支護(hù)施工作業(yè)指導(dǎo)書翔安海底隧道

1、第五項(xiàng) 超前支護(hù)施工作業(yè)指導(dǎo)書×××隧道×××支護(hù)作業(yè)隊(duì)：現(xiàn)就×××隧道“初期支護(hù)及超前支護(hù)”施工技術(shù)交底如下，請(qǐng)遵照?qǐng)?zhí)行。本合同段隧道支護(hù)主要包括洞口邊仰坡防護(hù)、隧道初期支護(hù)、隧道超前支護(hù)。洞口邊仰坡防護(hù)采用32預(yù)應(yīng)力中空錨桿、25砂漿錨桿、6鋼筋網(wǎng)、C25噴射混凝土聯(lián)合防護(hù)。隧道初期支護(hù)見表4-1。隧道超前支護(hù)見表4-2。表4-2 行車隧道超前支護(hù)一覽表 序號(hào)超前支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適用圍巖級(jí)別1洞口長(zhǎng)管棚管棚入土深度40m，管棚鋼管采用108×6mm熱軋無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距40cm，接頭用長(zhǎng)15cm

2、的絲扣直接對(duì)口連接。外設(shè)127孔口管，注漿后以30號(hào)砂漿填充。洞口級(jí)圍巖2超前小管棚采用10m及4m長(zhǎng)兩種形式，長(zhǎng)短結(jié)合，每?jī)膳砰L(zhǎng)導(dǎo)管之間設(shè)置2排短導(dǎo)管，形成雙層小導(dǎo)管棚超前支護(hù)。長(zhǎng)導(dǎo)管采用外徑38mm自進(jìn)式錨桿，壁厚8mm外插角10°，環(huán)向間距60cm。短導(dǎo)管采用外徑42mm，壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距40cm，外插角10°。注漿采用純水泥漿。陸域和海底風(fēng)化深槽全風(fēng)化花崗巖級(jí)圍巖3采用10m及4m長(zhǎng)兩種形式，長(zhǎng)短結(jié)合，每?jī)膳砰L(zhǎng)導(dǎo)管之間設(shè)置2排短導(dǎo)管，形成雙層小導(dǎo)管棚超前支護(hù)。長(zhǎng)導(dǎo)管采用外徑50mm熱軋無(wú)縫鋼管，壁厚4mm外插角15°，環(huán)向間距60cm。

3、短導(dǎo)管采用外徑42mm，壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，環(huán)向間距40cm，外插角15°。注漿采用超細(xì)水泥漿。淺灘全風(fēng)化花崗巖級(jí)圍巖4超前小導(dǎo)管采用外徑42mm，壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)450cm，環(huán)向間距40cm，外插角10°。注漿用純水泥漿。級(jí)圍巖地段5超前錨桿采用20MnSi22藥卷錨桿，環(huán)向間距40cm，外插角510°級(jí)圍巖地下水較貧乏的地段及巖脈地段6全斷面(帷幕)超前預(yù)注漿 采用孔口管注漿，鉆孔長(zhǎng)1030m，孔口管直徑76mm，壁厚4mm，長(zhǎng)4m10m熱軋無(wú)縫鋼管。注漿采用超細(xì)水泥漿。、級(jí)圍巖的風(fēng)化深槽地段七、洞口長(zhǎng)管棚超前支護(hù)行車隧道洞口段采用40m

4、注漿長(zhǎng)管棚進(jìn)行超前支護(hù)，長(zhǎng)管棚為108熱扎無(wú)縫鋼管，壁厚6mm，節(jié)長(zhǎng)3m、6m，環(huán)向間距40cm，并采用C30鋼筋混凝土套拱作為長(zhǎng)管棚的導(dǎo)向墻，套拱在明洞外輪廓線以外施作，如圖4-5。圖4-5 主洞長(zhǎng)管棚超前支護(hù)示意圖明洞土石方開挖在YK6+609YK6+619段預(yù)留核心土，核心土分兩層，以管棚機(jī)施工方便為準(zhǔn)。詳見下圖。在原設(shè)計(jì)管棚套拱位置，用挖掘機(jī)把套拱拱腳挖出來(lái)，立模綁扎鋼筋，拱部按設(shè)計(jì)的管棚位置、角度預(yù)埋127定位鋼管，根據(jù)管棚的長(zhǎng)度預(yù)留上抬量，40m管棚預(yù)留上抬量1530cm，防止侵入隧道斷面，澆筑套拱混凝土。待套拱砼達(dá)到一定強(qiáng)度后，在套拱外按1m間距布置三榀鋼拱架，作為管棚機(jī)鉆桿支架

