安徽隧道超前小導(dǎo)管施工方案一、工程概況1.1工程簡(jiǎn)介本工程為安徽省某引水隧道工程，隧道全長(zhǎng)725m，采用拱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，凈空尺寸為寬2m×高2.5m。隧道穿越地層主要為泥質(zhì)粉砂巖夾砂質(zhì)泥巖，地質(zhì)勘察顯示圍巖等級(jí)以Ⅱ類、Ⅲ類為主，局部存在斷層破碎帶。施工區(qū)域地下水受大氣降水、地表水滲入及附近河流補(bǔ)給影響，涌水量較大，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)具弱腐蝕性，對(duì)鋼筋在干濕交替條件下具中腐蝕性，施工需采取針對(duì)性防腐措施。1.2地質(zhì)條件地形地貌：隧道區(qū)屬構(gòu)造—侵蝕丘陵地貌，穿越渾圓狀山體，溝谷切割較深，自然坡角20°~35°，地表植被稀疏，進(jìn)口段有簡(jiǎn)易公路通達(dá)。巖性特征：主要巖性為元古代武當(dāng)群片巖及白堊—第三系礫巖，呈角度不整合接觸，覆蓋層為第四系殘坡積粉質(zhì)粘土，厚0.5~2.0m。水文地質(zhì)：地下水類型為基巖裂隙水及孔隙水，水量隨季節(jié)變化顯著，雨季可能形成短暫滲流。環(huán)境水對(duì)鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕性，施工期間需做好排水及防腐處理。地震烈度：場(chǎng)區(qū)地震動(dòng)峰值加速度0.05g，對(duì)應(yīng)地震基本烈度Ⅵ度，施工按Ⅶ度采取抗震措施。1.3支護(hù)設(shè)計(jì)隧道采用“弱爆破、少擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、早封閉”的施工原則，超前小導(dǎo)管與鋼拱架聯(lián)合支護(hù)。小導(dǎo)管選用Φ42mm無縫鋼管，長(zhǎng)度3.5~5.0m，環(huán)向間距30~50cm，外插角10°~15°，縱向搭接長(zhǎng)度不小于1.0m，注漿材料采用水泥漿或水泥砂漿，配合速凝劑調(diào)節(jié)凝固時(shí)間。二、施工參數(shù)2.1材料參數(shù)參數(shù)項(xiàng)規(guī)格要求備注鋼管材質(zhì)Q235無縫鋼管直徑42mm，壁厚3.5mm鋼管長(zhǎng)度3.5~5.0m按循環(huán)進(jìn)尺+2m確定溢漿孔設(shè)置孔徑6~8mm，孔距20~30mm梅花形布置尾部1m范圍不設(shè)孔端頭處理前端圓錐狀（長(zhǎng)10cm），尾端焊鋼筋箍鋼筋箍直徑8mm，寬5cm注漿材料P.O32.5水泥漿水灰比1:1~1:1.5，摻3%速凝劑2.2布置參數(shù)環(huán)向間距：30~50cm（Ⅱ類圍巖取30cm，Ⅲ類圍巖取50cm）外插角度：10°~15°（斷層段取15°，一般段取10°）縱向搭接：≥1.0m，每循環(huán)開挖進(jìn)尺≤2.5m布設(shè)范圍：隧道拱部120°范圍，起拱線以上區(qū)域2.3注漿參數(shù)注漿壓力：0.5~1.0MPa（初壓0.3MPa，終壓1.0MPa）注漿速度：50~100L/min，砂層段控制在50L/min以內(nèi)漿液擴(kuò)散半徑：0.5~0.8m，單孔注漿量按πr2L計(jì)算（r為擴(kuò)散半徑，L為導(dǎo)管長(zhǎng)度）初凝時(shí)間：1~2min（通過速凝劑摻量調(diào)節(jié)）三、施工工藝流程3.1施工準(zhǔn)備設(shè)備配置：鉆孔設(shè)備：氣腿式風(fēng)鉆（YT-28型），配套Φ48mm合金鉆頭注漿設(shè)備：KBY-50/70型注漿泵，壓力表量程0~2.5MPa輔助設(shè)備：混凝土噴射機(jī)、空壓機(jī)（風(fēng)量≥9m3/min）、攪拌機(jī)材料驗(yàn)收：鋼管進(jìn)場(chǎng)需提供材質(zhì)證明，進(jìn)行外觀檢查，確保無裂紋、銹蝕水泥、砂子按批次送檢，合格后方可使用，水泥儲(chǔ)存期不超過3個(gè)月速凝劑需與水泥做相容性試驗(yàn)，確定最佳摻量作業(yè)面處理：噴射5~8cm厚C25混凝土封閉掌子面，形成止?jié){盤清理開挖輪廓線內(nèi)浮石，搭設(shè)多功能作業(yè)臺(tái)架，確保鉆孔作業(yè)平臺(tái)穩(wěn)定3.2測(cè)量放樣采用全站儀按設(shè)計(jì)輪廓線每50cm標(biāo)記一個(gè)孔位，誤差≤10cm用紅油漆標(biāo)注孔位編號(hào)及角度，外插角采用坡度尺控制，確保鉆孔方向與隧道軸線夾角符合設(shè)計(jì)對(duì)鋼拱架位置進(jìn)行復(fù)核，確保小導(dǎo)管與鋼拱架焊接牢固，形成整體受力結(jié)構(gòu)3.3鉆孔與安裝鉆孔作業(yè)：采用風(fēng)鉆鉆孔，孔徑50~60mm（大于鋼管直徑10~20mm），孔深比導(dǎo)管長(zhǎng)5~10cm鉆孔過程中用吹風(fēng)管清除孔內(nèi)巖粉，遇卡鉆時(shí)可旋轉(zhuǎn)鉆桿或調(diào)整推進(jìn)速度斷層破碎段采用“先注漿后鉆孔”工藝，防止塌孔鋼管安裝：導(dǎo)管前端加工成圓錐狀，尾部焊接Φ8mm鋼筋箍，管身梅花形鉆設(shè)溢漿孔采用風(fēng)鉆頂入法安裝，頂進(jìn)長(zhǎng)度不小于管長(zhǎng)的90%，外露長(zhǎng)度15~20cm孔口間隙用棉紗或速凝砂漿封堵，導(dǎo)管與鋼拱架焊接固定，防止注漿時(shí)位移3.4注漿施工漿液制備：水泥漿水灰比1:1~1:1.5，攪拌機(jī)轉(zhuǎn)速≥1500r/min，攪拌時(shí)間≥3min水泥砂漿配合比為水泥:砂=1:1~1:2（重量比），砂細(xì)度模數(shù)2.3~3.0按試驗(yàn)確定的摻量加入速凝劑，隨拌隨用，初凝時(shí)間控制在1~2min注漿作業(yè)：采用KBY-50/70注漿泵，注漿順序由下至上、由稀至濃，單孔注漿壓力達(dá)到1.0MPa后穩(wěn)壓10min進(jìn)漿量達(dá)到設(shè)計(jì)值80%或注漿壓力驟升時(shí)停止注漿，及時(shí)關(guān)閉止?jié){閥串漿處理：采用多泵同時(shí)注漿或堵塞串漿孔，待當(dāng)前孔注漿完成后清理串漿孔重新注漿特殊情況處理：堵管：立即停機(jī)檢查，用高壓水沖洗管路，更換注漿嘴或調(diào)整漿液配比漏漿：降低注漿壓力至0.5MPa，加入速凝劑（摻量3%~5%），采用間歇注漿法大量耗漿：先灌注水泥砂漿填充大裂隙，再改注水泥漿，必要時(shí)采用雙液注漿（水泥-水玻璃）四、質(zhì)量控制4.1材料控制鋼管進(jìn)場(chǎng)需進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，彎曲度≤1.5mm/m，表面無裂紋、凹陷水泥、砂子每200t為一批次送檢，檢測(cè)抗壓強(qiáng)度、細(xì)度、含泥量等指標(biāo)注漿用水采用飲用水，pH值7~8，不得使用工業(yè)廢水或含油污水4.2施工控制孔位偏差≤10cm，孔深偏差≤5cm，外插角偏差±2°鋼管安裝后進(jìn)行通管檢查，采用高壓風(fēng)（0.5MPa）吹凈管內(nèi)雜物注漿過程中每30min記錄一次壓力、流量、漿液配比，形成注漿臺(tái)賬4.3驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)檢查項(xiàng)目允許偏差檢查方法孔位間距±5cm鋼尺量測(cè)注漿壓力設(shè)計(jì)值±0.1MPa壓力表讀數(shù)單孔注漿量≥設(shè)計(jì)值80%流量計(jì)計(jì)量固結(jié)體強(qiáng)度≥5MPa（28d）現(xiàn)場(chǎng)取樣試驗(yàn)鋼管搭接長(zhǎng)度≥1.0m尺量檢查五、安全措施5.1施工安全作業(yè)人員佩戴安全帽、防塵口罩、防護(hù)眼鏡，高空作業(yè)（＞2m）設(shè)置安全網(wǎng)注漿泵壓力表定期校驗(yàn)（每半年一次），管路連接牢固，設(shè)安全防護(hù)罩掌子面配備2臺(tái)軸流風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥200m3/min），保持通風(fēng)良好，瓦斯?jié)舛龋?.5%5.2用電安全配電箱采用“三級(jí)配電、兩級(jí)保護(hù)”，漏電保護(hù)器動(dòng)作電流≤30mA，動(dòng)作時(shí)間≤0.1s電動(dòng)工具接地電阻≤4Ω，電纜架空高度≥2.5m，穿越施工區(qū)域加設(shè)防護(hù)套管5.3應(yīng)急措施配備應(yīng)急注漿設(shè)備（備用注漿泵1臺(tái)、水泥5t），掌子面儲(chǔ)備速凝劑、沙袋等物資發(fā)生坍塌時(shí)立即啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案，撤離人員并加固掌子面，采用管棚法超前支護(hù)設(shè)立監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，監(jiān)測(cè)圍巖收斂（日變形量≤5mm）、拱頂下沉（日沉降≤3mm），超限時(shí)停止施工并調(diào)整參數(shù)六、環(huán)保措施6.1廢水處理施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀池（容積50m3）處理，pH值調(diào)節(jié)至6~9后排放注漿廢液采用固化處理（加入生石灰，摻量10%），干化后運(yùn)至指定棄渣場(chǎng)6.2粉塵控制鉆孔作業(yè)采用濕式除塵，風(fēng)鉆配備捕塵裝置，粉塵濃度≤2mg/m3水泥、速凝劑等材料密閉存儲(chǔ)，運(yùn)輸過程覆蓋篷布，避免揚(yáng)塵6.3噪聲防治注漿泵、空壓機(jī)設(shè)置隔音棚，噪聲≤85dB，夜間施工（22:00-6:00）噪聲≤55dB合理安排施工工序，高噪聲作業(yè)避開周邊居民區(qū)休息時(shí)段七、施工組織7.1人員配置崗位人數(shù)職責(zé)施工負(fù)責(zé)人1現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，技術(shù)交底技術(shù)員2參數(shù)控制，質(zhì)量檢查安全員1安全巡查，隱患整改注漿工4漿液制備，注漿操作鉆工6鉆孔、鋼管安裝普工3材料轉(zhuǎn)運(yùn)，場(chǎng)地清理7.2設(shè)備配置主要施工設(shè)備：氣腿式風(fēng)鉆4臺(tái)、注漿泵2臺(tái)、攪拌機(jī)1臺(tái)、噴射機(jī)1臺(tái)檢測(cè)設(shè)備：全站儀1臺(tái)、注漿壓力表2塊、砂漿試模10組應(yīng)急設(shè)備：備用發(fā)電機(jī)（50kW）1臺(tái)、潛水泵（揚(yáng)程30m）2臺(tái)7.3進(jìn)度計(jì)劃單循環(huán)施工周期：鉆孔（4h）→安裝（2h）→注漿（6h）→養(yǎng)護(hù)（12h），總工期24h每月有效工作日25天，計(jì)劃月進(jìn)尺60m，超前小導(dǎo)管施工與開挖工序平行作業(yè)八、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主控項(xiàng)目小導(dǎo)管材質(zhì)、規(guī)格、長(zhǎng)度符合設(shè)計(jì)要求，抽檢合格率100%注漿壓力、注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，漿液固結(jié)體