9谷竹关垭子隧道出洞施工方案(双层小导管CRD法导洞.doc

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1、湖北省谷城至竹溪高速公路GZTJ34合同段 关垭子隧道出洞施工方案中铁隧道集团有限公司 SYC/ZY/GCB06-1份号：专项施工方案编号：SYC/ZXSGFA/2013-拟制： 邵 武 日期：2013年7月19日校对： 全 民 日期：2013年 7月19日初审： 日期： 年 月 日审核： 日期： 年 月 日批准： 日期： 年 月 日目 录1、总说明11.1编制原则11.2编制依据12、工程概述12.1工程概况12.2工程施工进展情况22.3出口段自然条件和地理条件23、围岩和支护构成34、施工总体部署及进度计划34.1施工总体部署34.2资源、进度计划45、各工序施工方法、工艺及措施45.1

2、洞身开挖45.2洞口边仰坡施工65.3双层超前小导管(左线)95.4管棚施工(右线)126、施工安全保证措施186.1监控量测186.2 超前地质预报256.3 安全保证措施256.4安全技术交底276.5防坍塌应急预案367、雨季的施工安排377.1、雨季施工组织领导机构377.2、雨季施工技术措施38391、总说明1.1编制原则（1）响应合同约定的各项要求，严格按照合同约定规定的内容和格式编制；（2）从组织机构、机械设备配备、工程材料供应等方面，确保工程质量和施工安全；（3）本着技术上的科学性和在实施工程上的可能性,保证安全、质量同时，确保建设单位要求的阶段性工期和总工期，根据工程特点部署

3、施工组织机构和优选先进可行的施工方案； （4）临时工程本着临永结合、节约用地、满足施工、精打细算的原则安排；（5）充分考虑并做好水土保持与环境保护工作。1.2编制依据（1）湖北省谷城至竹溪高速公路一期土建工程施工招标招标文件（项目专用本）（2）中交第二公路勘察设计研究院编制的谷城至竹溪高速公路两阶段施工图设计；（3）施工合同及标前会议精神、补遗书；现场调查的有关资料；（4）国家及交通部现行有关设计、施工规范、验收规范、标准、规程、定额等.（5）公路工程国内招标范本( 2003版 )（6）公路工程技术标准(JTG B01-2003)（7）公路隧道施工技术规范（JTJ F60-2009）（8）公路

4、隧道设计规范（JTD70-2004）（9）公路工程施工安全技术规范（JTJ 076-95）（10）公路工程质量检验评定标准（JTG F80/1-2004）（11）公路隧道通风照明技术规范（JTJ026.1-1999）（12）锚杆喷射混凝土支护技术规范（GB 500862001）2、工程概述2.1工程概况关垭子隧道所在地位于竹溪县蒋家堰镇，左线起止里程桩号为：ZK227+945ZK229+573.587，全长1628.578m，右线起止里程桩号为：YK227+945+YK229+571.587，全长1626.587m。隧道设置人行横洞2处，车行横洞2处。曲线半径为5000m，本隧道设计无超高。2

5、.2工程施工进展情况截至2013年6月25日，关垭子隧道左线掌子面已掘进至ZK229+520.2，距出口暗洞里程ZK229+568.587剩余48.387m，全部为S5a衬砌类型。关垭子隧道右线掌子面已掘进至ZK229+466.5，距出口暗洞里程ZK229+566.587剩余100.587m，全部为S5a衬砌类型。2.3出口段自然条件和地理条件地形情况：隧道区属构造剥蚀侵蚀低山地貌，海拔高程多在618808m,跨3座山体，经过区域地表地形起伏较大，坡面植被较发育。隧道出口岩层为单斜地层，岩性为强风化片岩，出洞口地层产状为6525 ，发育一组节理L1：4539，坡向和岩层倾向组合关系为横向坡，隧

6、道左线埋深较原设计存在较大出入，横向偏压，成洞条件较差，对边坡稳定性不利。关垭子隧道出口地形相片关垭子隧道出口左线设计与实际地形对比图地质情况：地层岩性复杂多样，隧址区地层为粉质粘土，强风化片岩，隧道岩体较破碎，裂隙较发育多，雨季时地下水出水状态为淋雨状。水文情况：所经区域属汉江流域，路线所经区域的主要河流有竹溪河。其它为山涧溪流，水量受本区域季节性降雨影响，夏季水量较大、秋冬季水量小，地下水为孔隙潜水、上层滞水、构造裂隙水和基岩裂隙水，主要是受大气降水补给。3、围岩和支护构成左线出口ZK229+504ZK229+568(右线出口YK229+470YK229+566)为V级围岩，S5a衬砌类型