5、（見下圖）1、長(zhǎng)管棚施工流程長(zhǎng)管在現(xiàn)場(chǎng)加工制作，汽車運(yùn)輸?shù)焦ぷ髅妫婚L(zhǎng)管棚采用管棚鉆機(jī)施工，利用套管(長(zhǎng)管)跟進(jìn)的方法鉆進(jìn)、長(zhǎng)管安裝一次完成；利用專用高壓注漿泵注漿。長(zhǎng)管棚施工工藝流程見施工工藝框圖<長(zhǎng)管棚施工工藝框圖>。2、施工要點(diǎn)施工準(zhǔn)備現(xiàn)場(chǎng)制作鋼花管，鋼管上按設(shè)計(jì)要求鉆孔，孔徑為8mm，梅花狀布置，孔間距為15cm。鋼管節(jié)長(zhǎng)分為3m、6m兩種，節(jié)間采用絲扣聯(lián)接，絲扣長(zhǎng)15cm，并進(jìn)行編號(hào)，編號(hào)為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m鋼管，編號(hào)為偶數(shù)的第一節(jié)管采用6m鋼管。長(zhǎng)管作為套管，在第一節(jié)鋼管上焊接套管跟進(jìn)環(huán)套。注漿采用純水泥漿液。水泥進(jìn)場(chǎng)后，進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)，進(jìn)行注漿參數(shù)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行類比試驗(yàn)

6、。鋼管采用M30水泥砂漿充填，施工準(zhǔn)備期間同時(shí)進(jìn)行M30水泥砂漿配合比設(shè)計(jì)，為施工做好準(zhǔn)備?？卓诙ㄎ粐?yán)格按設(shè)計(jì)要求測(cè)量定位，準(zhǔn)確定出長(zhǎng)管棚管孔位置，并用油漆標(biāo)示明確。鉆孔、打鋼管施工順序：首先打有孔鋼花管(奇數(shù)編號(hào))，注漿后再打無(wú)孔鋼管(偶數(shù)編號(hào))。每鉆完一孔便頂進(jìn)一根鋼管。管棚鉆機(jī)就位，依次安裝鉆桿、套管及鉆孔系統(tǒng)，鉆孔系統(tǒng)包括：導(dǎo)向鉆頭、環(huán)形套管鉆頭、套管跟進(jìn)環(huán)套。套管跟進(jìn)工作原理：套管跟進(jìn)套環(huán)焊接到第一個(gè)鉆孔套管上。環(huán)形套管鉆頭用鎖定鋼絲鎖定在跟進(jìn)套環(huán)上，且當(dāng)套環(huán)和套管保持靜止時(shí)，環(huán)形鉆頭可以轉(zhuǎn)動(dòng)。這一特點(diǎn)可以確保安全解鎖和重新將環(huán)形鉆頭鎖定在導(dǎo)向鉆頭上。采用標(biāo)準(zhǔn)的連接將導(dǎo)向鉆頭安裝在鉆

7、桿上。鉆孔時(shí)導(dǎo)向鉆頭自動(dòng)與環(huán)形鉆頭鎖定在一起。鉆孔達(dá)到設(shè)計(jì)孔深后，反方向輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)鉆桿，將導(dǎo)向鉆頭與環(huán)形鉆頭分開。鉆進(jìn)過(guò)程中，前一節(jié)管外露30cm40cm時(shí)，接長(zhǎng)鉆桿和套管，鉆進(jìn)直至達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，完成一根管的鉆進(jìn)施工，退出導(dǎo)向鉆頭及鉆桿，進(jìn)入下一根管施工。鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長(zhǎng)15cm。為使鋼管接頭錯(cuò)開，編號(hào)為奇數(shù)的第一接管采用3m鋼管，編號(hào)為偶數(shù)的第一接管采用6m鋼管，以后每節(jié)均采用6m鋼管。鉆進(jìn)全程采用測(cè)斜儀控制鉆進(jìn)傾斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜超過(guò)設(shè)計(jì)要求，及時(shí)糾正。注漿漿液在拌合機(jī)拌制，采用分段注漿形式，灌注漿液為純水泥漿。水泥漿水灰比1：11：1.5；注漿壓力：0.71.0MPa。利用專用高壓

8、注漿泵劈裂注漿施工。長(zhǎng)管棚劈裂注漿參數(shù)見表4-5。表4-5 長(zhǎng)管棚劈裂注漿參數(shù)表序號(hào)項(xiàng)目設(shè)計(jì)參數(shù)1灌漿漿液純水泥漿2注漿參數(shù)水泥漿水灰比：1:11:1.5注漿壓力0.71.0MPa3注漿參數(shù)修正進(jìn)行注漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，注漿完成后，及時(shí)清理管內(nèi)漿液，利用M30水泥砂漿緊密充填，以增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度。注漿效果檢查有孔管注漿施工完成后，進(jìn)行無(wú)孔管施工，利用無(wú)孔管作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量。八、超前注漿小導(dǎo)管超前注漿小導(dǎo)管用于級(jí)圍巖地段。超前小導(dǎo)管采用長(zhǎng)4m，外徑42mm、壁厚3.5mm熱無(wú)縫鋼管制作。1、超前小導(dǎo)管施工工藝流程現(xiàn)場(chǎng)加工小鋼管，噴射砼封閉巖面，鉆孔臺(tái)車鉆孔并用鉆孔臺(tái)車的頂推力將超前小導(dǎo)管打入

