隧道硬巖鉆桿施工技術(shù)方案一、編制依據(jù)1.《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》JTGB01-20142.《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD70-20043.《公路工程地質(zhì)勘察規(guī)范》JTJ064-984.《公路工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》JTJ004-895.《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50010-20106.《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》GB50108-20087.《中華人民共和國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制性條文》（公路工程部分）8.項(xiàng)目施工設(shè)計(jì)圖紙及地質(zhì)勘察報(bào)告二、工程概況（一）工程簡介本隧道為分離式雙向四車道隧道，左線起訖樁號(hào)ZK5+640~ZK5+908，全長268m，其中明洞31m，暗洞237m；右線起訖樁號(hào)K5+636~K5+905，全長269m，其中明洞16m，暗洞253m。隧道穿越構(gòu)造侵蝕低山丘陵區(qū)，最大埋深約120m，設(shè)計(jì)時(shí)速80km/h，采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，初期支護(hù)以錨桿、噴射混凝土、鋼拱架組合體系為主，二次襯砌采用C25防水混凝土（抗?jié)B等級(jí)S8）。（二）地質(zhì)概況地形地貌隧道區(qū)山體坡度進(jìn)口段38°~39°，出口段26°~33°，地表覆蓋第四系殘坡積層（厚0.5~2.0m），下部為寒武系中上統(tǒng)變質(zhì)砂巖夾頁巖，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體完整性較差。巖性特征隧道洞身主要穿越Ⅳ~Ⅴ級(jí)圍巖：Ⅳ級(jí)圍巖：中風(fēng)化變質(zhì)砂巖，呈塊狀結(jié)構(gòu)，節(jié)理間距1.0~2.5m，飽和抗壓強(qiáng)度30~50MPa；Ⅴ級(jí)圍巖：強(qiáng)風(fēng)化變質(zhì)砂巖夾頁巖，呈碎裂結(jié)構(gòu)，節(jié)理間距0.2~0.8m，飽和抗壓強(qiáng)度15~30MPa，局部存在軟弱夾層。水文地質(zhì)隧道區(qū)地下水類型為基巖裂隙水，水量較小，雨季可能出現(xiàn)局部滲水，對(duì)施工影響較小。（三）設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)圍巖分級(jí)，鉆桿施工主要參數(shù)如下表：圍巖級(jí)別鉆桿類型直徑（mm）長度（m）布置方式鉆孔直徑（mm）Ⅳ級(jí)中空注漿錨桿Φ253.5梅花形@100×100Φ42Ⅴ級(jí)自進(jìn)式錨桿Φ324.5梅花形@80×80Φ45三、施工準(zhǔn)備（一）技術(shù)準(zhǔn)備組織技術(shù)人員熟悉圖紙，編制鉆桿施工專項(xiàng)方案，進(jìn)行三級(jí)技術(shù)交底；完成混凝土配合比設(shè)計(jì)（注漿用M30水泥漿），水泥采用P.O42.5級(jí)普通硅酸鹽水泥，水灰比1:1~1:1.2；測(cè)量放樣：采用全站儀定位錨桿孔位，用紅油漆標(biāo)記，偏差控制在±50mm以內(nèi)。（二）材料準(zhǔn)備鉆桿及錨桿：采用Φ25中空注漿錨桿（Ⅳ級(jí)圍巖）和Φ32自進(jìn)式錨桿（Ⅴ級(jí)圍巖），進(jìn)場(chǎng)時(shí)需提供出廠合格證、力學(xué)性能檢測(cè)報(bào)告，抽檢頻率每200根一組；注漿材料：水泥、砂、外加劑等經(jīng)試驗(yàn)室檢驗(yàn)合格，存儲(chǔ)于防雨防潮倉庫；其他材料：錨桿墊板（150×150×10mm鋼板）、螺母、止?jié){塞等配套齊全。（三）機(jī)具準(zhǔn)備主要施工設(shè)備配置如下表：設(shè)備名稱型號(hào)規(guī)格數(shù)量（臺(tái)）用途氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)MQTB-80/2.04Ⅳ級(jí)圍巖鉆孔液壓錨桿鉆機(jī)CM3512Ⅴ級(jí)圍巖硬巖鉆孔注漿泵ZJB-32水泥漿注漿空壓機(jī)20m3/min2提供壓縮空氣攪拌機(jī)JS5001攪拌水泥漿全站儀TrimbleC51測(cè)量放樣地質(zhì)雷達(dá)SIR-40001超前地質(zhì)預(yù)報(bào)（四）現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備清理掌子面浮石，搭設(shè)操作平臺(tái)（采用滿堂腳手架，高度2.5~3.0m）；布置臨時(shí)供水、供電系統(tǒng)：供水管徑Φ50mm，供電線路采用三相五線制，配備200kW柴油發(fā)電機(jī)備用；設(shè)置材料堆放區(qū)、漿液攪拌區(qū)及廢水沉淀池（三級(jí)沉淀，尺寸3m×2m×1.5m）。