初期支护施工方案(4.8)

新建吉林至珲春铁路重点控制工程

JHSKⅡ标大川隧道

初期支护施工方案

编制_________________

复核_________________

审批_________________

中铁大桥局新建吉林至珲春铁路 重点控制工程JHSKⅡ标项目经理部二工区

2011年03月

新建吉林至珲春铁路重点控制工程JHSK-Ⅱ标二工区 大川隧道洞身工程施工方案

目录

第一章 编制说明 ............................................................................................................ 1 一、编制依据 .............................................................................................................. 1 二、编制范围 .............................................................................................................. 1 三、编制目的 .............................................................................................................. 1 第二章 工程概况 ............................................................................................................ 1 一、地理位置及地形地貌 ........................................................................................... 1 二、工程水文地质、地震烈度及气象条件.................................................................. 2 第三章 资源配置及进度计划.......................................................................................... 3 一、人力资源配置 ...................................................................................................... 3 二、机械设备配置 ...................................................................................................... 3 三、进度计划 .............................................................................................................. 4 第四章 施工方案及方法 ................................................................................................. 4 一、总体施工方案 ...................................................................................................... 4 二、喷射混凝土 .......................................................................................................... 6 三、锚杆 ................................................................................................................... 10 四、钢架 ................................................................................................................... 12 五、钢筋网 ............................................................................................................... 14 六、大管棚 ............................................................................................................... 15 七、超前小导管 ........................................................................................................ 19 第五章 质量保证措施................................................................................................... 21 一、质量目标 ............................................................................................................ 21 二、建立质量组织结构 ............................................................................................. 22 三、质量控制措施 .................................................................................................... 22 第六章 安全保证措施 ................................................................................................. 23 一、安全目标 ............................................................................................................ 23 二、安全保证体系 .................................................................................................... 23 三、隧道初期支护施工安全措施 .............................................................................. 24 第七章 环境保护、文明施工措施 .............................................................................. 25

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第一章 编制说明

一、编制依据

1、新建吉林至珲春铁路工程重点控制工程（JHSKⅡ标）施工总承包招标文件（招标编号：JS2010-165）、清单及补遗（答疑）书、投标文件、施工合同书等； 2、新建吉林至珲春铁路工程重点控制工程（JHSKⅡ标）《指导性施工组织设计》 3、国家及相关部委颁布的法律、法规，铁道部颁布的现行设计规范、施工规范、铁路工程质量验收标准及其它有关文件资料；

4、由中铁工程设计咨询集团有限公司2010年12月出的设计图纸 《新建铁路吉林至珲春线施工图大川隧道设计图》

《新建铁路吉林至珲春线施工图隧道衬砌断面、防排水及附属结构参考图》 《新建铁路吉林至珲春线施工图钢架及辅助措施参考图》

5、《新建吉林至珲春铁路重点控制工程JHSKⅡ标段实施性施工组织设计》； 6、依据GB/T19001-2000质量标准体系、GB/T24001-1996环境管理体系和GB/T28001-2001职业健康安全标准建立的质量、环境和职业健康管理体系和《程序文件》； 二、编制范围

里程DK125+372—DK126+245大川隧道洞身初期支护及超前支护。 三、编制目的

编制本施工组织设计的主要目的：

（1）叙述大川隧道洞身的施工方案，施工方法；

（2）制订保证工程质量、安全、文明生产、环境保护等措施； （3）指导现场施工；

（4）为社会监理、政府监督提供施工监督依据等。

第二章 工程概况

一、地理位置及地形地貌

大川隧道位于敦化市黄泥河镇三道泉村境内，隧道起讫里程DK125+300～DK126+269。隧道全长969m，最大埋深111m。隧道全部位于直线上，洞内设计为单向坡，坡度和坡长分别为19.0‰、969米。

大川隧道进口位于西沟村境内，可沿302国道经乡村道路到达；出口位于三道泉村，

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302国道旁有一条5m宽村道可到达。隧址位于盆地丘陵区，地势较陡峭，相对高差约130米，地表多为林地，少数为旱地。植被较发育，局部基岩裸露。 二、工程水文地质、地震烈度及气象条件

