超前支护施工方案

超前支护施工方案

一、超前支护

1、套拱及管棚施工

（1）、套拱施工：

①套拱施工的长度为2m。在套拱施工之前，先施工主拱：架设3榀I20a工字钢，工字钢间距0.8m，首尾距离套拱0.2m，工字钢加工半径为：R1=6.6m，L=1.39m（中心线）。工字钢单根长度为：23.5m，准备分成3节，每节之间设置δ30×25×1.5，平面尺寸30×25cm的节点钢板连接。节点钢板设置4孔，孔径为22mm，连接的时候用M70Φ20螺栓连接及焊接相结合。钢拱架基础采用C25砼，并预埋M70Φ20螺栓固定钢拱架。相邻两榀钢拱架的内缘和外缘均用Φ25连接筋连接，内外缘设置间距均为100cm，除一般情况下按图布设外，视拱架的稳定情况加设交叉连接筋。

②施工Φ108导向钢管：Φ108钢管每节长度为2m（依据实际情况加长调整），环向间距为0.4m（中到中），钢管安装的时候，必须每根测量钢管的角度，保证导向管固定的角度与路线的中线(在曲线部分按照弦线方向进行控制)和纵坡相一致。在导向管与I20a工字钢固定以后，继续下一步的工作；

③导向管的加固：采用L=15cm的Φ25钢筋加固，在导向管与工字钢贴近的两侧采用双面焊接将导向管固定（或采用Φ16环型筋加固）。

④模板安装：顶部模板采用竹胶板，涂上脱模剂；模板底模采用副拱（副拱尺寸相对套拱缩小尺寸为混凝土厚度，主要作用为套拱混凝土施工模板支撑，副拱与套拱所用材料一致，见附图）作为骨架，用钢模板（30×150cm）作为底模；侧模采用竹胶板，同样需要处理等程序，侧模采用Φ25钢筋焊接成为的排架作为骨架，模板安装按

照钢筋混凝土模板安装要求必须进行检查，严格控制模板安装的尺寸；

⑤套拱混凝土施工：套拱混凝土采用C25混凝土，在套拱施工的时候，不加防水剂，相应减少混凝土的坍落度，从12~18cm，降低到3~6cm。施工的时候必须采用重量法进行计量，保证计量的准确性；施工的时候采用J750搅拌机搅拌混凝土，砼罐车运输混凝土。混凝土振捣采用2台插入式混凝土振捣棒进行振捣，振捣要求达到表面均匀，气泡不再产生为止，既要保证混凝土振捣均匀，又要避免混凝土过振造成离析。在套拱混凝土顶面，模板安装的位置要求达到距离拱顶水平距离不大于3m，外模的安装在混凝土浇筑的过程中同时进行，并始终比混凝土的位置高1~1.2m。套拱混凝土浇筑顺序分3层将混凝土浇筑到达拱顶。浇筑混凝土的过程要求对称、均衡，避免混凝土压力对模板或拱架的推移变形。严禁出现施工缝。

在混凝土到达套拱顶面后，人工将混凝土抹平并收浆，保证套拱混凝土的外观质量。

（2）、管棚施工

管棚入土深度为20m，管棚钢管均采用Φ89*6mm 或Φ108*6mm 热轧无缝钢管，管身钻孔，孔眼直径8mm，间距15cm，按梅花形交错布孔以加大浆液渗透能力；钢管环向间距为40cm。钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路中线布置，施工方法如下：

①在长管棚施工之前，先标出每根长管棚的具体位置，并在施工的时候注意钻孔和注浆需要间隔交错进行；

②长管棚的钻孔：长管棚采用Φ100潜孔钻机进行钻孔，钻孔深度在洞口为20.5m，在洞内根据图纸倾斜的角度确定眼孔的深度；

③长管棚钻孔的时候，在开始钻进的时候，采用低速钻孔，在

10~30m之间采用高速钻孔，用钻机的旋转运动抵消钻杆的重力下垂；

④在钻孔达到设计深度的时候，采用正循环拔钻的方法，在拔钻的时候，同时用高压风吹洗眼孔，在岩石破碎的时候，甚至需要重复2~3遍钻孔和拔钻的过程，保证管棚眼孔清洗干净；