9、巖層，測(cè)斜儀控制鉆孔角度，注漿泵壓注水泥漿。超前小導(dǎo)管施工工藝流程見施工工藝框圖<超前小導(dǎo)管施工工藝框圖>。2、小導(dǎo)管加工小導(dǎo)管為外徑42mm鋼花管，鋼管前端呈尖錐狀、尾部爆上6mm加勁環(huán)箍，管壁四周按2030cm間距鉆8mm壓漿孔，梅花形布置，但尾部1m不設(shè)壓漿孔。小導(dǎo)管的加工如圖4-6所示。圖4-6 小導(dǎo)管加工示意圖3、小導(dǎo)管注漿（1）地質(zhì)調(diào)查:施工前的地質(zhì)調(diào)查或地質(zhì)超前預(yù)報(bào)對(duì)小導(dǎo)管注漿參數(shù)的確定和效果起重要作用。對(duì)圍巖應(yīng)重視調(diào)查其結(jié)構(gòu)特征外，還應(yīng)查明圍巖強(qiáng)度、膠結(jié)程度、顆粒成分、空隙軍和力學(xué)物理性能：當(dāng)圍巖分層時(shí)應(yīng)查清互層狀況，軟硬層次、厚薄組合等情況，以便確定注漿方案。（2

10、）注漿參數(shù):采用分段注漿形式，采用純水泥漿液，水泥漿水灰比1：11：1.5；注漿壓力：0.51.0MPa。注漿前先進(jìn)行注漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，注漿參數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)按實(shí)際情況確定。（3）注漿量：小導(dǎo)管的注漿范圍以相互重疊為原則，注漿量計(jì)算：Q=R2L。式中R漿液擴(kuò)散半徑，0.2m；L小導(dǎo)管長(zhǎng)度，取4m；巖體孔隙率。水泥漿液注漿進(jìn)漿量很大，壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時(shí)間，進(jìn)行小量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對(duì)停留時(shí)間，以便凝膠，但停留時(shí)間不能超過(guò)混合漿的凝膠時(shí)間。4、施工要點(diǎn)布孔：根據(jù)小導(dǎo)管的施工設(shè)計(jì)和開挖斷面的中線，沿拱頂外輪廓線中心高程和支距進(jìn)行布孔放樣，并以插釬

11、作為標(biāo)記控制小導(dǎo)管的間距。成孔：首先架設(shè)方向架，確定打孔方向、位置和仰角，采用風(fēng)槍打眼成孔，鉆孔方向要求順直，不得彎曲和塌孔等。鋼管與隧道軸線平行以10o仰角打入拱部圍巖，鋼管環(huán)向間距40cm。插管：安設(shè)小導(dǎo)管時(shí)要求對(duì)準(zhǔn)管孔的方向和角度，必要時(shí)使液壓或風(fēng)動(dòng)推進(jìn)器將導(dǎo)管推入，并力求導(dǎo)管尾端在同一剖面且外露長(zhǎng)度以30cm為宜。封口：噴混凝土5-8cm厚度，對(duì)管尾周圍加強(qiáng)封閉。每打完一排小導(dǎo)管注漿后，開挖拱部及施作徑向系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土并架設(shè)鋼拱架，初期支護(hù)。完成后，在設(shè)計(jì)位置再打下一排鋼管并注漿，每排之間搭接長(zhǎng)度須大于1.0m。如圖4-7所示。圖4-7 超前小導(dǎo)管示意圖九、超前砂漿錨桿超

12、前錨桿用于級(jí)圍巖地下水較貧乏地段及巖脈地段，設(shè)計(jì)上超前錨桿采用20MnSi22砂漿錨桿，錨桿環(huán)向距40cm，外傾角8°10°，如圖4-8所示。圖4-8 超前砂漿錨桿示意圖超前錨桿施工工藝流程見施工工藝框圖<超前錨桿施工工藝框圖>。十、超前小管棚超前小管棚按隧道地段的不同采用不同模式，超前小管棚(a)用于陸域和海底風(fēng)化深槽全風(fēng)化花崗巖級(jí)圍巖地段，采用10m超前自進(jìn)式錨桿和4m鋼花管組合形式，注水泥漿液。超前小管棚(b)用于淺灘全風(fēng)化花崗巖級(jí)圍巖地段，采用10m和4m兩種超前鋼花管組合形式，注水泥漿液和超細(xì)水泥。1、超前小管棚(a)行車隧道超前小管棚采用(a)，采用