1、地层岩性

据勘察揭露显示，隧址区地层按其成因分类，主要为第四系全新统粉质黏土，粗角砾土，下伏基岩华力西晚期花岗岩。现将场地各地层的主要特征简要叙述如下：

①粉质黏土：层厚0～4.50m，褐黄色，土质不均匀，含砾约5%。

②粗角砾土：层厚约0—2.7m，褐灰色，稍密，潮湿-饱和，主要成分为花岗岩，粒径20-60mm约占55%，2-20mm约占20%，余为粉质黏土充填；

③全风化花岗岩：层厚约3-10m，褐黄色，岩芯呈砂土状；

④强风化花岗岩：层厚约15-25m，黄褐色，岩芯较完整，局部夹短柱状，节理裂隙很发育，岩质稍硬；

⑤弱风化花岗岩：肉红色，粗粒结构，块状构造，岩芯较完整，岩芯呈短柱状，节理裂隙发育，岩质坚硬。

⑥地质构造

隧址范围内未见断裂等地质构造现象。 ⑦不良地质特殊岩土

隧道范围内主要为花岗岩，应注意花岗岩球状风化及差异风化对工程的影响。

2、水文特征

地下水主要为基岩裂缝水。本区大气降水丰富，全、强风化花岗岩透水性较强；用大气降水渗透法估算隧道正常涌水量为193m3/d，最大涌水量385m3/d，根据提水实验，用地下水动力法求得隧道正常涌水量为149m3/d，最大涌水量298m3/d。根据附近钻孔水质分析，水质良好，地下水对混凝土无侵蚀性。

3、地震基本烈度

根据国家标准《中国地震动参数区划图》（GB18306—2001）的划分，地震动峰值加速度<0.05g，相当于地震基本烈度小于6度，地震动反应普特征周期0.35s。

4、气象条件

根据气象资料，最冷月平均气温-15.9℃，年平均气温4.2℃，极端最高气 为36.4℃，极端最低气温为-38.5℃，年平均降水量为605.8mm，主要集中于

6～8月；年平均蒸发量为1044.1mm，年平均相对湿度为67%，全年平均风速2.2m/s，

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风向为WNW，最大风速为28m/s，风向为WSW，最大积雪深度为55cm。

5、隧道土壤最大冻结深度

根据地质资料，隧道进出口段土壤最大冻结深度均为184cm。

第三章 资源配置及进度计划

一、人力资源配置

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 工种 架子队长 现场管理人员 工程技术人员 试验人员 测量人员 质检员 安质员 钢筋工 木工 砼工 普工 电工 爆破工 机械司机 汽车司机 机修工 模板工 电焊工 合计 数量 1 5 2 2 3 1 2 8 5 20 20 1 5 5 6 4 10 10 110 备注 二、机械设备配置

大川隧道初期支护根据施工进度及技术要求，配备相应的施工机械设备。进场施工机械设备详见“大川隧道初期支护施工设备清单”：

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大川隧道初期支护施工设备清单

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 机械设备名称 电动空压机≥20 m3/h 管棚钻机 风动凿岩机 装载机 喷锚机 注浆泵 制浆机 钢筋弯曲机 电焊机 钻床 型钢弯曲机 切断机 自卸汽车 单位 台 台 台 辆 台 台 台 台 台 台 台 台 台 数量 6 2 20 2 6 1 1 1 1 1 1 1 3 备注 三、进度计划

根据隧道施工工艺，洞身开挖后应及时进行初期支护，软弱围岩、不良地质地段、浅埋段开挖前应进行超前支护，支护工程贯穿整个隧道开挖过程。

开始日期:2011年7月1日 结束日期:2012年10月20日

第四章 施工方案及方法

一、总体施工方案

大川隧道为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ级围岩。暗洞起止里程为DK125+300—DK126+269。大川隧道采用喷锚构筑法施工，初期支护采用锚杆、钢筋网结合喷射混凝土进行支护，根据不同的围岩级别和地质条件采用型钢或格栅钢架、超前小导管、大管棚等辅助措施进行加强支护。大川隧道初期支护参数详见“大川隧道围岩及开挖方法列表”、“大川隧道初期支护参数列表”。

