巖石超前支護(hù)施工方案一、施工準(zhǔn)備1.1技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員深入學(xué)習(xí)設(shè)計圖紙、地質(zhì)勘察報告及相關(guān)規(guī)范，編制詳細(xì)的施工技術(shù)交底文件。根據(jù)隧道地質(zhì)條件（如Ⅳ-Ⅴ級圍巖、斷層破碎帶等），明確超前支護(hù)類型選擇標(biāo)準(zhǔn)：洞口淺埋段（覆蓋層厚度＜2倍洞徑）采用Φ108大管棚支護(hù)，環(huán)向間距40cm，外插角1°~2°；掌子面局部破碎帶采用Φ42超前小導(dǎo)管，長度4.5m，梅花形布置；Ⅳ級圍巖段采用Φ22超前藥卷錨桿，長度3.5m，排距2m。通過室內(nèi)試驗確定注漿材料配合比，水泥漿水灰比1:1~1:1.2，水泥-水玻璃雙液漿體積比1:0.3~0.5，凝膠時間控制在30~90秒。1.2現(xiàn)場準(zhǔn)備完成導(dǎo)線控制點和水平基點布設(shè)，采用全站儀進(jìn)行掌子面軸線放樣，誤差控制在±50mm以內(nèi)。搭建滿足管棚施工的多功能作業(yè)平臺，平臺承載力不低于20kN/m2，設(shè)置防護(hù)欄桿高度1.2m。施工用水、用電、供風(fēng)系統(tǒng)布置到位：供水管路采用Φ100mm鋼管，水壓≥0.3MPa；供電系統(tǒng)配置315kVA變壓器，確保地質(zhì)鉆機、注漿泵等設(shè)備正常運行；供風(fēng)管路采用Φ150mm無縫鋼管，風(fēng)壓穩(wěn)定在0.6~0.8MPa。1.3材料與設(shè)備準(zhǔn)備1.3.1主要材料管棚鋼管：選用Φ108×6mm無縫鋼管，每節(jié)長度6m，絲扣連接，管身鉆Φ10~16mm注漿孔，梅花形布置，間距20cm，尾部3m不鉆孔作為止?jié){段。小導(dǎo)管：采用Φ42×4mm熱軋無縫鋼管，前端加工成尖錐形，尾部焊接Φ8mm加勁箍，管壁鉆Φ6~8mm注漿孔，間距15cm。注漿材料：P.O42.5級水泥、水玻璃（模數(shù)2.4~3.0）、膨潤土（蒙脫石含量≥85%），所有材料進(jìn)場需進(jìn)行性能檢測，水泥抗壓強度≥42.5MPa，水玻璃濃度35~40Be'。1.3.2施工設(shè)備設(shè)備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途水平地質(zhì)鉆機XY-2PC2臺管棚鉆孔風(fēng)動鑿巖機YT-288臺小導(dǎo)管、錨桿鉆孔高壓注漿泵ZJB-3002臺水泥漿、雙液漿注漿液壓注漿泵2ZBQ-6/121臺小導(dǎo)管注漿型鋼彎曲機WGJ-251臺鋼拱架加工混凝土噴射機PZ-5B1臺止?jié){墻噴射全站儀TS061臺測量放樣注漿記錄儀ZJ-5001臺注漿參數(shù)監(jiān)測二、主要支護(hù)施工工藝2.1大管棚施工2.1.1套拱施工在洞口里程外5m處施做C25混凝土套拱，截面尺寸1m×1m，內(nèi)置3榀I18型鋼鋼架，間距80cm。鋼架上預(yù)埋Φ140mm導(dǎo)向鋼管，數(shù)量、環(huán)向間距與管棚一致，導(dǎo)向管與鋼架焊接固定。采用全站儀精確控制導(dǎo)向管角度，方向角誤差≤1°，孔口距偏差±50mm。套拱混凝土采用泵送澆筑，插入式振搗器振搗密實，養(yǎng)護(hù)期≥7天，強度達(dá)到設(shè)計值85%后方可進(jìn)行鉆孔作業(yè)。2.1.2鉆孔與清孔采用水平地質(zhì)鉆機鉆孔，開孔時低壓慢轉(zhuǎn)，鉆進(jìn)過程中每5m測斜一次，終孔偏斜率控制在1/2000以內(nèi)。鉆孔直徑Φ120~125mm，成孔后用高壓風(fēng)（0.6MPa）清孔，清除孔內(nèi)巖粉和碎屑，清孔時間≥5分鐘。