.5 《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）

1.6 《公路隧道交通工程设计规范》（JTG/TD71-2004） 1.7 相关的规程规范及法律法规文件 2、工程简介

本隧道工程为云南省道改线公路工程的一部分，隧道进口位于桩号AK0+150.000m,距坝址下游约160m处，紧邻改线公路起点石林桥；隧道出洞口位于坝址上游约1700m处，S306省道靠山体侧，桩号AK2+118.000m，与香香桥相接。全长1968m，出洞口设置8m明洞，暗洞按新奥法施工。 3、施工用风、水、电布置

3.1、供风

根据施工部位分布特点及工程总体进度安排，隧道支洞至进、出口开挖由布置在石林桥桥上游侧、隧道靠河侧的压气站供风。压气站规模为80m3/min，站内安装4台5L-20/8型（Q=20m3/min，P=0.8Mpa，N=135Kw）固定式空压机。压气站的压缩空气采用DN159供风钢管送风至开挖工作面河上下游侧，再由高压胶管供钻机造孔。

3.2、施工用水

施工供水从大河内抽取引至压气站附近水池，供开挖钻爆施工用水。 3.3、施工用电

施工用电从隧道施工支洞处10KV接线点接10KV架空线，经石林桥至压气站附近的10Kv变电站，低压部分架设400VA电缆至开挖设备及施工照明用电。 4、支护施工

支护施工工艺流程见图1。

施工准备 挂钢筋网 通 风 排 烟 清 理 危 岩 处 理 欠 挖 有无质量问题 无施工放样 有 改 进 安装钢支撑 高压风冲洗岩面 是否符合标准 超欠挖处理 是焊接连筋、定位系筋 初喷混凝土 复喷混凝土到设计厚度 施作径向锚杆 否 调 整 图1 支护施工工艺流程图

4.1、超前注浆小导管

出口段洞身开挖采用内外层安设超前注浆小导管，施工工艺流程见图2。 1、超前小导管使用外径42mm，壁厚4mm的热轧无缝钢管制作。外层超前注浆小导管管长为 6.0m，环向间距50cm，外插角30°～40°，水平搭接长度不小于1.0m。外层超前注浆小导管管长为4.5m，环向间距50cm，外插角10°～15°，水平搭接长度不小于1.0m.

2、超前小导管钢管前端10cm呈尖锥状，管壁四周按间距7.5cm呈梅花型布置6mm压浆孔。超前小导管施工时，用YT—28气腿钻造孔，钻孔直径比设计导管管径大3~5mm。

3、成孔后将小导管按设计要求插入孔中，用锤击或用钻孔顶入，并用高压风将钢管内的砂石吹出。

4、小导管安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌和漏浆。

5、隧道开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。

6、每打完一排钢管后开始注浆，注浆采用1：1水泥浆，终压0.5~1.0Mpa。当注浆压力达到注浆终压，注浆量达到设计注浆量的80%以上时可结束注浆。注浆压力未达到设计终压，注浆量已达到设计注浆量，并无漏浆现象，亦可结束注浆。注浆后进行开挖拱部及第一次喷射砼、架设钢支撑。

施工准备 测量定位 小导管制备 钻孔作业清孔不合格 钻孔验收 喷混凝土封堵工作面合格下管、封堵孔口原材料进场检验浆液配比设计注浆试验浆液制备调整注浆参数

连接、调试注浆管路注浆作业注浆效果分析满足要求不能满足要求管尾与钢架焊连结束图2 超前小导管施工工艺流程图

4.2、锚杆施工

1、锚杆分为随机锚杆、超前锚杆和系统锚杆三种，随机锚杆和超前锚杆采用中性水泥药卷锚固剂锚杆，系统锚杆采用砂浆锚杆，均为全长粘结。对开挖循环中出露的楔形体，需及时采用随机锚杆支护，对不良地质施工，在掌子面拱部必要时采用超前锚杆超前支护后再进行洞挖施工。

2、超前锚杆支护在不良洞段每循环掘进前施工，随机锚杆支护应紧随每循环开挖作业面，系统支护视围岩情况而定，对围岩较好洞段，可滞后开挖作业面20～30m的距离平行作业，对围岩较差洞段，则开挖一循环系统支护一循环，即每循环开挖后立即进行初喷混凝土和系统锚杆施工，2～3个循环进行一次挂网复喷混凝土支护。