7、，地质结构主要为粉质粘土及强风化片岩，风化强烈，节理裂隙发育，岩体极破碎，工程地质性质及围岩自稳能力差，雨季时地下水出水状态为淋雨状。S5a衬砌类型主要技术参数表衬砌类型围岩级别超前支护初期支护预留变形量二次衬砌锚杆钢筋网喷射砼钢拱架S5a级浅埋108大管棚、42小导管22药卷锚杆L=3.5m（纵）60120（环）8钢筋网2020cm双层C20喷射砼厚26cm20b工字钢间距60cm(全封闭)12cm拱部、仰拱50cm（钢筋）4、施工总体部署及进度计划4.1施工总体部署关垭子隧道出口端位于陕西境内，施工场地、施工用风水电及火工品等问题无法解决，因此采用进口向出口方向独头掘进，设计洞口管棚不具备

8、施做条件，针对此情况，2013年7月8日，业主、设计代表、监理与项目部召开专题会，会议对我部建议的施做洞内管棚方案不予采纳，确定超前支护采用双层小导管，开挖方法继续采用三台阶法，出洞采用CD法开挖，必要时增加临时仰拱（具体视围岩情况，由业主、设计、监理、施工单位四方现场确定，并签订会议纪要）。由于设计CD法在上台阶先行侧导洞未封闭成环，考虑本隧道变形较大，因此决定自目前掌子面里程开始（ZK229+537），采用CRD法开挖，施工至ZK229+553时（距离洞口15m），左侧上台阶导洞开挖贯通，导洞贯通后施做出口洞口截水沟及边仰坡开挖防护，然后施做洞口管棚（管棚长度15m），管棚施做完成后左线开

9、挖至全断面贯通，同时右线按设计施做洞口管棚，在管棚掩护下进洞，形成右洞双向掘进，最后洞内贯通的方式。双层小导管采用42mm花钢管，环向间距0.4m，长度4m，下层导管施工角度10左右，上层导管3045左右，并进行注浆固结岩体。图4.1 施工总体部署平面示意图4.2资源、进度计划1）主要机具设备挖掘机2台、自卸车3台、管棚钻机1台、湿喷机4台、YT28风钻10台、风镐5台、注浆机2台。2）劳动力组织作业队长2人，班长4人，开挖班40人、立拱班16人、喷浆班20人。3)施工进度每循环进尺: 0.6m；每循环时间为:10小时；每月循环数:（3024）10=72个循环；每月进度：0.672=43.2米

10、，实际按40米计。5、各工序施工方法、工艺及措施5.1洞身开挖5.1.1测量放线开挖前由测量人员测放开挖轮廓线，并对上一榀拱架超欠情况进行检查，确保开挖及拱架位置符合设计要求。5.1.2洞身开挖为控制围岩变形，左线出洞采用CRD法开挖，预留变形量40cm。上台阶左右侧均封闭成环，下台阶中隔壁施工完成后如变形较大可根据情况增加临时仰拱，确保安全出洞。1）施工顺序图5-1 CRD法施工工序流程图图5-2 CRD法施工工序横断面及纵断面示意图施工顺序：1左侧上台阶开挖；左侧上台阶初期支护、中隔壁及临时仰拱；3右侧上台阶开挖；右侧上台阶初期支护及临时仰拱；5左侧中台阶开挖；左侧中台阶初期支护、中隔壁；

11、7右侧中台阶开挖；右侧中台阶初期支护；9左侧下台阶开挖；左侧下台阶初期支护、中隔壁；11右侧下台阶开挖；右侧下台阶初期支护；仰拱及填充浇筑；全断面二次衬砌。2）施工要求上台阶开挖循环进尺控制在1榀拱架距离，中下台阶控制在12榀拱架距离。上、中台阶高度44.5m，台阶长度为35m，左右两侧纵向距离宜小于1倍隧道洞径。周边轮廓应尽量圆顺，减小应力集中。当开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。根据监控量测信息，初期支护稳定后拆除中隔壁临时支护，拆除后应尽快施作二次衬砌。上台阶设置临时仰拱，封闭成环，开挖自上而下，交叉进行。5.2洞口边仰坡施工5.2.1边仰坡开挖支护施工工序测量放线洞顶截水