四、施工方案（一）施工工藝流程鉆桿施工工藝流程：測(cè)量放樣→鉆孔→清孔→安裝錨桿→注漿→安裝墊板→質(zhì)量檢查（二）關(guān)鍵工序控制1.鉆孔施工（1）設(shè)備選擇：Ⅳ級(jí)圍巖：采用MQTB-80/2.0氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)，配Φ42合金鉆頭；Ⅴ級(jí)圍巖：采用CM351液壓錨桿鉆機(jī)，配Φ45金剛石鉆頭（應(yīng)對(duì)硬巖夾層）。（2）鉆孔操作：開孔時(shí)緩慢推進(jìn)，確保鉆孔方向與巖面垂直（偏差≤5°），拱部錨桿需向上傾斜5°~10°（防止下滑）；鉆孔深度：Ⅳ級(jí)圍巖3.5m，Ⅴ級(jí)圍巖4.5m，孔深偏差控制在±50mm；遇到巖屑堵塞時(shí)，采用高壓風(fēng)（0.6MPa）清孔，確?？變?nèi)無殘?jiān)?.錨桿安裝（1）中空注漿錨桿（Ⅳ級(jí)圍巖）：將錨桿體插入鉆孔，確保外露長度100~150mm（便于連接注漿管）；安裝止?jié){塞（距孔口200mm），用扳手?jǐn)Q緊，確保密封良好。（2）自進(jìn)式錨桿（Ⅴ級(jí)圍巖）：采用鉆機(jī)直接將錨桿旋入巖層，鉆進(jìn)速度控制在0.5~1.0m/min；鉆至設(shè)計(jì)深度后，卸下鉆桿，保留錨桿體在孔內(nèi)。3.注漿施工（1）漿液制備：水泥漿配合比：水泥:水=1:1.1（重量比），摻加0.5%減水劑；攪拌時(shí)間≥3min，采用濾網(wǎng)過濾，防止結(jié)塊進(jìn)入注漿泵。（2）注漿操作：采用孔底注漿法，注漿管插入孔底50mm，緩慢升壓至0.5~1.0MPa；當(dāng)孔口溢出濃漿時(shí)，關(guān)閉注漿閥，穩(wěn)壓30s后停止注漿；注漿完成后，及時(shí)清洗注漿泵及管路，防止堵塞。4.墊板安裝注漿完成24h后（強(qiáng)度≥70%），安裝鋼墊板及螺母，用扭矩扳手?jǐn)Q緊，確保墊板與巖面密貼，扭矩值≥100N·m。五、質(zhì)量控制措施（一）主控項(xiàng)目孔位偏差：≤50mm，每循環(huán)檢查10%孔位；孔深偏差：+50mm~-0mm，采用測(cè)繩逐孔測(cè)量；注漿飽滿度：采用超聲波檢測(cè)儀抽檢，合格率≥90%；錨桿抗拔力：Ⅳ級(jí)圍巖≥150kN，Ⅴ級(jí)圍巖≥200kN，每300根抽檢1組（3根）。（二）一般項(xiàng)目錨桿外露長度：≤100mm；墊板安裝：平整無松動(dòng)，與巖面間隙≤5mm；注漿壓力：0.5~1.0MPa，穩(wěn)壓時(shí)間≥30s。（三）質(zhì)量通病防治鉆孔偏斜：采用導(dǎo)向儀控制鉆進(jìn)方向，每50cm檢查一次角度；注漿不飽滿：優(yōu)化漿液配合比，確保攪拌均勻，孔口設(shè)置止?jié){塞；錨桿斷裂：避免在軟弱夾層處設(shè)置錨桿，必要時(shí)采用加長錨桿穿越夾層。六、安全保證措施（一）施工安全掌子面防護(hù)：鉆孔前采用地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行超前預(yù)報(bào)，探明前方3m范圍內(nèi)地質(zhì)情況；對(duì)破碎圍巖段，先噴射5cm厚C25混凝土封閉掌子面，再進(jìn)行鉆孔。設(shè)備安全：鉆機(jī)操作人員需持證上崗，佩戴安全帽、防塵口罩、耳塞；定期檢查鉆機(jī)液壓系統(tǒng)、電氣線路，確保無泄漏、無破損。用電安全：配電箱設(shè)置漏電保護(hù)器（動(dòng)作電流≤30mA），電纜架空敷設(shè)高度≥2.5m；照明采用36V安全電壓，作業(yè)面亮度≥50lux。（二）應(yīng)急預(yù)案塌方處理：配備應(yīng)急鋼拱架（I20a）、速凝混凝土（初凝時(shí)間≤15min），發(fā)生塌方時(shí)立即撤離人員，采用管棚+注漿加固后再處理；中毒窒息：洞內(nèi)設(shè)置通風(fēng)機(jī)（風(fēng)量≥3m3/min·人），配備四合一氣體檢測(cè)儀，氧氣濃度低于19.5%時(shí)立即停止作業(yè)。七、工期保證措施（一）進(jìn)度計(jì)劃鉆桿施工與開挖作業(yè)平行進(jìn)行，Ⅳ級(jí)圍巖段每日完成3循環(huán)（每循環(huán)進(jìn)尺3m），Ⅴ級(jí)圍巖段每日完成2循環(huán)，總工期45天。（二）保障措施資源保障：備用鉆機(jī)2臺(tái)，注漿泵1臺(tái)，確保設(shè)備故障時(shí)30min內(nèi)更換；工序銜接：采用“鉆桿施工→初噴→鋼拱架安裝”流水作業(yè)，減少交叉作業(yè)干擾；獎(jiǎng)懲機(jī)制：實(shí)行計(jì)件工資，超額完成計(jì)劃獎(jiǎng)勵(lì)200元/循環(huán)，延誤工期罰款100元/循環(huán)。八、環(huán)境保護(hù)與職業(yè)健康（一）環(huán)境保護(hù)施工廢水經(jīng)三級(jí)沉淀后回用（用于降塵），嚴(yán)禁直接排放；鉆孔粉塵采用濕式作業(yè)（鉆孔時(shí)噴水降塵），粉塵濃度控制在2mg/m3以下；廢棄鉆桿、錨桿頭集中回收，交由專業(yè)單位處理。（二）職業(yè)健康為作業(yè)人員配備防塵口罩（KN95級(jí)）、護(hù)目鏡，每2小時(shí)輪換作業(yè)；洞內(nèi)設(shè)置休息室，配備空調(diào)、飲水機(jī)，