3、随机锚杆和超前锚杆先将中性水泥卷锚固剂放入清水中浸泡数分钟，再将锚固剂药卷连续放入孔内，使其充满孔长70～80％后，最后将锚杆插入锚固剂药卷内。

4、砂浆锚杆采取先注浆后插锚杆的工艺施工，具体施工工艺流程如图3。

备料：水泥、砂 搅拌、制备砂浆 标出锚杆位钻孔、吹孔、验孔 注浆 插锚杆 封口 清洗整平钢筋切断 调直、除锈 图3 砂浆锚杆(先注浆后插杆)施工工艺流程图

5、锚杆孔拟采用气腿钻造孔，钻孔完成后，用压力风将孔内岩屑铁粉吹出孔外，并将孔口作临时性封堵以防异物进入孔内。

6、锚杆灌注所用砂浆拟采用JJS型搅拌机现场拌制，采用2SNS型砂浆泵灌注。

7、锚杆孔注浆后，在砂浆凝固前不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。 4.3、钢筋网施工

1、钢筋网片采用Φ6.5钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。钢筋应冷拉调直后使用，钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。钢筋网安装时，应与锚杆连接牢固。

2、按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1～2个网格。挂设时利用混凝土块衬垫在钢筋和初喷面之间，以保证钢筋和初喷面之间保持30～50mm的间隙。开始喷射时，应减少喷头至受喷面的距离，并不断调整喷射角度。喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除。

4.4、喷混凝土施工

1、喷射混凝土分初喷和复喷二次进行，初喷在每循环炮后立即进行、以尽早封闭暴露岩面，防止表层风化剥落，复喷混凝土在锚杆安插和挂网后，以20～30m为一个单元集中进行，尽快形成锚喷支护整体受力，以抑制围岩变位。

2、喷射混凝土采取湿喷法施工，混凝土料在施工部位现场拌制，采用TK-500型湿喷机连续施喷。

3、混凝土喷射前做好如下工作：撬去表面各种危石和欠挖部分，用高压水、高压风清除杂物，用高压水冲洗岩面；在受喷面各种机械设备操作场所配备充足照明及通风设备，进行电器和机械设备检查和试运转；按照设计厚度利用原有部件，如锚杆外露长度等，也可在岩面上打入短钢筋，标出刻度，作为控制喷层厚度的标记。

4、喷射混凝土施工工艺（工艺流程如图4所示）。

a.混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；受喷围岩面经压力水或高压风吹洗干净并验收合格后，然后即可开始喷射混凝土。

b.喷射时，送风之前先打开计量泵（注意，此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免高压混凝土拌合物堵塞速凝剂环喷射孔；喷射过程中，喷射机司机与喷射手要密切配合，按混凝土回弹量小，表面湿润有光泽，易粘着为度来掌握喷射压力，根据喷射手反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂的掺量。

c.喷嘴与岩面的距离为60～100cm，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部尽可能以直径方向喷射；若受喷面被钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果受喷面的角度太小，会形成混凝土物料在受喷面上滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

d.一次喷射厚度不宜超过10cm，过大会削弱混凝土颗粒间的凝聚力，促使喷层因自重过大而大片脱落，或使拱顶处喷层与围岩面形成空隙；如果一次喷射厚度过小，则粗骨料容易弹回。第二次喷至设计厚度，两层喷射的时间间隔为15～20min。

e.为提高工效和保证质量，喷射作业分片进行，一般为2m长、1.5m宽的小片；为防止回弹物附着在未喷的围岩面上而影响喷层与岩面的粘结力，按照从下往上施喷，呈“S”形运动；喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，力求喷出的混凝土层面平整光滑。

喷混凝土配合比 选定 加入速凝剂 检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面 施工机具就位 喷射混合料拌合 喷射混合料运输 初喷混凝土4cm 施作锚杆、钢架、挂钢筋网 清除初喷面粉尘 复喷至设计厚度 清理施工机具 图4 喷混凝土施工工艺流程图

4.5、钢支撑施工方法

软弱围岩地段、断层破碎带地段拟采用钢支撑支护。钢支撑在洞外按设计加工成型，洞内安装在初喷混凝土之后进行，与定位系筋焊接。钢支撑间设纵向连接筋，钢支撑间以喷混凝土填平。钢支撑拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧洞轴线。当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置混凝土垫块，用喷混凝土喷填。

钢支撑施工工艺流程图如图5所示。 1、钢支撑加工

① 钢支撑按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。

② 钢支撑加工后进行试拼，允许误差：沿隧洞周边轮廓误差不大于3cm。钢支撑由顶拱，侧拱各单元钢构件拼装而成。各单元用螺栓连接。螺栓孔眼中心间误差不超过±0.5cm。