12、沟施工洞口段边仰坡开挖清理坡面初喷混凝土打设锚杆挂钢筋网复喷至设计厚度。5.2.2洞口边仰坡开挖施工方法测量放线：根据设计图纸进行放线，确定隧道中线、边仰坡线，以指导下一步施工。截水沟施工：根据边仰坡外洞顶渗水情况和洞口段地面排水系统，确定截水沟流向，按设计断面及时施作截水沟。如洞顶有坑洼积水，修筑简易临时排水沟与截水沟连接，使积水流入截水沟。洞口段土石方开挖：洞口段边仰坡开挖采用人工配合挖掘机，松软地层开挖时自上而下，随挖随支护，加强防护，随时监测、检查山坡稳定情况。为保证边坡成形良好，土质边仰坡施工时预留20-30cm，预留部分用人工按设计要求刷坡。在石方地段，采用浅眼松动爆破，自上而下进

13、行，根据测量组现场放样的边仰坡底线及坡度确定炮眼位置和角度，严格控制装药量。爆破炮眼深度和装药量依据岩层和炮眼布置严格控制，进行适当调整。边仰坡开挖按设计坡度1：0.5开挖，隧道边坡坡与路基边坡圆滑顺接。边坡、仰坡上浮石、危石要清除，坡面凹凸不平处予以修整平顺。开挖弃方堆放在指定弃土场，边仰坡上不堆积弃土、石方。开挖过程中测量组随时控制其开挖尺寸及坡度。边仰坡支护主要施工方法边仰坡开挖后先将边仰坡面的浮渣、松动危石清除干净，随后初喷5cm厚砼。然后施作锚杆、挂网、复喷砼至设计厚度。喷射混凝土终凝后要喷水养护，养护时间一般不小于7天。喷砼时从坑洼不平处喷起，自上而下分片分块进行，达到喷砼面整体平

14、顺。考虑到洞口处路基边坡、洞脸的稳定性也采用以上防护方案，以策安全进洞。具体支护参数如下：边坡采用22砂浆锚杆，间距1.2m，梅花形布置，每根长3.5m，喷射10cm 厚C20砼，挂8钢筋网；仰坡采用：施作22砂浆锚杆，间距1.2m，梅花形布置，每根长3.5m，喷射10cm厚C20砼，挂8钢筋网。锚杆施工关垭子隧道边仰坡支护采用砂浆锚杆（边坡：22，L=3.5m，纵环间距120120cm；仰坡：22，L=3.5m，纵环间距120120cm）按梅花形布置。施工顺序：锚杆孔定位钻孔注浆锚杆安装孔口封堵。a依设计定出锚杆孔位并作标记，手持风钻钻孔，孔的方向尽量与作业面垂直，孔深略大于设计值。b 钻孔

15、完成后检查孔深、有无塌孔。如塌孔严重，则需另行钻孔，原孔用0.5:1的浓浆填塞密实。c 检查合格后用高压水将孔内岩屑冲洗干净。d 按设计比例拌和锚杆浆液，边墙部注浆时将注浆管伸入锚杆孔底部，边注浆边拔管，保证孔内浆液饱满。e装入锚杆，在浆液终凝后装上垫板并拧紧螺帽。 施工技术措施：a.开挖初喷后尽快施作锚杆，然后复喷。b.严格依设计加工锚杆，使用前锚杆杆体除锈除、除油。c.锚杆布置形式符合设计要求，按要求定出锚杆位置，锚杆间距离允许误差150mm。d. 锚杆注浆浆液比符合设计要求，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。确保孔内浆液饱满。锚杆垫板与孔口混凝土密贴。e.注浆开始或暂停超过30min时

