参考工程概况

隧道超前支护专项方案

超前支护专项方案

1.目的

对隧道的超前支护进行过程控制，以保证施工质量。 2.适用范围

适用于项目部所有隧道施工超前支护，包含Φ108超前大管棚、Φ50、Φ42超前小导管、Φ25超前中空注浆锚杆。 3.职责

由有经验专门施工人员进行全过程实施和操作。

由试验人员进行检测成品质量，并作出合格和不合格成果报告书，指导施工。 由工程技术部门进行施工方法和施工质量、安全控制，并根据实验结果对施工方案进行改进。 4.技术标准

铁路隧道施工规范（TB 10204-2002） 铁路隧道设计规范（TB 10003-2005）

铁路隧道喷锚构筑法技术规范（TB 10108-2002） 铁路隧道工程施工质量验收标准（TB 10417-2003） 5．工程概况

新建向塘至莆田铁路位于赣东和闽中地区，西起江西省南昌市，自乐化东站（不含）引出，经江西抚州、南城、南丰，福建建宁、泰宁、将乐、沙县、尤溪至永泰分岔，同时引入到外福铁路福州站和福厦铁路莆田站。

我项目部DK387+437~DK396+352.65管段位于三明市尤溪县内，共有隧道三座，其中音头隧道起始里程DK387+437~DK390+043，长2606米，后洋隧道起始里程DK390+430~DK391+380，长950米，大坪隧道起始里程DK392+018~DK392+208，长190米。设计时速200km,预留250km，为双线电气化铁路有碴轨道隧道。

音头隧道出口、后洋隧道进出口、大坪隧道进出口设置40米Φ108超前大管棚，洞内Ⅴ(b)采用双层超前Φ50小导管支护或Φ42超前小导管，Ⅳ级围岩采用Φ25超前中空注浆锚杆。

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6.使用的设备和工具

潜孔钻机、YT-28风动凿岩机、钢筋切断机、电焊机、挖掘机、搅拌机、注浆机等。 7.施工工艺

测量放线 7.1Φ108大管棚施工 1）施工参数

采用φ108、壁厚6mm热轧无缝钢管制成。

制作钢花管 施作导向墙 钻 孔 钢管周壁钻注浆孔，孔径10～16mm,孔间距15cm，呈梅花形布置。大管棚环向间距0.4m，共41根，在拱部120°范围内设置。钢管轴线与衬砌外缘线夹角1~3°。注浆材料采用1:1水泥浆，注浆压力为0.5~2Mpa。管棚导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m*1m，导向墙内设置2榀I18工字钢架，钢架外缘设φ140壁厚5mm的导向钢管，钢管与钢架焊接。

钢管接头采用丝扣连接，钢管周壁钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔止浆段110cm。 2）施工工艺流程图见右图 3）导向墙施工

1）隧道洞口定位后，清除洞口杂物，开挖管棚施工工作平台，洞口端墙垂直下挖到拱角位置，采用明挖法，在拱部角度120°范围内,沿隧道开挖轮廓线开挖成拱形，开挖尽量采用人工，开挖尺寸为1m*1m，拱脚位置为增加受力面积可以适当加宽，导向墙位置不能侵入隧道开挖范围。

否 顶进钢管 清 孔 浆液拌和 注浆管路检查 注浆 压力流量是 否达到要求 是 结束 2) 架设钢拱架，两榀钢拱架间距50cm,环向采用Φ22连接筋连接，钢拱架可以通过插筋打进围岩焊接固定，两榀钢拱架设2cm高差，保证管棚沿隧道开挖线外插角1°~3°，钢拱架固定好后环向间隔40cm焊接导向管，导向钢管必须焊接牢固，浇筑混凝土时不得挪动位置，以保证钻孔角度。

3）导向墙立模，利用岩体作内模和底模架设外边模和挡头板，模板要加固牢固。 4）浇筑导向墙混凝土，混凝土强度达到设计值70%方可进行钻孔作业。

导向墙是控制管棚精度的重点，导向墙施工必须高精度控制，尤其导向管的安装必须精益求精。 4）钻孔

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钻孔采用QZJ-100B潜孔钻机配自制钻孔台架，钻机安装就位后，调整钻杆的方向和倾角，使其居导向管正中，确认无误后，将所有紧固件再紧一遍，安上冲击器和钻头，接上风管进行钻孔。钻孔顺序从两边拱脚向中间进行。