⑤下管：长管棚的钢管分3m、6m两种，可以有效的保证沿隧道纵向同一横断面内接头数量少于50%，及相邻接头间距错开1m的要求。钢管在第一节的时候轮流使用3、6m的锥头（钢管前端加工成尖型或者焊上合金钢片空心钻头，以防钢管顶弯或劈裂），在以后的钢管送入的时候统一采用6m的长度。钢管的接长15cm 的丝扣直接对口连接。

⑥注浆：注浆之前清孔（参照第4点说明），长管棚注浆采用1：1的水泥浆压注（注浆前进行注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得钢管棚注浆施工经验及实际注浆量），注浆的压力要求为：初压0.5~1.2Mpa，终压2.0Mpa~2.5Mpa。注浆结束的标准为：⑴注浆压力逐步升高，达到设计终压并保持终压10min以上；⑵进浆量一般为20~30L/min。

⑦施工时先打编号为单号的热轧无缝钢管，注浆后再打编号为双号的热轧无缝钢管。编号为双号的热轧无缝钢管作为注浆质量的检验管，若单号热轧无缝钢管注浆有不密实之处，则在双号热轧无缝钢管中注浆填实。

2、小导管施工

（1）施工方法：采用现场加工小钢管，喷射砼封闭岩面，用凿岩机钻孔将小钢管打入岩层，注浆泵压注水泥浆。有水地段采用压注水泥-水玻璃双液浆。

（2）设计参数：小导管为外径为Φ42mm，壁厚4mm，长300cm 的热轧无缝钢管，环向间距约35~40cm，外插角控制在5~8和10~15度左右，尾端支撑于钢架上，小导管纵向至少保证1.0m的搭接长度。

单液注浆：水泥浆水灰比为0.5～1.0之间调节，液浆由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至1.0为止。

双液注浆：水泥浆水灰比为1.25:1～0.5:1；水玻璃模数2.4～2.8，浓度30～45波美度；水泥浆、水玻璃浆体积比1:1～1:0.3。通过调整浆液配合比或加入少量磷酸氢二钠的方法调节浆液初凝时间。

注浆压力0.5～1.5MPa；超前小导管以紧靠开挖面的格栅钢架支点，打入短钢管后注浆，形成管栅支护环。

（3）小导管超前注浆工艺流程见下图

（4）注浆异常现象处理

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；单液注水泥浆压力突然升高，即可能发生了堵管时，应停机检查；水泥与水玻璃双液注浆压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常后，再进行双液注浆；水泥浆单液或水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大，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。

二、隧道冬季施工措施

混凝土工程的冬季施工与常温施工不同，由于自然气温降至0℃以下，从整个施工过程中的各个环节，都要采取相应的保温防冻、防风、防失水等措施，尽量给混凝土创造正温养护环境，使混凝土不断凝固、硬化、增长强度。为达到上述目的，根据当地的气象资料和地理环境，从混凝土的原材料、搅拌、运输、浇筑及养护等方面着手制定相关的施工方案：

1、在骨料堆放场搭建遮雪棚，保证骨料干燥、防止冻结；

2、为保证搅拌站的温度满足要求，采用钢结构和保温板搭建保温棚，将搅拌机和配料斗全部包裹在里面，保温棚里安装锅炉，并配备热水循环系统；

3、在保温棚里设置两个储水罐并与锅炉连接，保证拌和用水温度在60-80℃，利用水温对骨料加热；

4、投料时先投入骨料和加热的水，待搅拌一定时间后，水温降到40℃左右时，在投入水泥；

5、在混凝土运输罐车外包裹保温材料，保证运输过程中，混凝