大川隧道围岩及开挖方法列表

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序号 1 长度围岩起止里程 DK125+300 DK125+327 DK125+327 DK125+372 DK125+372 DK125+407 DK125+407 DK125+488 DK125+488 （m） 级别 27 Ⅴ 支护类型 吉珲施隧参04-03，初期支护，拱墙，仰拱采用C40混凝土，仰拱采用C20混凝土。 吉珲施隧参03-15 吉珲施隧参01-26，全环工20a型钢架，0.6m/榀。进口35mφ108管棚进行超前支护，详见：“吉珲施隧参02-24” 吉珲施隧参01-26，全环工20a型钢架，0.6m/榀。超前小导管φ42，L=4.5，环向间距0.4m，纵向间距3m，详见：“吉珲施隧参02-22” 吉珲施隧参01-26，全环工20a型钢架，0.6m/榀。超前小导管φ42，L=4.5，环向间距0.4m，纵向间距3m，详见：“吉珲施隧参02-22” 吉珲施隧参25-07，拱墙格栅钢架，1.0m/榀。超前小导管φ42，L=4.5，环向间距0.4m，纵向间距3m，详见：“吉珲施隧参02-22” 吉珲施隧参01-14，拱墙格栅钢架，1.0m/榀。 开挖方式 明挖法 2 45 Ⅴ 明挖法 3 35 Ⅴ CRD 4 81 Ⅴ CRD 三台阶临时 仰拱法 台阶法 5 DK125+594 DK125+594 DK125+604 DK125+594 DK125+709 DK125+709 DK125+719 DK125+719 DK125+784 DK125+784 DK125+864 DK125+864 DK125+998 DK125+998 DK126+048 DK126+048 DK126+083 DK126+083 DK126+154 DK126+154 DK126+215 DK126+215 DK126+245 DK126+245 106 Ⅴ 6 10 Ⅳ 7 105 Ⅳ 台阶法 8 10 Ⅲ 吉珲施隧参01-10，钢筋布置见“吉珲施隧道01-11-1~2”图。 台阶法 9 65 Ⅲ 吉珲施隧参25-07 台阶法 10 80 Ⅲ 吉珲施隧参01-10 台阶法 11 134 Ⅱ 吉珲施隧参01-05 全断面法 12 50 Ⅲ 吉珲施隧参01-10 吉珲施隧参01-14，拱墙格栅钢架，1.0m/榀。超前小导管φ42，L=4.5，环向间距0.4m，纵向间距3m，详见：“吉珲施隧参02-22” 吉珲施隧参01-26，全环工20a型钢架，0.6m/榀。超前小导管φ42，L=4.5，环向间距0.4m，纵向间距3m，详见：“吉珲施隧参02-22” 吉珲施隧参01-26，全环工20a型钢架，0.6m/榀。超前小导管φ42，L=4.5，环向间距0.4m，纵向间距3m，详见：“吉珲施隧参02-22” 吉珲施隧参01-26，全环工20a型钢架，0.6m/榀。进口35mφ108管棚进行超前支护，详见：“吉珲施隧参02-24” 吉珲施隧参04-05。 台阶法 13 35 Ⅳ 台阶法 三台阶临时 仰拱法 CRD 14 71 Ⅴ 15 61 Ⅴ 16 30 Ⅴ CRD 17 DK126+269 24 Ⅴ 明挖法

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大川隧道围初期支护参数表

喷射混凝土 衬砌类型 设置部位 厚度(cm ) 位 拱墙 Vb 仰拱 拱墙 Ⅳa 仰拱 Ⅲa Ⅱa 拱墙 拱墙 10（C25混凝土) 12（C25混凝土) 5（C25混凝土) 拱墙 25×25 / 28（C25混凝土) 28（C30混凝土) 拱墙 20×20 边墙 拱部 拱部 3.5 1.2×1.2（环×纵） 3.0 1.2×1.5（环×纵） 2.5 / 28（C30混凝土) 拱墙 20×20 边墙 拱部 4.0 1.2×1.0（环×纵） 4.0 1.5×1.5（环×纵） (cm) 部位 拱部 （m) 4.0 1.5×1.5（环×纵） Φ6钢筋网 锚杆 设置长度间距 设置部网格间距二、喷射混凝土

1、施工程序

隧道初期支护喷射混凝土采用湿喷工艺。喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和，由混凝土搅拌运输车运至洞内，采用湿喷机喷射作业。在隧道开挖完成后，先喷射4cm厚混凝土封闭岩面，然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网，对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。

2、工艺流程图

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喷射混凝土施工工艺流程图

喷混凝土配 合比选定 检查开挖断面尺寸，清除浮碴，清理受喷面 施工机具就位 加入合成纤维或钢纤维 喷射混合料拌合 喷射混合料运输 加入速凝剂 初喷混凝土4cm 施作锚杆、钢架、挂钢筋清除初喷面粉尘 复喷至设计厚度 清理施工机具 3、施工方法及要求 （1）喷射前准备

①喷射前应对受喷岩面进行处理。一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑，当岩面遇水容易潮解、泥化时，宜采用高压风吹净岩面。