钻机开孔时，低速低压，待成孔1米后可升高压力，转速升至正常转速，遇到软质围岩或粘土时，降低钻进速度，防止钻孔偏斜；钻孔过程中应对每一孔地层变化（岩体情况）、钻进情况（钻压、速度）、地下水情况以及某些特殊情况等进行记录，若遇坍孔，应立即停钻进行固壁灌浆处理，灌浆后重新钻孔；钻孔到设计深度后，用高压风将孔内石粉及水全部清理干净，并用测斜仪测孔的方向，无误后进行下一道工序装管施工。

当钻孔穿过强风化岩或岩体破碎带时，往往会出现坍孔。坍孔的主要标志是：从孔内吹出的岩粉中夹杂一些原状（非钻头击碎的、非新鲜的、无光泽的）石块，遇此情况，应立即停钻，否则将夹钻，掉钻头，如强行钻孔将使钻杆扭断。

钻孔过程是控制管棚精度的重点之一：第一，要选用敬业有经验的工人进行施工；第二，潜孔钻要选用高强度钻杆，以提高刚度；第三，潜孔钻支架必须加固牢固，尽一切可能防止其跳动、晃动、抖动，提高成孔精度 5）装管

装管采用千斤顶、手动葫芦和挖掘机配合进行，浇注导向墙时预先埋设预埋件，用5T手动葫芦配合钢丝绳往孔内送管。接长钢管应采用丝扣套管连接，确保接头“等强连接”，禁止将两管直接对焊管，第一节钢管前端加工成尖锥状，以利于导向插入，钢管全部插入后，将管口及孔口周壁用水泥密封。 6）注浆

注浆前封闭管节一切缝隙，并安装止浆阀；注浆前检查注浆泵、管路及接头是否牢固，防止浆液冲出伤人；注浆按照从上而下的顺序跳孔进行，根据单孔注浆量及注浆压力双控，注浆时密切注意压力、漏浆量、吃浆量等变化，发现异常及时处理，确保注浆效果。

7.2超前注浆小导管

1）超前小导管注浆施工工艺

小导管施工工艺流程见下图。

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施工准备 喷混凝土封闭 钻 孔 小导管加工 浆液配制 注 浆 挖 开 安装小导管 小导管施工工艺流程图

2）施工方法

施工准备：经过试验确定注浆半径、注浆压力、间距及浆液配比，加工小导管，准备及检修施工设备器材，工作面测量、放线、定孔位。

小导管加工制作：小导管采用φ42、φ50无缝焊管加工而成，其中φ42小导管长4.5m，φ50小导管长5.0m。小导管前端加工成锥形，以便于插打，并防止浆液前冲。中间部位钻φ10mm溢浆孔，呈梅花形布置(防止注浆出现死角) ，间距15cm，尾部1.0m范围内不钻孔防止漏浆，末端焊φ6环形箍筋，以防打设小导管时端部开裂，影响注浆管联接。下面以长度为4.5m的小导管为例说明各施工工序。

小导管加工示意图

小导管纵向间距3.0m/环，从拱部格栅或型钢钢架中穿过，仰角及外插角为5°～10°(角度过小影响下榀格栅的架设，极易造成侵限，角度过大，易出现超挖现象) 。布设范围大部分在拱部120°角范围内，前后两次小导管纵向搭接长度不小于1.5m。小导管布设详见下图。

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小导管布设示意图

小导管安装：用手持风钻或钻孔台车钻孔，钻孔直径比钢管直径大8～15mm，并将小导管打入孔内，如地层松软也可用游锤或手持风钻将导管直接打入，打入长度不小于钢管长度的90%。

在砂类土中易于堵孔，可用φ20mm钢管制作吹风管，将吹风管缓缓插入土中，用高压风射孔，成孔后将注浆花管插入，并用CS胶泥将管口密封。

注浆：注浆以注水泥浆为主。首先将掌子面用喷射砼封闭，以防漏浆，并对小导管内的积物用高压风进行清理。

注浆顺序由下而上，注浆可以单管也可以多管并联注浆。多管并联注浆需另加工一个分浆器。

浆液水灰比为0.5～1.0，浆液由稀到浓逐级变换，即先稀后浓。 注浆压力为0.5～1.0Mpa。

注浆完后，立即堵塞孔口，防止浆液外流。

注浆异常现象处理：注浆中如发生与其他孔串浆应将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拨出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拨出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆。

压力突升则可能发生堵管，应立即停机检查处理。

如果压力长时间上不去，检查是否窝浆或流往别处，调整浆液配比，缩短胶凝时间，进行小泵量低压或间歇注浆，间歇时间不能超过浆液胶凝时间。

3）φ50双层小导管施工工艺同上，外层钢管外插角40°，与内层小导管交替布置见下示意图：

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