③ 钢支撑平放时，平面翘曲不大于±2cm。

2、钢支撑架设工艺

① 为保证钢支撑置于稳固的地基上，施工中在钢支撑基脚部位预留0.15～0.2m原地基；架立钢支撑时挖槽就位，软弱地段在钢支撑基脚处设槽钢以增加基底承载力。

② 钢支撑平面垂直于隧洞中线，其倾斜不大于2°。钢支撑的任何部位偏离垂面不大于5cm。

③ 为保证钢支撑位置安设准确，隧洞开挖时在钢支撑的各连接板处预留钢支撑连接板凹槽；两拱脚处和两边墙脚处预留安装钢支撑槽钢凹槽。初喷混凝土时，在凹槽处打入木楔，为架设钢支撑留出连接板（或槽钢）位置。

④ 钢支撑按设计位置安设，在安设过程中当钢支撑和初喷层之间有较大间隙设骑马垫块，钢支撑与围岩（或垫块）接触间距不大于50mm。

⑤ 为增强钢支撑的整体稳定性，将钢支撑与锚杆焊接在一起。沿钢支撑设直径为φ25cm的纵向连接钢筋，并按环向间距1.2m设置。

⑥ 为使钢支撑准确定位，钢支撑安设前均需预先安设定位系筋。系筋一端与钢支撑焊接在一起，另一端锚入围岩中0.5～1m并用砂浆锚固，当钢支撑架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。

⑦ 钢支撑架立后尽快喷混凝土作业，并将钢支撑全部覆盖，使钢支撑与喷混凝土共同受力，喷射混凝土分层进行，每层厚度5～6cm左右，先从拱脚或墙处向上喷射，以防止上部喷射料虚掩拱脚（墙脚）不密实，造成强度不够，拱脚（墙脚）失稳。

清除拱（柱）脚底浮碴铺设钢筋网、架立钢架安装钢筋纵联安装质量检验合格施工准备开挖面超欠挖处理喷混凝土封闭开挖面测定钢架位置原材料检验钢构件加工钢架试拼、检验合格不合格校正处理运入洞内拼装不合格锚杆固定、打锁脚锚杆喷混凝土结束校正处理图5 钢支撑施工工艺流程

5、主要资源配置

5.1 主要劳动力计划 主要劳动力计划见表1。 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 合计 表1 主要劳动力计划一览表 专业或工种 人数 备注 机械操作工 电工 汽车司机 喷护操作人员 空压机工 钻工 支护工 测量工 施管人员 修理工 临时杂工 5.2 主要施工设备 主要施工设备见表2。

表2 主要施工设备一览表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 设备名称 侧卸装载机 反铲 自卸车 空压机 轴流通风机 水泵 规格型号 3m3 1.2m3 15t 20m3/min 25KW 15KW 数量 1台 1台 3台 3台 1台 1台 2台 1台 1台 12台 备注 2 2 6 4 2 18 24 2 2 2 8 72 混凝土湿喷机 TK-500 混凝土搅拌机 JS350 注浆机 气腿钻 6.1、质量目标

2SNS YT-28 6、施工质量体系及保证措施

本工程质量目标为：工程一次验收合格率100%，单位工程优良率95%以上。 6.2、质量管理组织机构及自检制度

1、质量管理组织机构

为了确保工程质量，在项目经理部实行二级质量管理制度。项目经理部设专职质量检查工程师，施工队设兼职质检员。质量检查工程师直接对项目经理和总工程师负责，行使监督权、检查权和质量检查否决权。

质量管理组织机构框图（如图6）

2、建立健全自检制度

项目经理部建立“横向到边、纵向到底、控制有效”的质量自检体系，在施工过程中自下而上按照“跟踪检查、复检、抽检”三个检测等级分别实施检查任务，配齐人员做到职能相符。在严格内部“自检、互检、交接检”的“三检”制度的基础上，认真接受建设单位质量监督和监理单位的监督。

附：质量检查程序框图（如图7） 作业人员自检 班组质量检查员检查 图7 质量检查程序框图 施工过程中对施工方法、操作工艺工程质量按标准要求自检、自纠。 施工过程中对工程质量进行旁站和跟踪检查、控制，进行质量评定，报专职质量检查工程师。 根据班组质检员报告、材质证明、试验报告、施工图及相关规范的技术要求对分项隐蔽工程进行专检。填写隐检记录，进行质量评定，报项目经理部专职质检工程师。 根据作业队专职质检工程师的报告对分项隐蔽工程进行对照检查，进行综合质量评定并报告总工程师。 签字认可进行下一道工序 施工人员自检、互检、交接检 质检工程师 各部门主管 施工队技术员 施工队兼职质量检查员 项目经理 项目总工程师 图6 质量管理组织机构框图 项目经理部质量检查工程师 报告总工程师 邀请监理工程师检查

