超前支护施工方案

二广高速公路怀集至三水段

第十一标段

（YK42+750～YK44+820）

马头塘隧道

超前支护施工技术方案

编制：

复核：

中铁四局集团第四工程有限公司

二广高速公路怀集至三水段十一标段项目经理部

日期：2007年6月23日

目录

一、工程概况 - 1 -

二、施工管理组织机构 - 1 -

三、主要工程数量 - 2 -

四、超前支护施工总体部署 - 3 -

五、施工方法 - 4 -

六、质量保证措施 - 22 -

七、安全保证措施 - 22 -

八、环境保护及文明施工 - 22 -

一、工程概况

马头塘隧道超前支护施工由超前管棚、超前小导管和超前锚杆三部分组成。其中Φ108×6mm 大管棚支超前支护，适用于隧道洞口V级围岩地质条件较差的地段；Φ42×3.5mm小导管超前支护，适用于洞身V级，IV级围岩一般地段；Φ22药卷锚杆超前支护，适用于V级为围岩双侧壁导坑内侧临时支护。

二、施工管理组织机构

施工管理组织机构如图1所示

图1 施工管理组织机构图

注：隧道工程师——刘光才

三、主要工程数量

表1 超前支护主要类型及分布表

超前支护主要工程数量见表2。

表2 超前支护主要工程数量表

四、超前支护施工总体部署

1、主要人员、机械设备用量配置

1.1、主要人员配置计划见表

超前支护施工主要人员配置计划见表3。

表3 主要人员配置计划表

1.2主要机械设备配置计划

超前支护主要配备的机械、设备见表4。

表4 主要机械、设备配置表

五、施工方案

1、超前大管棚施工方案

1.1、洞口开挖

左右线隧道洞口段均采用超前大管棚进行超前支护。管棚施作前必须完成，洞口边仰坡开挖。边仰坡按照设计坡率进行刷坡，边开挖边防护。开挖时预留核心土，为管棚施工提供工作面。在洞口段段开挖前，即在坡顶适当位置埋设地表滑移监测装置，在边坡面上布置一定数量的边坡滑移监测点，施工过程中按照设计频率，不间断采集数据，及时掌握围岩变形动态。一旦数据分析表明边坡有滑塌趋势，立即停止开挖，并对边坡加强防护。同时挖机刷坡时，必须边开挖，边修整防护边坡，保证管棚施工安全。

洞口开挖至工作平台后，开挖套拱侧墙基础。基础采用分台阶开挖，并对边坡及墙脚进行加强支护，必要时加设锁脚锚杆进行锁脚固定，锁脚锚杆Φ22钢筋，长度3.5m并用锚固剂锚固。

1.2、施作套拱

套拱采用先墙后拱法施工，先开挖边墙基础，开挖至设计高程，须检测基础底部承载力，当达不到设计要求的容许承载力300kpa时，基础采取加宽加深处理，或通过变更设计，对该段基底进行加强处理。套拱边墙基础开挖分三步开挖，开挖完立即对基坑进行初喷砼封闭，当遇到基坑底部有水时必须排除干净，方可进行C25套拱边墙混凝土浇筑。待边墙强度满足要求后，再完成拱圈部分混凝土的浇筑施工。有条件时，尽量整体一次性完成拱墙混凝土浇筑施工。

C25砼套拱作为大管棚导向墙，为度为2m 。套拱内埋设三榀I20b工字钢钢拱架（A套拱纵向间距0.9m，半明洞增设B、C、D套拱，间距0.75m），18.12m工字钢分为3段，段与段之间采用螺栓连接，I20b工字钢焊接在22×22×1.5cm钢板上。三榀工字钢之间纵向采用Φ22钢筋焊接成一整体，连接钢筋环向间距1m，在工字钢内、外弧间交错布置。整个工字钢接头处均采用双面焊，焊缝厚度不小于4cm。在钢支撑上安装Φ127×4mm,长2m的孔口管作为管棚钻孔的导向管，导向管沿拱圈环向布设39根（右线半明洞为35根），布设范围以拱衬中线对称，圆心角124°24′50″（半明洞式为非对称布置，以拱衬中线为参考，靠山测57°44′41″，耳墙侧51°19′44″），中对中间距50cm，导向管中心距圆心8.93m。孔口管采用Φ25钢筋焊接在工字钢上，方向与管棚位置方向一致。Φ25钢筋与工字钢、孔口管相接处采用双面焊接，焊接长度不小于15cm，焊缝厚度8mm。然后浇注80cm厚的C25砼。混凝土采用混凝土搅拌运输车运输，挖机或吊车吊运入仓方式施工。施工时注意控制振捣力度避免出现漏振、过振或跑模现象。套拱施工完成后，对其四周土体喷射C20砼，封闭周围结合部的缝隙，防止压力注浆时，压力损失，影响注浆效果。外模采用竹胶板，以保证混凝土外观质量，混凝土采用强制式全自动搅拌站拌制。严格按照试验室开出的现场施工配合比施工，试验室安排专人旁站，监督指导混凝土施工。

套拱及管棚布置示意图如图2、图3所示

1.3、管棚施工

马头塘隧道长大管棚施工主要工序有：搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、管棚钢管制作安装、注浆、清孔、充填M30水泥砂浆。管棚施工工艺流程如图3所示管棚施工前距导向墙5m时预留核心土开挖，为管棚施工提供工作平台。

1）、钻孔

管棚钻孔以套拱预埋φ127孔口管作为导向管，站钻方向与线路走向（参照拱衬中线）平行，并在考虑纵坡值（左右线进口为2.2%；左线出口-0.520%；右线出口-0.508%）基础上将钻杆向上以1°角定位。钻孔施工前，坡面必须先套拱与坡面岩体结合处喷一层素混凝土作为止浆墙，以避免压力注浆时漏浆或坍塌。配置两台水平钻机同时钻孔，另配置水泵和20m3空压机配合施工。

⑴、钻孔前先检查钻机机械状况是否正常，如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻进。

⑵、钻机就位后，根据事先测量放样好的点位钻孔位置。施钻时，先在岩体接触面反复钻击，直至形成一与钻杆轴线垂直的承压面，避免钻头钻进时承受侧压力，以提高施钻精度，再精确调整钻杆方向至设计位置，然后顶紧承压面钻进。钻机开孔时钻速宜低，钻至岩层深20cm 作为套孔段，再次调整钻杆方向，然后转入正常钻速。钻进过程中发现钻机偏位或钻杆角度不断调整钻机钻进方向。钻孔顺序按照由高位到低位，施工完奇数孔再施工偶数孔钻进。