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隧道锚喷支护施工方案 湖南省邵怀高速公路项目土建工程第16合同段 锚喷支护施工技术方案 锚喷支护施工技术方案 一、工程概况 邵阳至怀化高速公路是国家重点建设的“五纵七横”国道主干线中上海至瑞丽高速公路的一段，是我国中西部地区交通运输的大通道。起于湘潭至邵阳高速公路的终点周旺铺互通式立交桥，终点至方县的竹田，与规划的怀化至新晃高速公路连接，主线全长156公里。 邵阳至怀化高速公路洞口至铁山段起点位于洞口镇贺家冲的石嘴响，终点位于怀化境内洪江市铁山乡的文昌阁，本段路线全长34.679Km。第十六合同段起点里程Y(Z)K99+200，终点里程K103+370，全长4.17Km。 1.1气候 路线所经地区属中亚热带季风湿润气候，具有明显的季节特征，气候温和，四季分明，热量充足，雨量集中，无霜期长，春温多变，夏季多旱，严冬期短，暑热期长。 气候对沿线施工的影响主要在雨季，全年降雨量大于1300mm，雨季多集中于四、五、六月份，约占全年降雨量的50%。因气候影响施工的是冬春交替期，一般在每年12月下旬开始至第二年二月中旬期间，约20天左右。年平均气温15.6℃，最高气温为39.3℃，最低气温-7.6℃。 1.2地貌、地质、水文 1.2.1地形地貌 本项目路线大致呈东西走向。主要跨越资水流域，由于水系发育，沿线地形侵蚀强烈。沟壑纵横，岸坡陡峻，地面相对高差一般在100～280m 18 1818 中铁二十局集团第二工程有限公司 沿线地表水系较发育，地表水主要来源于大气降水，河水位受季节降水影响大。路线所经区域地下水包括岩溶水、基岩裂隙水和空隙水，受大气降水补给，水量随季节变化。沿线地下水对钢筋混凝土无腐蚀。 雪峰山隧道段地下水主要为空隙水、基岩裂隙水和构造裂隙水。覆盖层中的空隙水主要赋存于碎石土中，依靠大气补给，水位随地形与降雨波动，一般顺岩面下流，局部以泉水的形式集中排泄，基岩裂隙水主要赋存于全强风化岩层中，水量较小，构造裂隙水主要是断裂带内的裂隙水和褶皱核部的裂隙水，由于区内断层和褶皱核部透水性较差，因此，推测构造裂隙水对工程的影响不大。 1.4主要技术标准 公路等级：高速公路（4车道） 设计荷载：汽车-超20级，挂车-120 设计行车速度：80Km/h 路基宽度：24.5m（分离式2×12.5m） 1.5施工条件 线路位于邵阳、怀化两市境内，沿线有湘黔铁路，320国道、省道S220线、S221线以及县、乡公路与拟建公路交叉、相接或平行，交通比较方便。扩修３２０国道至线路K103+370段乡村公路约15Km（16、17、18、19合同段共用），新修至雪峰山隧道出口便道约0.66Km，至3号竖井便道约8.328Km. 电力由业主架设的高压线路接出。 施工用水：从隧道口小溪抽水至山坡新修高压水池，供生产生活用水。 筑路材料：块（片）石、碎石料场位于洞口县江口镇，距路线14Km；水泥从洞口县第三水泥厂购买，运距100Km；石灰在洞口县茶铺石灰厂购买，运距100Km；砂、砾石在黄桥镇明丰村砂场购买，运距120Km。 通讯与当地电信部门联系安装程控电话。 1.6主要工程数量 第十六合同段起点里程Y(Z)K99+200，终点里程K103+370，全长4.17Km，主要结构工程为雪峰山特长隧道，另有双孔盖板涵一座，圆涵一座。其主要工程数量为： （一）隧道(雪峰山特长隧道出口)左线隧道长3611m，右线隧道长3622m（本合同段），竖井383m。 （二）路基土石方挖方41021m3，填方498219m3，土工格栅23255m2。 （三）涵洞两座：1座2-4×4m盖板涵，涵长48.75m，一座1-Ф0.5m圆管涵，涵长18m。 （四）防排水工程：浆砌片石边沟806.2m，路基盲沟546.2m，截水沟182.2m，PVC-U管697.3m，中央分割带渗沟54.2m。护坡：C20现浇混凝土17.7m3，M7.5砌片（块）石205m3。路堑钢筋方格骨架锚杆护坡：现浇混凝土272m3，浆砌10m3，锚杆11821Kg。 （五）水泥稳定碎石底基层13391.1m2。 二、具体施工方案 1、工字钢钢架、格栅钢架 钢架在洞外钢筋加工棚按设计单元尺寸加工成片，采用18a、16a型工字钢制作，共分成10段加工，段与段之间采用高强螺栓连接，工字钢焊接在1cm连接钢板上。加工前清除工字钢、钢筋上油污浮锈，用冷弯设备弯制成型，再焊接连接钢板，钢架加工时其尺寸须放大7～10cm作为预留变形量，确保初期支护不侵入衬砌净空。工字钢与钢板的焊接必须符合技术规范要求。 将加工成型的钢架在加工场试拼合格后，运到开挖点安装。安装前先检查开挖断面中线和高程、开挖轮廓是否符合要求，初喷4cm厚砼再架设钢架。钢架的基础必须按照要求处理，对于台阶法施工地段，钢架拱脚必须放置在 实地，若围岩比较破碎时，必须支垫混凝土块或木板，并在拱脚铺盖5～10cm的砂石，便于下导坑施工时清理。钢架在自制简易台车上架设。 钢架垂直于线路方向架设，允许偏差±2°，中线及高程允许偏差±50mm。钢架与初喷砼必须紧密接触，空隙处用砼垫块楔紧，每榀垫块不少于14处。钢架单元间用M20高强螺栓连接，钢架纵向用连接钢筋连接，其环向间距应符合设计尺寸，钢架与纵向连接筋采用连接套连接，连接套采用25mm直径钢管加工，长度5cm，连接套与工字钢焊接，连接筋两头弯制成90°插入连接套，钢架定位焊连在系统锚杆上。 钢架加工、安装应符合下列要求： ①钢架质量和接头位置必须符合要求，钢架无漏焊、开焊。 ②加工成型的钢架应圆顺；允许偏差为：拱架矢高及弧长+20mm，架长±20mm，焊缝厚度不小于4mm。 ③钢架组装后应在同一个平面内，断面尺寸允许偏差为±20mm，扭曲度为20mm。 ④钢架应架设在与隧道轴线垂直的平面内，安装位置允许偏差为：与线路中线位置支距不大于30mm，垂直度5%。 ⑤钢架保护层厚度应大于25mm，其背后应保证喷射混凝土密实。 ⑥钢架安设正确后，纵向必须连接牢固，并与锁脚锚杆焊接成整体。 2、Φ25中空注浆锚杆 Φ25中空注浆锚杆，按纵环向间距75（纵）×100（环向）梅花形布置，原则上径向设置，并适当考虑与围岩层面的关系，尽量与岩面垂直，锚杆单根长度3m。锚杆用锚杆机或气腿式风动凿岩机在简易台车上施工，孔径45mm，钻眼位置、方向、孔径严格控制，钻孔完毕后，用气清孔，并将锚杆边旋转边送入眼孔，安装止浆塞、φ10塑料排气管、垫板、螺母，垫板要紧贴岩面。注入水泥砂浆，注浆时应将眼孔中气体排出，注浆压力控制在0.5～1Mpa，砂浆锚杆施作方法同中空锚杆施作方法。锚杆施工要求锚杆孔位偏差不大于200mm，孔洞保持直线；孔深不得小于设计长度，杆体露出面的长度，不应大于喷层厚度。 3、钢筋网 钢筋网采用8mm直径圆钢焊接，尺寸20×20cm，双层布置。钢筋网在洞口钢筋棚加工成片，每片加工尺寸1.5m×2m，然后运到洞内安装，钢筋网应与钢架焊接成整体并焊接在系统锚杆上，保护层厚度不小于4cm。钢筋网的加工、安装要求：钢筋网的网眼尺寸误差±10mm，对角线误差10mm；钢筋网的漏焊、开焊不得超过焊点的2%，且不应集中；钢筋网在安装时应搭接10cm；钢筋网与钢架的焊接必须牢固，防止喷射混凝土的过程中发生塌落。 4、喷射砼 喷混凝土采用湿喷工艺，以减少回弹及粉尘，创造良好的隧道施工条件。喷射用砼在拌合站拌制，由运料车运至喷射工作面。喷射砼配合比由现场试验室根据试验选择，并经过试验验证。