16、，用水润滑灌浆罐及其管路。f.注浆孔口压力不得大于0.4MPa。g.注浆管插至距孔底510cm处，随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出，随即迅速将杆体插入，锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出，将杆体拔出重新注浆。h.锚杆安装7天内，不得敲击杆体，悬挂重物。钢筋网施工关垭子隧道边仰坡初期支护钢筋网采用8钢筋，网格间距为2020cm。施工方法：锚杆施作好后进行钢筋网的铺设，将加工成片的钢筋网随高就低紧贴初喷面，与受喷面的距离一般不大于3cm，用冲击孔打浅孔埋膨胀螺栓，钢筋网固定于螺栓上，用电焊焊于锚杆尾部，固定牢固。施工注意事项：a 钢筋网安装一定要稳固，喷混凝土时不得晃动。

17、b 生锈的钢筋必须按要求进行除锈。喷射混凝土施工施工工序：清理岩面初喷混凝土挂钢筋网施作药卷锚杆喷射至设计厚度。施工方法：喷射混凝土采用湿喷机，湿喷料由洞外搅拌站集中拌料，运输车运到工作面。喷混凝土：喷射混凝土前，用高压风将岩面粉尘、松动围岩和杂物进行清理，并使岩面保持一定的湿度，喷射作业分段、分片、由下而上顺序进行。初喷混凝土厚度不小于4cm。喷射作业以适当厚度分层进行，后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行。若终凝后间隔1h以上且混凝土表面已经蒙上粉尘时，受喷面使用高压气体、水进行清洗干净，岩面有较大凹洼时，结合初喷予以找平。回弹物不重新用做喷射混凝土材料。喷射混凝土终凝后喷水养护，养护时间不

18、少于7天，预留拉拔锚杆尾部需包裹，便于后期拉拔试验。施工技术措施及注意事项a水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥标号不低于425号水泥，原材料杂质含量不超标，砂、石料、水泥、水的计量误差2%，速凝剂等外加剂的计量0.5%。b设置控制喷混凝土厚度的标志。喷射前处理危石，检查开挖面是否欠挖。c采用自动计量拌合楼拌制混凝土， 混凝土必须符合：最大粒径不得超过15mm，经试验检验合格后方可施喷。d喷嘴与岩面垂直，距喷射面0.61.2m,有钢筋网时喷射距离可小于0.6cm,喷射混凝土覆盖钢筋网2cm以上。e掌握好风压，减少回弹，喷射压力0.10.15MPa。f施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障要

19、及时断电、停风，发现堵管时立即停风关机。g控制喷层厚度，使其均匀，操作时喷头不停且缓慢地做横向环形移动，循序渐进。作业完成后，喷射机和输料管内的积料必须及时清除干净。h突然断水或断料时，喷头迅速移离喷射面，严禁用高压气体、水冲击尚未终凝的混凝土。i 喷射作业人员必须穿戴安全防护用品。g特殊地段施工方案有水地段喷射混凝土采取以下措施：a.当涌水不多时，用开缝摩擦锚杆进行导水处理后再喷射；当涌水范围大时，设树枝状排水导管后再喷射混凝；当涌水严重时，可设置泄水孔，边排水边喷射。b.另一种方法是改变配合比，增加水泥用量。先喷干混合料，待其与涌水融合后，再逐渐加水喷射。喷射时由远而近，逐渐向涌水点逼近，

20、然后在涌水点安设导管，将水引出，再在导管附近喷射。5.3双层超前小导管(左线)5.3.1超前小导管施工作业流程图5.3.2施工工艺及方法1）测量放线测量组按照设计尺寸放样钢拱架，并在拱架钻孔位置后方拱顶及边墙对应孔位进行标识，利于钻孔方向控制。 图5-4 超前小导管侧面设计图图5-5 超前小导管正面设计图施工准备测量定位钻孔作业清孔钻孔验收下管、封堵孔孔口喷混凝土封堵工作面连接、调试注浆管路注浆作业注浆效果分析管尾与钢架焊连结束原材料进场检验浆液配比设计注浆试验注浆试验调整注浆参数小导管制备不合格合格满足要求不能满足要求图5-6 超前小导管施工作业流程图2）钻孔小导管钻孔采用TY28手风钻造孔