②设置控制喷射混凝土厚度的标志，一般采用埋设钢筋头做标志，亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝，每1～2m设一根，作为施工控制用。

③检查机具设备和风、水、电等管线路，湿喷机就位，并试运转。

选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求；压风进入喷射机前必须进行油水分离；

输料管应能承受0.8MPa以上的压力，并应有良好的耐磨性能； 保证作业区内具有良好通风和照明条件。 喷射作业的环境温度不得低于5℃。

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④若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面，喷射前应按不同情况进行处理。 大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。

小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。

大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土，如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。

（2）混凝土搅拌、运输

①湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机，施工配料应严格按配合比进行操作，速凝剂在喷射机喂料时加入。

②运输采用砼运输罐车，随运随拌。喷射砼时，多台运输车应交替运料，以满足湿喷砼的供应。在运输过程中，要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。

（3）喷射作业

①喷射操作程序应为：打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。

②喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行，喷射顺序应自下而上，分段长度不宜大于6m。喷射时先将低洼处大致喷平，再自下而上顺序分层、往复喷射。

③喷射混凝土分段施工时，上次喷混凝土应预留斜面，斜面宽度为200～300mm，斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。

④分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土，再喷两钢架之间混凝土。边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射，使回弹不致裹入最后喷层。

分层喷射时，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行，若终凝1h后再进行喷射时，应先用风水清洗喷层表面。一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度，既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力，也不能太薄而增加回弹量。边墙一次喷射混凝土厚度控制在7～10cm，拱部控制在5～6cm，并保持喷层厚度均匀。顶部喷射混凝土时，为避免产生塌落现象，两次间隔时间宜为2～4h。

⑤喷射速度要适当，以利于混凝土的压实。风压过大，喷射速度增大，回弹增加；风压过小，喷射速度过小，压实力小，影响喷混凝土强度。因此在开机后要注意观察风压，起始风压达到0.5MPa后，才能开始操作，并据喷嘴出料情况调整风压。一般工作风压：边墙0.3～0.5MPa，拱部0.4～0.65MPa。

⑥喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离，喷射角度尽可能接近90°，以使获得最

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大压实和最小回弹。喷嘴与受喷面间距宜为1.5～2.0m；喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动，一圈压半圈，喷射手所画的环形圈，横向40～60cm，高15～20cm；若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时，可将喷嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果喷嘴与受喷面的角度大小，会形成混凝土物料在受喷面上的滚动，产生出凹凸不平的波形喷面，增加回弹量，影响喷混凝土的质量。

（4）养护

喷射混凝土终凝2小时后，应进行养护。养护时间不小于7天。当气温低于+5℃时，不得洒水养护。

(5)施工控制要点

①喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用，速凝剂应妥善保管，防止受潮变质。严格控制拌合物的水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作状况。喷射混凝土的坍落度宜控制在8～13cm，过大混凝土会流淌，过小容易出现堵管现象。喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。喷射混凝土的回弹率：侧壁不应大于15%，拱部不应大于25%。

②喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。

③必须在隧道开挖后及时进行施作。喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志，严格控制喷射砼的厚度。

④喷射前应仔细检查喷射面，如有松动土块应及时处理。喷射机应布置在安全地带，并尽量靠近喷射部位，便于掌机人员与喷射手联系，随时调整工作风压。

⑤喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况，可用锤敲击检查。同时测量其平整度和断面，并将此断面与开挖断面对比，确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。当有空鼓、脱壳时，应及时凿除，冲洗干净进行重喷，或采用压浆法充填。

⑥在喷射侧壁下部时，需将上半断面喷射时的回弹物清理干净，防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。

⑦经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头，发现问题及时处理。管路堵塞时，必须先关闭主机，然后才能进行处理。

⑧喷射完成后应先关主机，再依次关闭计量泵、震动棒和风阀，然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。

⑨喷射混凝土冬期施工时，洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施；作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C；在结冰的层面上不得进行喷射混凝

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土作业；混凝土强度未达到6MPa前，不得受冻。 三、锚杆

1、施工程序

隧道锚杆施工程序：锚杆制作→准备工作→锚杆孔放样→钻锚杆孔→锚孔检查→插入锚杆→注浆→安装垫板→竣工验收。

2、工艺流程图

隧道锚杆施工详细流程见锚杆施工工艺流程图

锚杆施工工艺流程图 锚杆制作 机械设备保养 各项工前准备 准备注浆材料 锚杆孔位测量放样 锚杆钻机就位 注浆设备就位 钻孔角度定位 钻锚杆孔 锚杆孔清孔 锚孔成孔检查 插入锚杆 注 浆 搅拌砂浆 安装垫板 锚杆竣工验收

