超前预支护专项施工方案

隧道支护专项施工方案

1 编制依据

（1）根据《沙厂1号、2号隧道施工图设计》（2005J234-B03S01（02）SD）（2）根据施工规范：《公路隧道施工技术规范》（JTJ042-94）、《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）、《公路工程技术标准》（JTJB01-2003）、《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）和《公路工程施工安全技术规程》（JTJ076-95)等。

（3）根据我项目部进场后编制的《实施性施工组织设计》中的施工方案要求。

（4）根据我单位在其他高速公路隧道的施工经验，和施工能力进行编制。

（5）根据现场踏勘和对隧道明洞的开挖分析。

2 工程概况

京承高速公路（密云沙峪沟～市界段）设计起点密云沙峪沟（京承二期终点），桩号K68+300；终点市界，桩号为K131+014.92，路线全长62.66km，全长共分15个标段。本标段为第3合同段，起讫桩号为K79+000～K83+740，路线长4.74km。

本标段共有沙厂1号、2号隧道两座，位于北京市密云县巨各庄镇沙厂村东南方向，隧道全长2772.8米。其中沙厂1号隧道左线起讫里程为5K81+933~5K82+206，单洞长273米；隧道右线起讫里程为1K81+985~1K82+230，单洞长245米；沙厂2号隧道左线起讫里程为5K82+426~5K83+550，单洞长1124米；隧道右线起讫里程为1K82+444.2~1K83+575，单洞长1130.8米。

2.1超前支护简介

(1)洞口第一环超前支护采用大管棚施工，大管棚采用Φ108、壁厚6mm无缝钢管，布置在拱顶180º。每环47根，每根长度24米，外插角1~3º，钢管环向间距为50cm。当洞内遇到极破碎的围岩时，经地勘及设计院认为需要加设时施作。

大管棚预注浆采用水泥浆（30MPa），其参数如下：注浆压力0.5~1.0MPa；水泥浆水灰比1：1；水泥标号为425。

(2)Ⅳ级围岩超前支护采用Φ22超前砂浆锚杆施工，锚杆长3.5米，纵向间距2米，最小搭接长度1米。

(3) Ⅴ级围岩超前支护采用超前小导管施工，超前小导管选用Φ42，壁厚3.5mm 的钢管加工而成，在管段中间部位按＠0.15m的间距施钻梅花形注浆孔，长3.5米，纵向间距2.25米，最小搭接长度1米，如围岩较为破碎，稳定性差，极易坍塌，则根据现场情况邀请三方召开现场办公会确定是否施作Φ108大管棚超前支护。

2.2初期支护简介

(1)Ⅱ级围岩开挖后，在拱部施作Φ22砂浆锚杆，每环11根，长度为2.5m，C25喷射混凝土厚度8cm；施工图中未设预留变形量，建议增设2~4 cm的预留变形量。

(2)Ⅳ级围岩系统锚杆采用R25中空注浆锚杆，每环27根，长度为3.5m；加强措施采用格栅钢架，纵西向间距100cm；钢筋网采用Φ6.5钢筋网，网格尺寸为20cm×20cm。C25喷射混凝土厚度20cm；预留变形量8cm。

(3)Ⅴ级围岩系统锚杆也采用R25中空注浆锚杆，每环25根，长度为4.0m；加强措施采用格栅钢架，纵向间距75cm；钢筋网采用Φ6.5钢筋网，网格尺寸为20cm×20cm。C25喷射混凝土厚度25cm；预留变形量25cm。

围岩类别及初期支护参数

3 施工部署

3.1工期安排

依据现场实际情况，各工序施工工期安排如下：

(1)沙厂1#隧道进出口大管棚：

进口：2008年3月1日～2008年3月20日；出口：2008年6月1日～2008年7月1日；

(2)沙厂2#隧道进口大管棚：

2008年8月1日～2008年9月1日；

(3)沙厂2#隧道出口大管棚：

2008年3月16日～2008年4月1日；

(4)沙厂1#隧道超前及初期支护:

2008年3月1日~2008年9月30日；

(5)沙厂2#隧道超前及初期支护：

2008年4月1日~2009年4月1日。

3.2 资源配置计划

3.2.1劳动力计划

(1)大管棚施工

根据现场具体情况，在每个大管棚作业面配置一个作业工班，每个作业面工班班组配备见下表：

每个大管棚作业面班组配置表

(2)超前小导管（锚杆）施工

因软弱围岩较多，每个作业面设置一个超前支护工班，每个作业面超前支护工班班组人员配置如下表所示：

每个超前支护作业面班组配置表

(3)初期支护施工

根据现场实际情况配备劳动力，在每个初期支护作业面配置一个作业工班，每个作业面工班班组配置如下表所示：

每个初期支护作业面班组配置表

3.2.2主要材料计划

主要材料进场表

3.2.3主要机具配备

(1)大管棚施工机具

每个大管棚作业面主要机具使用表

(2)超前支护施工机具

每个超前支护作业面主要机具使用表

(3)初期支护施工机具

每个初期支护作业面主要机具使用表

4 施工方案

4.1 大管棚施工方案及方法

4.1.1 大管棚施工工艺

大管棚施工工艺框图

4.1.2 大管棚施工方法

(1)施工准备

在开工前对施工方案进行仔细的分析，对主要施工内容需要的机械、人力、材料资源进行详细的配置安排，保证施工的顺利进行。

(2)施工套拱、安装导向管

首先经精密测量标出隧道中心线及拱顶标高，进行仰坡开挖并预留核心土做为施工套拱和管棚施钻的工作平台，工作平台留成多台阶形式，方便管棚钻进施工。

然后施工套拱并进行导向钢管的定位安装，考虑洞口位置围岩破碎，稳定性差，套拱施工时将预留沉降量加大至25cm，然后安装导向钢管，导向钢管的规格为Φ133×4mm，长度为2米。

导向钢管的安装原则为：保证管棚外插角度（1º~3º），同时考虑到隧道纵坡影响，适当进行调整。

(3)安设钻机

安装钻机并调整好角度，确定钻孔位置及方向。

(4)钻孔及清孔

钻孔施工开孔时低速钻进，钻进20～100cm后转入正常钻速，钻孔时随着孔深的增长，对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，严格控制钻进推力。钻杆钻入岩层尾部剩余20～30cm时钻进停止，用管钳卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆，人工装入下一根杆节，钻机低速送至前一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。