21、。钻孔时采用普通钻杆，钻头采用直径50钎头，以满足成孔后孔径大于钢管直径35mm的要求。钻孔时内层按拱架钻孔位置施钻，外层孔位打设于内层孔位之间拱架外侧，施钻过程中及时观察钻杆方向及外插角度，当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。以保证钻孔按设计要求完成，小导管能起到预期的支护效果。成孔后其钻孔长度分别为4.0m。3）小导管制作及安装超前小导管采用壁厚3.5mm，外径42mm的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部钻注浆孔，孔径8mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部留长度100cm，作为不钻孔的止浆段。小导管的加工在钢筋加工场完成。图5-7 导管加工示意图小导管安装在现场由钻机

22、顶入，要求顶入长度不小于设计长度的90%。小导管安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净，并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。4）注浆小导管注浆采用水泥浆液，其施工配合比为1：1（重量比），对于富水段采用双液浆，贫水段采用单液浆，根据隧道内围岩情况，注浆时取压力为0.51.0Mpa。注浆过程中及时观察掌子面围岩情况，并根据吸浆量及压力上升情况，当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制，拌制时用磅称对水泥及用水量进行称量控制。当一盘浆液拌制好后即可将其引流至事先准备好的盛浆容器内，而浆液拌制机可继续拌制浆液

23、，以满足注浆连续性的需要。注浆采用ZYB70/80D型双浆液注浆机，注浆时必须连续进行。当出现有串孔和漏浆现象发生时，可采用间隔一段时间后再行补注的方式进行。为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次35根）。注浆时遵循从下到上，从无水至有水的原则进行。5）施工技术要点（1）小导管钻孔前应按设计要求进行精确定位，以防止穿孔或交叉。（2）小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大35mm，然后将小导管穿过钢架，用钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出。（3）隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。（

24、4）注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次35根）。（5）注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆。（6）注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。5.4管棚施工(右线)5.4.1施工工艺流程测量放线钻 孔掏孔检查是否有坍孔、探头石安装管棚掌子面喷砼封闭孔口处理注 浆注浆效果检查进入开挖工序补 孔钻机扫孔注浆口防护合格有无安装导向管不合格图5-8 超前大管棚施工工艺流程图5.4.2导向墙施工管棚施工前应先施工套拱，利用套拱进行导向，

25、同时借助混凝土套拱稳定仰坡面山体。套拱混凝土达到85%强度时，方可实施管棚钻孔工作。导向墙结构如图5-4所示。图5-9 导向墙结构图导向墙具体施工方法如下：（1）测量放样,测定套拱与暗洞开挖分界线。（2）进行套拱拱部及边、仰坡开挖和整修,并按设计要求进行边、仰坡锚喷防护施工。（3）套拱施工时，先安装3榀18型钢钢架，钢架外表面的连线坡度与管棚的外插角一致。经环向各点量测满足要求后，固定型钢。在型钢上标注1504mm导向孔口钢管的位置，孔口管采用25螺纹钢固定于钢架上、18工字钢采用脚板连接。（4）支撑稳固后，然后安装内、外侧其它型钢钢架，内、外层钢架采用钢筋焊接，内外模均采用5cm木模或竹胶板

26、加工安装，然后进行套拱砼的施工， 套拱采用C25砼浇筑，长度为2米，待套拱砼强度达到85%时开始长管棚施工。5.4.3大管棚施工1）测量放样测量组把导向墙拱架位置标志在已完成的初支混凝土面上，并交底给分队，拱架施工结束后，测量组对拱架高度进行复核；2）搭钻孔平台安装钻机（1）钻机平台采用边仰坡开挖土方堆筑而成，钻孔由1台钻机由高孔位向低孔位进行。（2）平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。（3）钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线

27、与孔口管轴线相吻合。3）钻孔（1）为了便于安装钢管，钻头直径采用130mm。（2）岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。（3）钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。（4）钻进过程中经常用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。（5）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。（6）认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。4）掏孔检查（1）用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深

28、符合要求，防止堵孔。（2）用高压风从孔底向孔口清理钻渣。（3）用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。5）安装管棚钢管（1）顶管工艺:根据快速施工的要求，采用挖掘机和棚管钻机相结合的工艺，钻机与导向墙之间的导管利用钻机的冲击和推力顶至导向墙末端3m位置（顶进管棚时棚管钻机不使用回转压力，不产生扭矩），由于靠近掌子面管棚钻机施工空间受到限制，导向墙与掌子面之间的导管用挖掘机顶至掌子面。（2）管件制作：管棚采用108的无缝钢管，连接接头采用丝扣连接，内接头车丝，长度为15cm；为保证受力均匀性，钢管接头应纵向错开，奇数孔第一节用3m，偶数第一节用6m，以后各节均用6m，奇数孔最后一节3m，管棚长