3.施工方法及要求

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（1）锚杆施工前的准备

①检查锚杆类型，规格，质量及其性能是否与设计相符。 ②根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔机具。 （2）锚杆钻孔

①石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔，土质隧道采用ZM-12T型电钻钻成孔。电钻施工既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题，又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困难的难题，可以提高在土质隧道的成孔速度和安全性。

②锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻，按照设计间距布孔；钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面；锚杆孔比杆径大15㎜，深度误差不得大于±50mm；成孔后采用高压风清孔。

（3）砂浆锚杆注浆及安装

锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐32.5水泥，粒径小于2.5mm的砂子，并须过筛，胶骨比1:0.5～1:1，水灰比0.38～0.45，砂浆标号不小于M20。

砂浆锚杆作业程序是：先注浆，后放锚杆，具体操作是：先将水注入牛角泵内，并倒入少量砂浆，初压水和稀浆湿润管路，然后再将已调好的

砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底，将泵盖压紧密封，一切就绪后，慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下，将砂浆不断压入眼底，注浆管跟着缓缓退出眼孔，并始终保持注浆管口埋在砂浆内，以免浆中出现空洞，将注浆管全部抽出后，立即把锚杆插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂浆流失。

锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置，以防止高压喷出物射击伤人。

砂浆应随用随拌，在初凝前全部用完，使用掺速凝剂砂浆时，一次拌制砂浆数量不应多于3个孔，以免时间过长，使砂浆在泵、管中凝结。

锚注完成后，应及时清洗，整理注浆用具，除掉砂浆凝聚物，为下次使用创造好条件。

（4）中空注浆锚杆安装

①安装前，应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通，若有异物堵塞，应及时清理。 ②锚杆体装入设计深度后，应用水和空气洗孔，直至孔口反水或返气。

③注浆材料宜采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆，水灰比宜为0.4～0.5。采用水泥砂浆

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时砂子粒径不应大于1.0mm。

④注浆料应由杆体中孔灌入，上仰孔应设置止浆塞和排气孔。 ⑤组合中空锚杆适用于拱部或锚孔上仰的部位。

⑥组合中空注浆锚杆应采用钻孔壁与锚杆体间的空隙进浆。

⑦组合中空锚杆用于锚孔向下倾斜的部位时，锚孔俯角不应大于30°。

⑧组合中空锚杆注浆时，砂浆经中空锚杆体的中空内孔从连接套上的出浆口进入。 四、钢架

1、工艺流程图

隧道钢架施工详细流程见钢架施工工艺流程图

钢架施工工艺流程图

初 喷 定位锚杆施工 中线标高测量 清除底脚浮碴 钢架加工、质量验收 钢架预拼 分部安装钢架 与定位锚杆焊连定位 设锁脚锚管锁定 加设鞍形垫块 安装纵向连接筋 挂钢筋网 复喷混凝土 围岩监控量测 中铁大桥局股份有限公司 12

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2、施工方法及要求 （1）、钢架加工 ①型钢钢架加工：

加工场地用砼硬化，精确抹平，按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制，弯制完成后，先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装，要求尺寸准确，弧形圆顺，要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm；型钢钢架平放时，平面翘曲小于2cm。

②格栅钢架加工

格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为δ=20mm的钢板制成，其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接，控制变形。

按设计加工好各单元格栅钢架后，组织试拼，检查钢架尺寸及轮廓是否合格。 加工允许误差：沿隧道周边轮廓误差不大于3cm，平面翘曲应小于2cm，接头连接要求同类之间可以互换。

格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号，并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。

（2）钢架安装

钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。

根据测设的位置，各节钢架在掌子面以螺栓连接，连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上，安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定，底部开挖完成后，底部初期支护及时跟进，将钢架全环封闭。Ⅴ级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力，

为保证钢架位置安设准确，隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时，在凹槽处打入木楔，为架设钢架留出连接板（和槽钢）位置。钢架按设计位置安设，在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m用砼预制块楔紧，钢架背后用喷砼填充密实。钢架纵向连接采用钢管（钢筋），环向间距1m。

钢架落底接长在单边交错进行，每次单边接长钢架1～2排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。

架立钢架后应尽快进行喷砼作业，以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行，先从拱脚或墙角处由下向上喷射，防止上层喷射料虚掩拱脚（墙角）不密实，造成强度不够，拱脚（墙角）失稳。

