隧道套管專項(xiàng)施工方案一、工程概況1.1項(xiàng)目基本信息本項(xiàng)目為城市快速路隧道套管工程，位于城市核心區(qū)，隧道全長1850米，其中套管施工段長度620米，設(shè)計(jì)為雙向六車道分離式隧道，單洞凈寬14.5米，凈高5.0米。隧道穿越第四系松散覆蓋層及侏羅系砂巖地層，最大埋深48米，最小埋深僅3.5米，存在淺埋偏壓、富水地層等復(fù)雜地質(zhì)條件。1.2套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)套管采用Φ2000mm×20mm螺旋縫焊接鋼管，單節(jié)長度6米，環(huán)向間距40cm，管身設(shè)置Φ16mm注漿孔，呈梅花形布置，孔間距15cm，尾部預(yù)留1.2米止?jié){段。套管與圍巖之間采用1:1水泥-水玻璃雙液漿填充，設(shè)計(jì)注漿壓力0.8-1.5MPa，單孔注漿量不小于2.5m3。1.3工程重難點(diǎn)淺埋段施工：DK1+220-DK1+380段覆蓋層僅3.5-6米，需采用管棚+小導(dǎo)管聯(lián)合支護(hù)富水地層處理：DK1+540-DK1+680段存在承壓水，滲透系數(shù)1.2×10?3m/s既有管線保護(hù)：隧道上方平行分布Φ1200mm給水管及110kV高壓電纜，最小凈距2.8米二、施工總體部署2.1施工組織架構(gòu)采用項(xiàng)目經(jīng)理部-作業(yè)工區(qū)二級(jí)管理模式，設(shè)置5個(gè)專業(yè)小組：技術(shù)組：負(fù)責(zé)施工方案編制、技術(shù)交底及現(xiàn)場指導(dǎo)施工組：配置3個(gè)作業(yè)班組，每組12人，實(shí)行兩班倒作業(yè)質(zhì)量安全組：配備專職質(zhì)檢員2名、安全員3名物資設(shè)備組：管理套管、水泥、鋼材等材料及專業(yè)施工設(shè)備測量監(jiān)控組：負(fù)責(zé)施工放樣及圍巖變形監(jiān)測2.2施工平面布置材料堆放區(qū)：劃分鋼管存放區(qū)（硬化處理+防雨棚）、水泥罐（容量50t×2）、砂石料場（分隔倉）加工區(qū)：設(shè)置套管切割平臺(tái)、注漿管加工棚、鋼筋加工區(qū)機(jī)械設(shè)備區(qū)：布置管棚鉆機(jī)（2臺(tái)）、注漿泵（3臺(tái)）、混凝土噴射機(jī)（2臺(tái)）臨時(shí)設(shè)施：配備200kW柴油發(fā)電機(jī)、三級(jí)沉淀池、壓風(fēng)站（供風(fēng)量12m3/min）2.3施工進(jìn)度計(jì)劃總工期150天，關(guān)鍵線路如下：施工準(zhǔn)備（15天）→2.導(dǎo)向墻施工（10天）→3.管棚鉆進(jìn)（45天）→4.注漿加固（20天）→5.開挖支護(hù)（40天）→6.襯砌施工（20天）三、主要施工方法3.1超前支護(hù)施工3.1.1導(dǎo)向墻施工采用C25混凝土澆筑，斷面尺寸1.2m×1.0m，內(nèi)置2榀I25b工字鋼，間距50cm安裝Φ219mm×8mm導(dǎo)向管，仰角2°，環(huán)向間距40cm，采用全站儀定位，誤差控制在±1°內(nèi)模板采用15mm厚竹膠板+50×100mm方木背楞，外側(cè)設(shè)Φ48mm鋼管支撐，混凝土坍落度控制在180±20mm3.1.2套管鉆進(jìn)采用XY-2PC型地質(zhì)鉆機(jī)，鉆桿直徑Φ127mm，金剛石鉆頭鉆進(jìn)參數(shù)：轉(zhuǎn)速60-80r/min，鉆壓15-20kN，泵量80-120L/min采用"跳孔施工"工藝，隔孔鉆進(jìn)，防止竄孔，孔位偏差≤150mm，孔深偏差≤50mm鋼管連接采用絲扣+焊接雙重連接，絲扣長度15cm