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。
钻孔完成后对孔内浮碴进行清除，用钻杆配合钻头来回扫孔，清除浮渣至孔底，防止堵孔。
然后用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
完毕后对孔径、孔深、倾角、外插角进行检查，确保满足设计要求。
(5)管棚安装管棚钢管应在专用的管床上加工好丝扣(按每节3-6米加工)，当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动钻机反转，使顶进联接套与钢管脱离，人工装上第二节钢管，再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管，根据管棚设计长度，以同样施工方法顶进其他管节。
为避免钢管接头在同一截面，第一根管及最后一根为调接管，中间管为标准节。
成孔后及时顶管作业，防止塌孔影响顶管作业。
钢管未到设计长度而无法顶进时，视顶进长度向上移位300mm另钻处理。
相邻钢管的接头必须前后错开，同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1 m（如因围岩需要进行连续管棚施工时，纵向两环管棚的搭接长大于3.0米）。
(6)注浆安装好管棚钢管并对管棚钢管孔口进行封闭处理，即对孔内注浆，注浆参数：水泥浆水灰比1∶1的水泥浆。
采用液压注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，施压0.5 mpa～1.0 mpa，持压15 min后停止注浆。
注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。
注浆结束后及时清除管内浆液，并用水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。
施工中为避免长管棚钢管全部安装后注浆，导致先注浆孔的浆液流入相邻未注浆孔，引起堵塞钢管四周的小圆孔，造成注浆困难，采取安装一孔，立即注浆一孔的办法。
钢管注浆完毕后，在钢管内填塞M10水泥砂浆，最后封口。
(7)应注意的事项管棚在注浆以前充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修工作，认真进行检查并试运转，如发现问题，及时排除、予以修复，使其处于良好状态，结束后尽快卸开孔口接头，冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
管棚注浆作业前后配合，统一指挥，保证注浆计划的实现，以期达到预期的目的和效果。
操作过程中配备专业电工，以防电路、电器设备发生问题，造成意外事故。
4.2超前小导管施工方案及方法4.2.1超前小导管施工工艺超前小导管施工工艺框图4.2.2超前小导管施工方法施工中严格遵守管超前的原则。
超前小导管采用凿岩机打眼，人工安装注浆管入孔，如人工安装困难时辅助风钻顶入。
超前小导管由钢拱架内穿过，管尾和格栅钢架焊接，注浆前用高压风将管内的砂石吹出。
小导管安设后，封堵孔口及周围裂隙，小导管注浆压力为0.5～1.0MPa。
具体步骤如下：(1)钢管加工小导管选用φ42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。
(2)钻孔、安设小导管精确定位，确定小导管的孔位并作好标记，钻孔方向垂直于开挖面，仰角6~10º。
采用凿岩机钻孔，孔口钻眼偏差不大于50mm，孔眼长度大于钢管长度。
在钻孔内插入Φ42的钢花管，在管尾后段30cm处，将麻丝缠绕在管壁上成纺锥状，并用胶带缠紧。
开动钻机，利用钻机的冲击力将钢花管顶入围岩中，孔口露出喷射混凝土面15cm，钢管顶进钻孔长度不小于管长的95%，尾端焊接在钢架腹部以增强共同支护能力。
(3)连接注浆管及封闭管口顶进钢花管至设计孔深后，将孔口用水泥浆将钢花管与孔壁之见的缝隙封堵，连接注浆管并进行注水试验，保证注浆回路正常且不漏浆。
(4)注浆：采用水灰比为1：1的水泥浆注浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa，在孔口处设置止浆塞，浆液配合比由现场试验确定；注浆时先注无水孔，后注有水孔，从拱顶向下注，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔注。
高压阀水泥浆液注浆工艺流程图(5)注浆异常现象处理发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔孔注浆。
注浆过程中压力突然升高，可能发生了堵管现象，停机检查，查明堵塞原因，清除堵塞部位后继续压浆至规定压力值。
水泥浆液进浆量很大，压力长时间不升高，则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。
(6)4.3超前锚杆施工方案及方法4.3.1超前锚杆施工工艺4.3.2超前锚杆施工方法(1)施工准备在岩面上进行锚杆位置精密测量，将钻孔位置用红油漆在掌子面上进行明确标记。
检查施工机具的完好性和安全性，确保施工的正常进行。
(2)钻孔采用凿岩钻机进行钻孔，在标记好的锚杆位置进行准确定位，纵向向上倾6~10°角钻孔，钻孔是控制用水量，以防坍孔。
(3)注浆钻孔完毕后，对锚孔进行冲洗，利用注浆泵往孔内注入水泥砂浆。
注浆时，以水引路，将搅拌好的砂浆装入注浆器并充满管路，并将注浆管插入孔中，使管口离孔底10cm间隙，开进风阀门，用高压空气将水泥砂浆压入孔眼中，注浆管逐渐被砂浆向外推挤，注到孔深2/3以上时停止注浆，由插入的钢筋将孔内砂浆挤出填满为止。