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（3）施工要点

①钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接，并要保证焊接质量。拱加安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时，沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。

②钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。

③钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接，以增强其联合支护的效应。 ④喷射混凝土时，要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。

⑤喷射混凝土应分层次分段喷射完成，初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”，复喷混凝土应在量测指导下进行，即“勤量测”的基本原则，以保证喷射混凝土的复喷适时有效。

⑥型钢钢架应采用冷弯成型，钢架加工的焊接不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。

⑦每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。

⑧钢架应在初喷混凝土后及时架设, 各节钢架间以螺栓连接，连接板必须密贴。 ⑨钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。 五、钢筋网

1、钢筋网片加工

钢筋网片采用Ⅰ级φ8钢筋焊制，在钢筋加工场内集中加工。先用钢筋调直机把钢筋调直，再截成钢筋条，钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。

钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净；加工完毕后的钢筋网片应平整，钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。

2、成品的存放

制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放，避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地，堆放在指定的成品堆放场地上。存放和运输过程中要避免潮湿的环境，防止锈蚀、污染和变形。

3、 挂网

按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片，钢筋片随初喷面的起伏铺设，绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上，再把钢筋片焊接成网，网片搭接长度为1～2个网格。

4、施工控制要点

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（1）钢筋网格尺寸应符合设计要求。 （2）铺设钢筋网按照以下要求执行：

①钢筋网在初喷混凝土4cm以后铺挂，且保护层厚度不得小于2cm。 ②砂层地段应先加铺钢筋网，沿环向压紧后再喷射混凝土。

③钢筋网应随初喷面的起伏铺设，与受喷面的间隙一般不大于3cm，与锚杆（锚杆安装3d后）或其它固定装置连接牢固。

④开始喷射时，应减小喷头至受喷面的距离，并调整喷射角度，钢筋网保护层厚度不得小于4cm。

⑤喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时，应及时清除后再喷射。 六、大管棚 1、大管棚设计要求

本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。其设计参数如下： ①导管规格：外径108mm等，壁厚6mm； ②管距：环向间距40cm； ③倾角：外插角1°～3°； ④注浆材料：1:1水泥浆液 ⑤设置范围：拱部140°范围； ⑥长度：进口35m，出口30m。 2、大管棚施工施工工艺流程图

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超前大管棚施工工艺流程图

开挖周边放样布孔 管棚钻机就位 钻 孔 清 孔 管棚加工 顶入管棚、 安装止浆塞 钻进结束 注浆 封孔 3、施工方法及要求 （1） 施作护拱

①混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部140°范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，护拱内埋设I18型钢支撑，型钢与管棚孔口管连接成整体。

② 孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。

（2）搭钻孔平台安装钻机

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①钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2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。用全站仪、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Φ130mm。

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测定其位置，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）清孔验孔

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钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口1.1m处的棚管不钻孔)，孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。

②棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ130mm)，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

③接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。

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（6）注浆

①安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。 ②注浆材料：注浆材料为1：1水泥浆，水泥标号po42.5。

③采用注浆机将水泥浆浆注入管棚钢管内，初压0.5～2.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。

注浆量应满足设计要求；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

4、施工控制要点

（1）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。 （2）钻孔外插角1°～3°以为宜，工点应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，一般控制在1°～1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

（3）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。

（4）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，原位

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重钻。

（5）掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。 七、超前小导管 1、超前小导管设计

超前小导管配合型钢钢架使用，应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护，其纵向搭接长度不小于1m。

超前小导管设计参数：

①超前导管规格：外径42mm等，壁厚3.5mm； ②小导管环向间距Ⅳ级为50cm、Ⅴ级40cm； ③倾角：外插角5°～15°； ④注浆材料：水泥浆； ⑤设置范围：拱部140°范围。 2、超前小导管施工工艺流程图。

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超前小导管施工工艺流程图

地质调查 现场试验 效果检查 设备准备 管材加工 制定施工方案进行施工 施工准备 材料准备 机具准备 喷砼封闭掌子面 拱部放样布孔 风枪或煤电钻成孔 清 孔 插入小导管 注浆 M20砂浆准备 隧道开挖