，焊接高度不小于8mm3.2注漿加固施工3.2.1注漿材料配置水泥漿水灰比1:1，水玻璃濃度35Be'，體積比1:0.8采用高速攪拌機(jī)（轉(zhuǎn)速1500r/min）攪拌，攪拌時(shí)間≥3min摻加0.5%高效減水劑，初凝時(shí)間控制在45-60s3.2.2注漿工藝采用"分段注漿、由下而上、隔孔復(fù)注"的方式，分段長度3m注漿壓力分級(jí)控制：初始?jí)毫?.5MPa→穩(wěn)壓1.2MPa→終壓1.5MPa結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值并穩(wěn)定10min，進(jìn)漿量≤20L/min每5孔設(shè)置1個(gè)檢查孔，取芯率≥85%，結(jié)石體抗壓強(qiáng)度≥5MPa3.3開挖支護(hù)施工3.3.1開挖方法Ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面開挖，循環(huán)進(jìn)尺2.5mⅣ級(jí)圍巖采用臺(tái)階法開挖，上臺(tái)階高度3.2m，循環(huán)進(jìn)尺1.5mⅤ級(jí)圍巖采用CRD法開挖，分4個(gè)導(dǎo)洞施工，單循環(huán)進(jìn)尺0.8m爆破參數(shù)：周邊眼間距45cm，抵抗線60cm，裝藥集中度0.25kg/m3.3.2初期支護(hù)噴射C25混凝土，厚度25cm，分兩次噴射（初噴5cm，復(fù)噴20cm）系統(tǒng)錨桿：Φ25mm中空注漿錨桿，長度4.5m，間距80×80cm鋼筋網(wǎng)：Φ8mm@20×20cm，搭接長度30d鋼拱架：I20b工字鋼，間距60cm，鎖腳錨桿采用Φ22mm×4.0m砂漿錨桿四、關(guān)鍵技術(shù)措施4.1淺埋偏壓段處理地表預(yù)處理：施作Φ50mm×3.5m袖閥管注漿，孔間距1.5m，梅花形布置坡頂設(shè)置截水溝（寬80cm×深60cm）及防滲膜（HDPE，1.5mm）洞內(nèi)加強(qiáng)措施：增設(shè)Φ108mm×6mm大管棚，長度20m，環(huán)向間距30cm掌子面噴射5cm厚混凝土封閉，布設(shè)Φ42mm超前小導(dǎo)管，長度3.5m4.2富水地層控制排水系統(tǒng)：掌子面設(shè)置集水井（1.5m×1.0m×1.2m），配備Φ150mm潛水泵（揚(yáng)程30m）邊墻設(shè)置Φ100mm排水盲管，間距5m，接入縱向排水溝堵水措施：采用雙排Φ50mm止水帷幕，孔深8m，搭接長度1.5m注漿材料添加2%膨脹劑，提高結(jié)石體抗?jié)B性能4.3既有管線保護(hù)監(jiān)測體系：布設(shè)12個(gè)監(jiān)測斷面，間距10m，監(jiān)測頻率1次/2h控制管線沉降≤5mm，水平位移≤3mm保護(hù)措施：管線下方施作Φ159mm保護(hù)套管，長度超出隧道開挖輪廓線5m采用靜態(tài)爆破工藝開挖管線周邊土方，人工配合小型機(jī)械五、質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)5.1套管施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目允許偏差檢查方法孔位偏差≤150mm全站儀測量孔斜率≤1%測斜儀鋼管接頭錯(cuò)臺(tái)≤2mm直尺檢查注漿壓力±0.1MPa壓力表讀數(shù)5.2混凝土施工控制配合比：水泥:砂:石:水=1:2.3:3.8:0.45，摻加粉煤灰15%坍落度：160-180mm（噴射），180-200mm（澆筑）養(yǎng)護(hù)：噴射混凝土終凝后2h開始灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