遇破碎地層采用跟管鉆進(jìn)工藝，套管直徑Φ133mm，壁厚5mm，確保成孔質(zhì)量。2.1.3鋼管安裝鋼管采用機械頂進(jìn)法安裝，節(jié)長6m和3m交替使用，同一斷面內(nèi)接頭數(shù)量≤50%，相鄰接頭錯開≥1.5m。頂進(jìn)過程中保持鋼管軸線與鉆孔軸線一致，避免強行頂進(jìn)導(dǎo)致管身彎曲。鋼管安裝到位后，孔口與導(dǎo)向管間隙用速凝水泥封堵嚴(yán)密，防止注漿時漏漿。2.1.4注漿施工采用前進(jìn)式分段注漿，注漿壓力1.0~2.0MPa，注漿量按以下公式計算：[Q=\piR^2Ln\beta]式中：Q-注漿量（m3）；R-漿液擴散半徑（取0.8m）；L-注漿段長度（m）；n-巖體孔隙率（取5%~10%）；β-漿液損耗系數(shù)（取1.2~1.5）。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計值并穩(wěn)定10分鐘，進(jìn)漿量≤20L/min；或單孔注漿量達(dá)到計算值的80%以上。注漿過程中采用注漿記錄儀實時監(jiān)測壓力、流量、注漿量等參數(shù)，做好詳細(xì)記錄。2.2超前小導(dǎo)管施工2.2.1孔位布置與鉆孔在掌子面按設(shè)計標(biāo)出孔位，環(huán)向間距30cm，外插角5°~10°。采用YT-28風(fēng)動鑿巖機鉆孔，孔徑Φ50mm，孔深比導(dǎo)管長50cm。鉆孔完成后用高壓風(fēng)清孔，檢查孔深、角度符合要求后進(jìn)行下道工序。2.2.2導(dǎo)管安裝導(dǎo)管采用風(fēng)鎬或鉆機頂入，頂進(jìn)長度≥管長的90%。尾部與鋼拱架焊接固定，形成整體支護(hù)體系。安裝完成后，噴射C20混凝土封閉掌子面，厚度5~10cm作為止?jié){墻，噴射混凝土配合比（水泥:砂:碎石=1:2:2），水灰比0.45。2.2.3注漿施工采用水泥-水玻璃雙液漿，水灰比1:1，水泥漿與水玻璃體積比1:0.5。注漿壓力0.5~1.0MPa，凝膠時間通過調(diào)整雙液漿配比控制在30~60秒。注漿順序由下往上、由外往里逐孔進(jìn)行，單孔注漿結(jié)束后關(guān)閉止?jié){閥，防止?jié){液回流。2.3超前錨桿施工2.3.1錨桿加工與安裝錨桿采用Φ22螺紋鋼，長度3.5m，前端加工成錐形，尾部車絲長15cm。鉆孔直徑Φ42mm，孔深3.6m，采用"先注漿后插桿"工藝，注漿管插入孔底，邊注漿邊緩慢拔出，注漿至孔口20~30cm時停止，立即插入錨桿，孔口用速凝水泥封堵。錨桿安裝后24小時內(nèi)嚴(yán)禁擾動，砂漿強度達(dá)到70%后方可進(jìn)行開挖作業(yè)。2.3.2質(zhì)量檢查錨桿安裝完成后，按3%比例進(jìn)行抗拔力試驗，單根錨桿抗拔力≥150kN，試驗合格后方可進(jìn)行下道工序。三、質(zhì)量控制措施3.1原材料質(zhì)量控制建立材料進(jìn)場檢驗制度：鋼管逐批檢查合格證、質(zhì)保書，每批隨機抽取3根進(jìn)行力學(xué)性能試驗；水泥、水玻璃等材料每200t為一批次進(jìn)行性能檢測，不合格材料嚴(yán)禁使用。材料存儲符合規(guī)范要求：水泥存放于防雨、防潮倉庫，堆放高度≤10袋；鋼管分類碼放，底部墊高20cm，防止銹蝕。3.2施工過程質(zhì)量控制3.2.1鉆孔質(zhì)量管棚鉆孔：方向角偏差≤1°，孔口距±50mm，孔深±50mm，終孔偏斜率≤1/2000。小導(dǎo)管鉆孔：方向角偏差≤2°，孔口距±50mm，孔深±50mm。錨桿鉆孔：孔軸方向垂直于開挖面，局部加固錨桿與滑動面傾向相反，角度偏差≤3°。3.2.2注漿質(zhì)量控制注漿前進(jìn)行現(xiàn)場工藝試驗，確定最佳注漿參數(shù)。