29、度为42m。管棚接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔口后再行连接。第一根钢管前段要加工成锥型，保证顶进顺利。（3）清孔检查钻孔合格后，安装钢管，每钻完1孔便顶进1钢管，钻进中应经常采用测量仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。接长管件应满足管棚受力的要求，相邻管的接头前后错开不小于1m，避免接头在同一个断面受力。（4）顶管作业：将钢管安放在顶管上后，棚管钻机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击力控制在1820MPa，推进压力控制在4.06.0MPa。（5）接管：当第一根钢管推进孔内，孔外剩余3040cm 时，开动棚管钻机反转，使顶进联接套与钢管脱离，棚管钻机退回原位，大臂落下，

30、人工装上第二节钢管，大臂重新对正，棚管钻机缓、慢、低速前进对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。棚管钻机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，按同样方法继续接钢管。6）封闭钢管尾部用棉纱堵塞、水泥砂浆封堵。7）孔口处理用钢板封闭钢管尾部，并焊接止浆阀。8）注浆（1）配制浆液水泥浆的搅拌应在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，在钢管中注水泥再灌注5%的水玻璃（重量比），水泥浆水灰比1:1，水玻璃模数m=2.4，浓度Be=35，注浆时初压0.51MPa，终压2.0Mpa，注浆结束后用M30水泥砂浆充填无缝钢管，以增强钢管

31、强度和刚度。搅拌水泥浆的投料顺序：在放水的同时，将水玻璃在水中按一定比例加入，搅拌溶解，再将需要的水泥倒入，搅拌23min。制备水泥浆或稀释水玻璃时，严禁水泥块或纸片进入浆液，放浆进入储浆桶时要用滤网过滤，以防止堵塞注浆泵。做好配置浆液的施工记录，并且在注浆过程中要做好注浆记录，为分析注浆效果提供依据。配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、离析等现象。（2）注浆注浆工艺系统：双液注浆工艺系统如图6-7所示。图5-10 双液注浆工艺系统示意图注：1、高速搅拌机；2、吸浆管；3、回浆管；4、进浆阀；5、泵；6、压力表；7、输浆管；8、快速接头；9、孔口压力表；

32、10、钢管接头；11、混合器；12、单向阀；13、三通；14、止浆塞；15、注浆孔注浆顺序管棚注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。注浆施工由两端管棚钢管开始注浆，跳孔进行注浆施工，向隧道拱顶钢管方向推进，开始时注浆的浆液浓度要低一些，逐渐加浓至设计浓度。这样做法有利于注浆的浆液向拱顶方向扩散，而且促进浆液的致密程度，利于防渗的要求。孔号为偶数的管棚完成后，对奇数部分管棚进行注浆。长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内的土石设计，浆液扩散半径不小于0.5m，注浆采用分段注浆。注浆施工要点a为了保证管棚注浆施工作业顺利进行和保证管棚施工质量和安全，注浆前应做好掌子面

33、封闭施工，防止浆液从掌子面围岩裂隙渗出。b注浆孔位要准确，定位偏差应小于5cm，孔底偏差不大于孔深的1%2%。顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑，在注浆施工前采用高压风水进行吹洗，如果管内仍有较大的碎石，应采用小于钢管内径的钻头将其钻碎，吹洗干净。c拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液，拌好的浆液要过滤，未经过滤的浆液严禁进入泵体，以防堵塞。注浆过程中，要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况，发现问题及时处理。经常测定混合浆液的凝结时间，防止由于泵及管路故障，造成浆液比例改变而发生事故。注浆过程中，如发现孔口及工作面漏浆，要采取封堵，缩短凝胶时间及采用间歇注浆方式。做好钻孔、注浆记录，为分析注浆