同时使用2～4台湿式喷射机喷射C25混凝土或C20混凝土。喷前检查净空尺寸，处理局部欠挖，清除松动危石，按经监理工程师批准的配合比将配料在洞口拌合站拌合均匀，用砼运输车将混合料运送到喷射点，用湿喷机分层喷射砼，分层厚度拱部一次不超过5cm，边墙一次不超过10cm，自下而上分段进行，每次喷射分段长度不超过6m。喷射作业要配熟练的喷射工，喷嘴应与受喷面保持垂直，同时与受喷面保持一定的距离，一般为0.6～1.0m。按照设计与规范要求，设置预埋点，作为围岩的压力变形监控量测点，取得围岩形变参数，作为施工与调整依据，画出围岩形变曲线，在一定时间围岩趋于稳定后，方可二次模注砼。回弹料严禁重复使用。喷射混凝土的喷层厚度平均厚度≥设计值；最小厚度≥0.5设计值，且≥60mm。对于超挖部分或受喷面明显凹凸不平处，采用同等级强度混凝土喷射补平和回填。 喷射工艺流程见图3.9。 粗骨料 细骨料 水 泥 水 外加剂 混 凝 土 拌 合 站 混 凝 土 输 送 车 湿 喷 机 高 压 风 喷 嘴 速 凝 剂 受 喷 面 图3.9 湿喷工艺流程图 5、注意事项 （1）所用材料必须符合图纸及相关文件、规范的规定。 （2）混合拌料时，应采用钢纤维播料机均匀撒入混合料中，搅拌好的混合料中钢纤维分布均匀，不得结团，搅拌时间不得小于3分钟。 （3）干混合料宜随拌随用，无速凝剂掺入的混合料，存放时间不应超过2小时，掺速凝剂后，存放时间不得超过20分钟。 （4）在喷射钢纤维混凝土表面，应再喷射10mm厚度的水泥砂浆，水泥砂浆的强度不应低于钢纤维混凝土的等级。 （5）喷射的混凝土表面不允许开裂、漏水，也不允许钢筋、锚杆外露和混凝土侵占隧道净空。 （6）施工前应认真检查和处理作业区的危石，施工机具布置在安全地带。 （7）检查电源、设备、管路，发现问题应及时处理，锚喷支护作业中应有人随时观察围岩变化情况。 （8）喷射堵管时，应将管路顺直，紧按喷头并不得朝向人员和设备。 （9）喷射混凝土如果出现尚在扩展或危及使用安全的裂缝和离鼓现象时，应凿除重喷。 （10）当受喷面有水时，先清除岩层表面之水。通过实验结果在混凝土中增添外加剂。 （11）对于钢架金属构件，应保证其喷射填满，粘结良好。 （12）喷射混凝土表面应平整，如有缺陷或损伤应修复完好。 （13）新喷射的混凝土应洒水养护。 （14）在已有混凝土表面上进行喷射时，应清楚剥离部分，以保证新老混凝土之间具有良好的粘结强度。 （15）喷射混凝土作业需紧跟开挖面时，下次爆破距喷射混凝土作业完成时间的间隔不得小于4h。 6、施工通风与防尘 雪峰山隧道属特长隧道，左、右线隧道单口掘进均超过3600米。清除有害气体污染，供给洞内足够的新鲜空气，并冲淡排除有害气体和降低粉尘浓度，以改善劳动条件，确保施工人员健康，洞内施工期间必须进行机械通风。在隧道一侧架设直径1500mm软管通风，每个洞口安装一台160KW风机进行压入式通风，风管距工作面不少于15m。当导坑开挖超过1500m，压入式通风已不能保证工作面空气新鲜时，采用混合式通风。即：除洞口一台160KW风机外，在1000m处串联一台160KW风机进行压入式通风。同时再增加一台55KW辅助风机进行吸出式通风，通风管的吸风口距工作面不大于5m。除运输机械外，所有洞内施工机械均使用电力机械。掘进超过竖井后，利用竖井通风，当超过3000m后，在3000m处再串联一台风机升压。风机后500采用镀锌铁皮硬管，其余采用软风管，管径1500mm。经常检查修补施工区段管路，严防管道漏风降阻，控制百米漏风率，使进口压入风压不小于4800Pa，风量不小于2000m3，串联风机升压不小于1500Pa，施工段风速不小于0.15m/s，保证炮烟在40min内排出洞外，并保证每个工人所需的新鲜风量3m3/min