3、施工方法及要求 （1）制作钢花管

小导管前端做成尖锥形，尾部焊接φ6mm钢筋加劲箍，管壁上每隔150mm梅花型钻眼，眼孔直径为10mm，尾部长度10000m作为不钻孔的止浆段。小导管构造见下图。

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注浆小导管结构图

1000mm 150mm φ6mm加劲箍 注浆孔 （2）小导管安装

①测量放样，在设计孔位上做好标记，风钻钻孔，孔径较设计导管管径大3~5cm。 ②成孔后，将小导管按设计要求插入孔中，或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部、中部打入，外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。

（3） 注浆

采用注浆泵压注水泥浆。注浆前先喷射混凝土5～10cm厚封闭掌子面，形成止浆盘。 注浆前先冲洗管内沉积物，由下至上顺序进行。单孔注浆压力达到设计要求值，持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。

注浆施工中认真填写注浆记录，随时分析和改进作业，并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。

注浆参数可参照以下数据进行选择： 注浆压力：一般为0.5～1.0Mpa 浆液初凝时间：1～2min 4.2.4 注浆异常现象处理 ①串浆时及时堵塞串浆孔。

②泵压突然升高时，可能发生堵管，应停机检查。

③进浆量很大，压力长时间不升高，应重新调整砂浓度及配合比，缩短胶凝时间。

第五章 质量保证措施

一、质量目标 1、质量目标

工程质量一次合格率达到100%，工程优良率达到90%以上，杜绝较大及以上质量事故，确保工程建设成为吉林省、铁道部优质工程，配合全铁路争创国家优质工程奖。

2、质量方针

科学管理、规范操作、精心施工、严格控制、构筑优质工程。

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二、建立质量组织结构

项目部成立以工区经理为组长，工区副经理、工区总工为副组长，相关部门、架子队负责人为成员的质量控制组织机构，各负其职，从各个环节控制施工质量。

质量组织机构图

中铁大桥局新建吉林至珲春铁路JHSKII标工区项目经理（曹利茂） 工区副经理（汪发强） 工区总工（徐怀安） 工程技术部（刘振宇） 安质环保部（宋曙光） 物资设备部（王继） 试验室（朱海宾） 测量室（李磊） 工区专职质量管理员 架子队专职质量管理员 各作业层兼职质量管理员

三、质量控制措施

1、建立健全质量保证体系，强化质量监督检查机构。

工程质量是一个系统工程，领导是关键，群众是基础，制度是手段，技术是保证。队伍进场后，将实行专项的质量质量意识教育，有的放矢，做到人人明白，个个清楚质量的要求标准，建立以项目经理和总工程师为核心的QC领导小组，项目部组织成立质量检查科，专门负责质量工作，并设置质量检查员，公班质量检查员，形成部、队、工班三级质量控制体系，实行质量一票否决权制度和“三检”（自检、互检、交接检）制度，服从建设单位人员监督指导，使工程质量的全过程都处于受控状态。建立严格的质量承包责任制，并与经济挂钩，加强对工程质量的全面管理和领导，项目经理、总工程师对质量工作全权负责。

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2．建立现场实验室，严把原材质量。

对成品，半成品等材料，坚持先试验后使用，不合格材料不进库。所有的原材料都要经过试验、分析并写材质鉴定报告，送监理工程师审查合格后才能使用。材料供应由材料部门和实验室精密配合，保证进场材料符合质量要求。

3．充分发挥技术监督机构对工程质量的控制作用，上道工序完成进入下道工序之前，必须经监理工程师检查签证，确保各项工序质量合格，以上工序质量保证整个工程合格。 4．编织工序作业细则，搞好各项准备工作，对各项、各部门的施工，严格按隧道＜施工技术规范＞、＜验标＞及有关要求、规程采用相应的技术、工艺、措施实施、积极推广新技术、新工艺、新设备、新材料。

第六章 安全保证措施

一、安全目标

1、认真贯彻“安全第一，预防为主、综合治理”的方针，严格遵守一切规章制度，严格管理，严守职责，切实抓好安全生产工作。

2、杜绝较大生产安全事故及以上事故；遏制一般生产安全事故。杜绝因施工引起的较大铁路交通事故及以上事故；遏制因施工引起的一般铁路交通事故。力保安全“零事故”。

二、安全保证体系

本工程实行项目经理负责制，项目经理对承建项目工程的安全负全面责任。工区项目部建立以工区项目经理为组长，工区副经理、工区总工为副组长的安全生产领导小组，由工区安全监察部负责日常具体工作，确保安全管理目标的实现。