34、效果提供依据。注浆结束后，要彻底的清洗泵体和管路，以保证下次注浆安全顺利进行。d注浆施工过程中如发现掌子面漏浆，应及时用喷射混凝土进行封堵。e注浆结束：进浆量小于2025L/min；注浆压力逐步升高，达到设计终压后稳定10min以上；注浆结束后采用M30水泥砂浆填充无缝钢管。完成长管棚注浆施工后，在管棚支护的保护下，按设计的施工步骤进行开挖。（3）管棚注浆施工的结束标准单孔注浆结束条件。注浆过程中只要满足以下两个条件之一，即可认为单孔注浆达到设计的要求并可结束注浆施工。单孔注浆结束条件：a、注浆压力达到注浆设计所规定的终压2.0MPa。b、单孔注浆量达到设计注浆量。注浆量的计算公式如下：Q=A

35、=RL式中：Q-总注浆量（m3）；A-注浆范围岩层体积（m3）；-填充率，根据图纸及岩石地层的情况而定。R-注浆半径（m）；L-注浆长度（m）。全地段结束条件：所有注浆孔均以符合单孔注浆结束条件，无漏注浆的情况。9）管棚施工控制要点及质量控制：钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。钻孔外插角为 12，并根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量，钢管施工误差：径向不大于20cm。严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔

36、，原位重钻。掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。6、施工安全保证措施6.1监控量测6.1.1现场监控量测工作程序1)现场情况的初始调查施工前对隧道工程的地质条件、地下水状况及施工影响区域内的周边环境进行初始调查，掌握工程特点和难点，为监控量测工作的顺利开展做好准备。2)编制实施细则现场监控量测小组按照监控量测设计的要求，结合初始调查结果编制实施细则，经监理工程师审查批准后实施。3)布设测点并取得初始监测值基准点、测点的埋设须严格按照相应规范进行，以确保监控量测数据可靠。测点埋设后应及时取得初始监测值。4)现场监控量测及分析现场监控量测工作由现场监控量测小组实施，并根据监控量测数据对隧道

37、施工安全及结构的稳定性做出分析评价。5)提交监控量测成果监控量测小组一般以周报(特殊情况要形成日报)的形式提交监控量测成果(包括纸质和电子文件)。当出现异常现象时，应及时反馈，以便采取相应的对策。现场监控量测工作停止后，应在一个月内编写出该工程的施工监控量测总结报告。6.1.2 监控量测方法表6-1 隧道监控量测的主要项目及采用的仪器序号项目名称常用量测仪器1必测项目洞内、外观察现场观察、罗盘仪等2拱顶下沉水准仪、钢挂尺或全站仪3周边位移收敛计、全站仪1）洞内、外观察 施工过程中应进行洞内、外观察。洞内观察可分开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。 开挖工作面观察应在每次开挖后进行，及时绘制开

38、挖工作面地质素描图、数码成像，填写开挖工作面地质状况记录表，并与勘查资料进行对比。其主要内容包括：围岩类型及分布特征，结构面位置和产状，节理裂隙发育程度，节理裂隙的填充物的性质和状态等；开挖工作面的围岩稳定状态，顶板有无剥落、掉块现象；是否有涌水，涌水量大小，涌水位置，地下水的物理性质（颜色、气味、色度等）。 对已施工地段观察每天至少进行一次，应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等的工作状态。其主要内容包括：有无锚杆被拉断或垫板陷入围岩内部的现象；喷混凝土是否产生裂隙或剥离，喷射混凝土是否产生剪切破坏；钢拱架有无被压变形现象；是否有底鼓现象。 洞外观察重点应在洞口段和洞身浅埋段，记录地表

39、开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况等，同时还应对地面建(构)筑物进行观察。2）变形监控量测 变形监控量测可采用接触量测或非接触量测方法。 隧道净空变化量测可采用收敛计或全站仪进行。采用收敛计量测时，测点采用焊接或钻孔预埋。 采用全站仪量测时，测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标，靶标粘附在预埋件上。 拱顶下沉量测可采用精密水准仪和铟钢挂尺或全站仪进行。在隧道拱顶轴线附近通过焊接或钻孔预埋测点。测点应与隧道外监控量测基准点进行联测。采用全站仪量测时，测点及量测方法与隧道净空变化量测相同。 地表沉降监控量测可采用精密水准仪、铟钢尺进行，基准点应设置在地表沉降影响范围之外。测点采用