6.3、质量保证措施

锚喷支护施工前先对围岩进行检查，以确定临时支护的类型或支护参数。洞身不良地质段锚喷支护必须紧跟开挖进行，以确保围岩的稳定。

锚喷支护作业严格按照有关的施工规范、规程进行。锚杆的安装方法，包括钻孔、在孔中锚定锚杆和注浆等工艺，均须经过监理单位的检查和批准。

锚杆严格按照施工图纸标准要求进行制作，严格执行锚杆安装工艺。 喷混凝土施工的位置、面积、厚度等均须符合施工图纸的规定，喷混凝土必须采用符合有关标准和技术规程规范要求的砂、石、水泥，认真做好喷混凝土的配合比设计，通过试验确定合理的设计参数，并征得监理单位的同意。喷混凝土施工前，必须对所喷部位进行冲洗，预埋规定长度的检验钢筋以量测厚度，在喷混凝土结束后，进行喷混凝土厚度检验后割除露出表面的钢筋。

喷射施工时，喷嘴按螺旋形轨迹一圈压半圈的方式沿横向移动，层层喷射，确保厚度，使混凝土均匀密实，表面平整，喷嘴与喷射面尽量保持垂直，以减少回弹，确保喷混凝土的质量。喷身混凝土初凝后，立即洒水养护，持续养护时间不小于7d。 7、安全保障措施

7.1、安全目标

保证安全，无重大安全事故及恶性交通事故发生。 7.2、安全防范重点

机械洞内施工过程中要有专人指挥，避免造成安全事故。这就要求两方面的安全隐患必须要严加防范：一是挖掘机、装载机操作自身的安全，开挖时必须小心谨慎开挖，开挖时由专职安全员密切配合注意周边情况，一是防止松散坡体垮塌造成机械和人员伤害，二是防止机械在狭窄的场地回旋操作时机械本身与洞身围岩发生碰撞，禁止人员在机械施工范围内走动。开挖期间，安排专职安全员现场指挥，确保施工人员的安全。

7.3、安全措施：

1、建立健全管理组织机构。施工现场应成立以项目负责人为组长，生产、技术质量、安全、消防、保卫、材料、卫生管理人员为成员的文明施工管理组织。

2、健全管理制度。包括：个人岗位责任制、经济责任制、检查制度、奖惩制度、会议制度和各项专业管理制度等；

3、健全管理资料； 4、加强教育培训工作；

5、推广应用新技术、新工艺、新设备和现代化管理方法，提高机械化作业程度。

8、环境保护措施

在整个施工期及缺陷责任期内，项目经理部将严格遵守国家的环保法规，使整个施工活动满足合同文件提出的环保要求；并将采取以下措施，全方位控制对水质、土壤、大气等的污染，把对当地的自然环境、邻近单位的生产及居民生活的影响减少到最低程度。

1、爱惜当地的自然资源，不任意破坏自然植被，严格听从业主和监理对施工的环保意见。

2、在施工期内保持工地良好的排水状态，在土、石料区，道路及主体工程施工区域内修建足够的排水设施及挡土墙，对于软弱地质边坡采取必要锚喷支护措施，防止水土流失。

3、废料废方妥善处理，严格按设计指定的弃碴场或监理工程师的指示弃置，各弃碴场设置标识牌，并预先修建挡墙及排水设施，路基开挖采取合理的施工程序、施工方法和有效的支挡措施，防止开挖料沿坡下落。 4、保护水质

①施工废水废料、生活污水设专门的处理设施，未经处理的废水不能直接排入河道，不得排入农田、耕地、饮用水源。

②含有沉积物的操作用水，应采取过滤、沉淀池处理或其它措施，使沉淀物不超过施工前河流的排入沉淀量。 5、控制扬尘

①施工作业产生的灰尘，应进行洒水使灰尘公害减至最小程度； ②易于引起粉尘的细料或散料予以遮盖或适当洒水。 6、减少噪声、废气污染

①加强对设备尾气的检测，对于超标排放废气的车辆及时维修或禁止使用； ②机械设备生产操作时，采取有效的降噪、防护措施，各种料场、加工厂尽量远离居民点。

③按防震爆破设计施工，严格控制爆破振动速度和噪音、粉尘，使各项环保指标达到允许值。

7、洞内柴油机设备装配空气滤化器，采用大风量、高风压通风设备，作业面采取湿式钻孔，爆后连续向碴堆洒水，以控制扬尘，保证作业时空气中有毒气体稀释到安全浓度。

8、专人管理生活区，按需足量设置公共厕所，加强职工、民工卫生教育，保证环境卫生。

9、工完场清，保证场地整洁。