期≥14d5.3監(jiān)測控制指標(biāo)拱頂下沉：Ⅲ級(jí)圍巖≤10mm/天，Ⅳ級(jí)≤5mm/天，Ⅴ級(jí)≤3mm/天凈空收斂：Ⅲ級(jí)圍巖≤8mm/天，Ⅳ級(jí)≤5mm/天，Ⅴ級(jí)≤3mm/天最終位移：Ⅲ級(jí)≤50mm，Ⅳ級(jí)≤80mm，Ⅴ級(jí)≤120mm六、安全管理措施6.1危險(xiǎn)源辨識(shí)重大危險(xiǎn)源：坍塌、突水突泥、高處墜落、物體打擊、觸電風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)估：淺埋段施工（A級(jí)）、富水地層（B級(jí)）、爆破作業(yè)（B級(jí)）6.2專項(xiàng)安全措施隧道開挖安全：掌子面距未支護(hù)段距離：Ⅲ級(jí)≤5m，Ⅳ級(jí)≤2.5m，Ⅴ級(jí)≤1.5m爆破警戒半徑：淺孔爆破300m，深孔爆破500m用電安全：采用TN-S接零保護(hù)系統(tǒng)，設(shè)置三級(jí)配電兩級(jí)保護(hù)照明電壓：作業(yè)面36V，隧道內(nèi)220V（防水燈具）通風(fēng)防塵：壓入式通風(fēng)，風(fēng)量≥3m3/min·人，風(fēng)速≥0.25m/s采用濕式鑿巖，爆破后噴霧降塵，粉塵濃度≤2mg/m36.3應(yīng)急管理編制專項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案，每季度組織1次應(yīng)急演練配備應(yīng)急物資：擔(dān)架2副、急救箱2個(gè)、應(yīng)急照明10套、備用發(fā)電機(jī)1臺(tái)現(xiàn)場設(shè)置應(yīng)急通道，寬度≥1.2m，保持暢通七、環(huán)境保護(hù)措施7.1廢水處理施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀（處理能力50m3/h）后排放，懸浮物≤150mg/L油料庫房設(shè)置防滲池（滲透系數(shù)≤1×10??cm/s），防止油料泄漏7.2噪聲控制破碎機(jī)、空壓機(jī)等設(shè)備設(shè)置隔音棚，噪聲≤70dB（晝間）、55dB（夜間）避免夜間施工，確需施工時(shí)辦理夜間施工許可并公告周邊居民7.3固廢處理?xiàng)壴诸惔娣?，可利用部分回收率?0%生活垃圾集中收集，由環(huán)衛(wèi)部門定期清運(yùn)，清運(yùn)頻率1次/2天八、施工監(jiān)測8.1監(jiān)測項(xiàng)目與頻率監(jiān)測項(xiàng)目儀器設(shè)備監(jiān)測頻率控制值拱頂下沉水準(zhǔn)儀+銦鋼尺開挖后1-15天，1次/天120mm凈空收斂收斂計(jì)開挖后1-7天，2次/天80mm地表沉降全站儀施工期間，1次/2天50mm管線位移測斜儀施工期間，1次/天10mm8.2數(shù)據(jù)處理與反饋建立監(jiān)測數(shù)據(jù)臺(tái)賬，采用Excel進(jìn)行回歸分析當(dāng)監(jiān)測值達(dá)到控制值70%時(shí)發(fā)出預(yù)警，85%時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案每周出具監(jiān)測報(bào)告，指導(dǎo)后續(xù)施工參數(shù)調(diào)整九、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與流程9.1中間驗(yàn)收套管施工：每50m進(jìn)行1次驗(yàn)收，檢查孔數(shù)量不少于3%注漿效果：采用聲波檢測儀檢測，波速≥3200m/s為合格初期支護(hù)：噴射混凝土厚度采用鉆孔法檢查，合格率