注漿過程中定期檢查漿液配比，每小時檢測一次水泥漿密度，確保水灰比符合設(shè)計要求。采用注漿效果檢查方法：鉆孔取芯觀察漿液擴散情況，芯樣中漿液充填率≥80%；或進(jìn)行壓水試驗，透水率≤1Lu。3.3質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)3.3.1管棚驗收項目允許偏差檢查方法孔位偏差±50mm全站儀測量孔深±50mm測繩測量鋼管安裝長度≥設(shè)計長度95%鋼尺量測注漿壓力設(shè)計值±0.1MPa壓力表讀數(shù)3.3.2小導(dǎo)管驗收項目允許偏差檢查方法孔位偏差±50mm鋼尺量測外插角±2°測角儀測量注漿量≥設(shè)計值80%注漿記錄儀四、安全保證措施4.1施工安全防護(hù)作業(yè)平臺搭設(shè)牢固，設(shè)置防滑木板，臨邊防護(hù)欄桿高度1.2m，橫桿間距0.6m，立桿間距2m。平臺上每20m2設(shè)置1個滅火器，配備應(yīng)急照明燈具，照度≥30lux。地質(zhì)鉆機操作手佩戴防護(hù)眼鏡、耳塞，注漿作業(yè)人員佩戴防毒面具、耐酸堿手套。4.2危險源控制高處作業(yè)：作業(yè)人員系掛安全帶，平臺上物料堆放不超過設(shè)計荷載，工具放入工具袋內(nèi)，嚴(yán)禁拋擲。機械傷害：鉆機、注漿泵等設(shè)備設(shè)置安全操作規(guī)程牌，傳動部位安裝防護(hù)罩，操作人員經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)持證上崗。中毒窒息：注漿作業(yè)現(xiàn)場保持通風(fēng)良好，配備有毒氣體檢測儀，當(dāng)空氣中粉塵濃度≥2mg/m3時，停止作業(yè)并采取降塵措施。4.3應(yīng)急預(yù)案編制超前支護(hù)施工應(yīng)急預(yù)案，成立應(yīng)急小組，配備應(yīng)急物資：擔(dān)架2副、急救箱1個、氧氣呼吸器2臺、應(yīng)急照明設(shè)備3套。定期組織應(yīng)急演練，每月不少于1次，演練內(nèi)容包括塌方處理、中毒急救、火災(zāi)撲救等。當(dāng)發(fā)生突水突泥時，立即啟動應(yīng)急預(yù)案，撤離作業(yè)人員，關(guān)閉掌子面止水閥，采用速凝混凝土封堵。五、施工組織與管理5.1勞動力組織工種人數(shù)職責(zé)技術(shù)員2技術(shù)交底、質(zhì)量檢查測量工3孔位放樣、鉆孔導(dǎo)向鉆機操作工6管棚、小導(dǎo)管鉆孔注漿工4漿液制備、注漿作業(yè)鋼筋工5鋼拱架、錨桿加工安裝普工8材料搬運、場地清理安全員2安全巡查、隱患排查5.2施工進(jìn)度計劃管棚施工：套拱施工5天，鉆孔（每天4孔）15天，安裝鋼管5天，注漿5天，合計30天。小導(dǎo)管施工：每循環(huán)（3m）施工時間2天，其中鉆孔1天，安裝注漿1天。超前錨桿施工：每循環(huán)（3m）施工時間1天，與開挖作業(yè)平行進(jìn)行。5.3監(jiān)控量測在掌子面后方5m范圍內(nèi)設(shè)置拱頂下沉和周邊收斂監(jiān)測點，監(jiān)測頻率：開挖后1~7天，1次/天；8~15天，1次/2天；16~30天，1次/周。預(yù)警值：拱頂下沉≤50mm，周邊收斂≤80mm，當(dāng)監(jiān)測數(shù)據(jù)超過預(yù)警值時，立即停止開挖，采取加強支護(hù)措施（如增設(shè)鋼拱架、加密小導(dǎo)管等）。六、環(huán)境保護(hù)措施施工廢水經(jīng)三級沉淀池處理后回用，沉淀池容積50m3，處理后水質(zhì)達(dá)到《城市污水再生利用城市雜用水水質(zhì)》（GB/T189