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安全组织机构图

中铁大桥局新建吉林至珲春铁路JHSKII标工区经理（曹利茂） 项目经理 工区安全总监 （宋曙光） 工区副经理 （汪发强） 工区总工 （徐怀安） 工区安质部 架子队专职安全员 各作业队兼职安全员

三、隧道初期支护施工安全措施 1、喷射混凝土施工安全措施

（1）喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套。

（2）喷射手，控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。 （3）电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。

（4）安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。 （5）喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。 2、喷射混凝土施工安全措施

（1）施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。

（2）暂停施工时，应将支护直抵开挖面。 （3）锚杆简易台架应安置应稳妥。

（4）作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时，必须依次停止风、水、料的输送。 （5）对锚杆支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时，应采取补救措施。当险情危急时，应将人员撤出危险区。

（6）若已锚地段有较大变形或锚杆失效，立即在该地段增设加强锚杆，长度不小于原锚杆长度的1.5倍。

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3、钢架施工安全措施

（1）施工期间，应对支护的工作状态进行定期和不定期检查。在不良地质地段，应由专人每班检查。当发现支护变形或损坏时，应立即修整加固，当险情危急时，应将人员撤出危险区。。

（2）构件支撑的立柱不得置于虚碴和活动石块上。在软弱围岩地段，立柱底面应加设垫板或垫梁。

（3）钢架的安装作业时，作业人员之间应协调动作，在本排钢架未安装完毕，并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前，不得擅自取消临时支撑。 4、钢筋网施工安全措施

（1）施工人员应经培训合格后上岗。焊工应持有特种工人作业证。 （2）焊工必须穿戴防护衣具。施工时焊工应站在木垫或其它绝缘垫上。

（3）焊机必须接地，以保证操作人员安全，对于焊接导线及焊钳接导线处，都应有可靠的绝缘接地。

（4）大量焊接时，焊接变压器不得超负荷，变压器升温不得超过60℃，为此，要特别注意遵守焊机暂载率规定，以免过分发热而损坏。

（5）钢筋的调直、切断所使用的机械设备必须指定专人操作。 （6）钢筋网的安装，作业人员之间应协调动作。

5、大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。

第七章 环境保护、文明施工措施

本施工段主要为在黄泥河镇附近，施工用地及临时用地主要为林地和耕地，故为减少对周围自然环境及生生产生活保护环境的破坏，制定如下措施： 1．环境保护：

（1） 永久用地范围内裸露地表用植被覆盖。

（2） 对有害物质（如燃料、油料、废弃材料、垃圾等）通过可行的措施处理运至指定

的地点进行掩埋，以防泄漏，对动物、植物的损害。

（3） 施工机械的废油废水，应采取有效措施加以处理，不得超标排放，造成河流和水

源污染

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（4） 将施工噪声控制到最低程度，施工人员休息场所尽量远离有噪声的地方。 （5） 施工场地应经常洒水，保持工地清洁，控制扬尘，杜绝漏洒材料。

（6） 加强对《野生动物保护法》等法律法规的宣传，提高施工人员的生态环境及生物

多样性保护的意识，严禁施工人员捕杀珍稀野生保护动物以及破坏植物和随意猎捕野生动物的行为。

（7） 在施工准备阶段，我们将结合设计图纸，对现场各种材料拌和站的设置、弃土场

的选择、施工便道的设置等进行进一步的调查，详细掌握第一手资料，以“减少植被破坏，少占耕地”为原则，合理规划临时用地，最大限度地减少施工用地。

2．文明施工保证措施：

（1）主要管理人员佩带岗位证，各工区设立施工标示牌，表明工程项目名称、范围、开竣工期限、工地负责人，设立监督电话、接受电话监督。

（2）对进场施工的队伍签订文明施工协议书，建立健全岗位责任制。

（3）采用有效措施处理生产、生活废水不得超标排放，并确保施工现场无积水现象，在多雨季节应配备应急的抽水设备和突击人员。

（4）现场布吉合理，材料、物品、机具、土方堆放符合要求

（5）施工内业资料齐全、整洁、数据可靠办公室内按要求布置各内图表，及时反映现场状况及工程进度状况。

（6）加强夜间的安全保卫，设夜间巡逻队。

（7）在工地现场和生活区设置足够的临时卫生设施，每天清扫处理，同时，在生活区周围种植花草、树木、美化生活环境。生活垃圾集中堆放，统一搬运至指定的地点废弃。 （8）施工期间，经常对施工道路进行维修，确保晴雨畅通。

（9）车辆在运料过程中，对易飞扬的物料用篷布严密，装料适中不得超限。

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