40、地表钻孔埋设，测点四周用水泥砂浆固定。 当采用常规水准测量手段出现困难时，可采用全站仪量测。6.1.3 监控量测断面及测点布置1）控制点的布设 水准基点的埋设确定水准基点点位时，必须保证点位所在地的地基坚实稳定、安全可靠，并利于标示，长期保存与观测。水准基点应尽可能远离工程施工影响范围。 工作基点的埋设工作基点应根据地层土质状况确定，应采用混凝土水准标识，位于靠近观测目标便于联测观测点的稳定，工作基点标石顶面的中央为圆球状不锈钢的金属水准标志。2）监测点的埋设水平收敛、拱顶下沉测点应在被测结构面上用风钻或冲击钻成孔，孔径为4080mm，深20cm，在孔内填塞水泥砂浆后插入收敛预埋件。拱顶下沉测

41、点和净空变化测点应布置在同一断面上。监控量测断面间距为510m。拱顶下沉测点设置在拱顶轴线附近，水平收敛点每台阶布置一条水平测线。图6-1 三台阶施工法监控点布置图6.1.4 监控量测断面间距及频率监控量测断面间距按照级围岩间距要求执行，拱顶下沉量测与净空水平收敛量测应在同一断面内进行，断面间距1520m。监控量测频率应根据量测时间、测点距开挖面的距离及位移速度分别按下表确定，应采用较高的频率值。表6-2 按时间确定的监控量测频率项目名称监控量测频率115d16d1个月13个月大于3个月必测项目拱顶下沉12次/d1次/2d12次/周13次/月周边位移12次/d1次/2d12次/周13次/月表6

42、-3 按距开挖面距离确定的监控量测频率监控量测断面距开挖面距离(m)监控量测频率(01)B2次/d(12)B1次/d(25)B1次/2一3d5B1次/7d注:B为隧道开挖宽度。表6-4 按位移速度确定的监控量测频率位移速度(mm/d)监控量测频率52次/d151次/d0. 511次/23d0. 20. 51次/3d0.21次/7d6.1.5 监控量测数据的采集、分析、预测1）数据采集每次观测后应立即对观测数据进行校核，如有异常应及时补测。每次观测后应及时对观测数据进行整理，包括观测数据计算、填表制图、误差处理等。2）数据分析绘制时间-位移曲线散点图和距离-位移曲线散点图，如下图所示。如果位移的

43、变化随时间（或距开挖面的距离）而渐趋稳定，则说明围岩处于稳定状态，支护系统是有效、可靠的，如图中的正常曲线。在图中的反常曲线中，出现了反弯点，说明位移出现反常的急骤增长现象，表明围岩和支护已呈不稳定状态，应立即采取相应的工程措施。3）安全预测在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最大位移值，预测结构的安全状况。6.1.6 监控量测信息反馈及工程对策1）监控量测信息反馈应根据监控量测数据分析结果，对工程安全性进行评价，并提出相应工程对策与建议。2）监控量测信息反馈可按下图规定的程序进行。3）施工过程中应进行监控量测数据的实

44、时分析和阶段分析。实时分析：每天根据监控量测数据及时进行分析，发现安全隐患应分析原因并提交异常报告;阶段分析：按周、月进行阶段分析，总结监控量测数据的变化规律，对施工情况进行评价，提交阶段分析报告，指导后续施工。4）工程安全性评价对位移监测采用三级管理制，即根据隧道围岩位移量大小分别确定、级标准，根据不同级别采用相应的工程对策。图6-2 监控量测信息反馈程序施工设计监控量测现场施工监测设计资料调研量测结果的计算机信息分析处理必测项目的回归分析监测结果的综合评价量测结果的形象化、具体化报送设计和施工单位结构安全性、经济性判断经济类比理论分析甲方、规范要求“围岩结构”体系动态及现状分析说明、提交修正设计意见、建议反馈设计施工是否改变设计、施工方法新设计方案调整设计参数、改变施工方法或辅助施工措施选测项目的应力应变动态分析量测结果的综合处理及反馈分析框图监控量测管理基准值应根据有关规范、规程、计算资料及类似工程经验制定，当监测数据达到管理基准值的70%时，定为警戒值，应加强监测频率。当监测数据达到或超过管理基准值时，应立即停止施工，修正支护参数后方能继续施工。表6-5 监测三级管理表管理等级管理位移应对措施UoUn/3正常施工Un/3Uo2Un/3上报监理工程师，综合评价设计施工措施，加强监