13、10m及4m長(zhǎng)兩種形式，長(zhǎng)短結(jié)合，每2排長(zhǎng)導(dǎo)管之間設(shè)置2排短導(dǎo)管，形成雙層小管棚超前支護(hù)。10m長(zhǎng)導(dǎo)管采用38自進(jìn)式錨桿，壁厚8mm，鋼管與隧道軸線平行并以10°仰角打入拱部圍巖，鋼管環(huán)向間距60cm。4m短導(dǎo)管采用外徑為42mm、壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊上6加勁箍，管壁四周鉆8mm壓漿孔。尾部1m不設(shè)壓漿孔，短導(dǎo)管與隧道軸線平行并以10°仰角打入拱部圍巖，鋼管環(huán)向間距40cm。超前小管棚(a)布置見圖4-9。圖4-9 超前小管棚(a)示意圖自進(jìn)式錨桿在專業(yè)廠家購(gòu)買，機(jī)械運(yùn)輸，錨桿鉆機(jī)或鉆孔臺(tái)車鉆孔，液壓平臺(tái)輔助人工安裝，專用高壓注漿泵注漿。注漿

14、采用純水泥漿：水泥漿水灰比：1:1.51:2；注漿壓力0.51.0MPa，施工過(guò)程中注漿材料及參數(shù)根據(jù)試驗(yàn)、注漿效果檢查適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整。2、超前小管棚(b)超前小管棚(b)：行車隧道超前小管棚(b)采用10m及4m長(zhǎng)兩種形式，長(zhǎng)短結(jié)合，每2排長(zhǎng)導(dǎo)管之間設(shè)置2排短導(dǎo)管，形成雙層小管棚超前支護(hù)。10m長(zhǎng)導(dǎo)管采用50壁厚4.0mm熱軋無(wú)縫鋼管和4m短導(dǎo)管L=4.0m長(zhǎng)外徑為42mm、壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊上8加勁箍，管壁四周鉆8mm壓漿孔。尾部1m不設(shè)壓漿孔，超前長(zhǎng)導(dǎo)管施工時(shí)，鋼管與隧道軸線平行并以15°仰角打入拱部圍巖，長(zhǎng)導(dǎo)管環(huán)向間距60cm，短導(dǎo)管鋼管環(huán)向間

15、距40cm。每打完一排鋼管注漿后及時(shí)開挖拱部及施作徑向系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土并架設(shè)鋼拱架，初期支護(hù)完成后，在下一設(shè)計(jì)位置再打另一排鋼管注漿。超前小管棚(b)布置見圖4-10。圖4-10 超前小導(dǎo)管(b)示意圖在鋼架上沿隧道開挖輪廓線縱向鉆設(shè)管棚孔，其外插角以不侵入隧道開挖輪廓線，越小越好?？咨钜栽O(shè)計(jì)圖為準(zhǔn)，孔徑比管棚鋼管直徑大2030mm。鉆孔順序由高孔位向低孔位進(jìn)行。具體施工工藝和方法見.超前小導(dǎo)管。采用分段注漿形式，一般都采用純水泥漿液，特殊地段可采用超細(xì)水泥。超前小管棚注漿采用超細(xì)水泥漿液，注漿參數(shù)如下：水灰比1:11:1.5；注漿壓力0.51.5MPa。超前小管棚短導(dǎo)管注漿采用純

16、水泥漿液，注漿參數(shù)如下：水灰比1:1.51:2；注漿壓力0.51.0MPa。注漿前應(yīng)先進(jìn)行注漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，注漿參數(shù)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)按實(shí)際情況確定。3、超細(xì)水泥漿液注漿材料性能：超細(xì)水泥注漿材料(簡(jiǎn)稱MC)既具有化學(xué)漿液良好的可注性，又具有水泥漿液的力學(xué)性能，同時(shí)對(duì)人和環(huán)境無(wú)污染，被稱為新型綠色環(huán)保建材。超細(xì)水泥的主要性能見表4-6。表4-6 超細(xì)水泥的主要性能表序號(hào)項(xiàng)目指標(biāo)適用條件1平均粒徑4m粉細(xì)砂層和黏土層等可注性碴的地層。2最大粒徑12m3比表面積8000cm2/kg4滲透系數(shù)10-310-4cm/s5最小巖土裂隙0.005mm超細(xì)水泥漿液的注漿工藝：由于超細(xì)水泥漿液中固體顆粒分散性很高，沉淀分離性小，有助于防止管路的堵塞和設(shè)備磨損。灌注超細(xì)水泥不需要采用特殊的注漿設(shè)備和方法，凡適用于壓力注漿的的設(shè)備都適用于超細(xì)水泥注漿作業(yè)。其灌注方法也同于普通壓力注漿。先注入超細(xì)水