二廣高速公路懷集至三水段
第十一標段
（yk42+750～yk44+820）
馬頭塘隧道
超前支護施工技術方案
編制：複核：
中鐵四局集團第四工程****
二廣高速公路懷集至三水段十一標段專案經理部
日期：2023年6月23日
目錄一、工程概況1 -
二、施工管理組織機構1 -
三、主要工程數量2 -
四、超前支護施工總體部署3 -
五、施工方法4 -
六、質量保證措施22 -
七、 安全保證措施22 -
八、 環境保護及文明施工22 -
一、工程概況
馬頭塘隧道超前支護施工由超前管棚、超前小導管和超前錨桿三部分組成。其中φ108×6mm大管棚支超前支護，適用於隧道洞口v級圍岩地質條件較差的地段；φ42×3.5mm小導管超前支護，適用於洞身v級，iv級圍岩一般地段；φ22藥捲錨桿超前支護，適用於v級為圍岩雙側壁導坑內側臨時支護。
二、施工管理組織機構
施工管理組織機構如圖1所示
圖1 施工管理組織機構圖
注：隧道工程師——劉光才
三、主要工程數量
表1 超前支護主要型別及分布表
超前支護主要工程數量見表2。
表2 超前支護主要工程數量表
四、超前支護施工總體部署
1、主要人員、機械裝置用量配置
1.1、主要人員配置計畫見表
超前支護施工主要人員配置計畫見表3。
表3 主要人員配置計畫表
1.2主要機械裝置配置計畫
超前支護主要配備的機械、裝置見表4。
表4 主要機械、裝置配置表
五、施工方案
1、超前大管棚施工方案
1.1、洞口開挖
左右線隧道洞口段均採用超前大管棚進行超前支護。管棚施作前必須完成，洞口邊仰坡開挖。邊仰坡按照設計坡率進行刷坡，邊開挖邊防護。
開挖時預留核心土，為管棚施工提供工作面。在洞口段段開挖前，即在坡頂適當位置埋設地表滑移監測裝置，在邊坡面上布置一定數量的邊坡滑移監測點，施工過程中按照設計頻率，不間斷採集資料，及時掌握圍岩變形動態。一旦資料分析表明邊坡有滑塌趨勢，立即停止開挖，並對邊坡加強防護。
同時挖機刷坡時，必須邊開挖，邊修整防護邊坡，保證管棚施工安全。
洞口開挖至工作平台後，開挖套拱側牆基礎。基礎採用分台階開挖，並對邊坡及牆腳進行加強支護，必要時加設鎖腳錨桿進行鎖腳固定，鎖腳錨桿φ22鋼筋，長度3.5m並用錨固劑錨固。
1.2、施作套拱
套拱採用先牆後拱法施工，先開挖邊牆基礎，開挖至設計高程，須檢測基礎底部承載力，當達不到設計要求的容許承載力300kpa時，基礎採取加寬加深處理，或通過變更設計，對該段基底進行加強處理。套拱邊牆基礎開挖分三步開挖，開挖完立即對基坑進行初噴砼封閉，當遇到基坑底部有水時必須排除乾淨，方可進行c25套拱邊牆混凝土澆築。待邊牆強度滿足要求後，再完成拱圈部分混凝土的澆築施工。
有條件時，盡量整體一次性完成拱牆混凝土澆築施工。
c25砼套拱作為大管棚導向牆，為度為2m 。套拱內埋設三榀i20b工字鋼鋼拱架（a套拱縱向間距0.9m，半明洞增設b、c、d套拱，間距0.
75m），18.12m工字鋼分為3段，段與段之間採用螺栓連線，i20b工字鋼焊接在22×22×1.5cm鋼板上。
三榀工字鋼之間縱向採用φ22鋼筋焊接成一整體，連線鋼筋環向間距1m，在工字鋼內、外弧間交錯布置。整個工字鋼接頭處均採用雙面焊，焊縫厚度不小於4cm。在鋼支撐上安裝φ127×4mm,長2m的孔口管作為管棚鑽孔的導向管，導向管沿拱圈環向布設39根（右線半明洞為35根），布設範圍以拱襯中線對稱，圓心角124°24′50″（半明洞式為非對稱布置，以拱襯中線為參考，靠山測57°44′41″，耳牆側51°19′44″），中對中間距50cm，導向管中心距圓心8.
93m。孔口管採用φ25鋼筋焊接在工字鋼上，方向與管棚位置方向一致。φ25鋼筋與工字鋼、孔口管相接處採用雙面焊接，焊接長度不小於15cm，焊縫厚度8mm。
然後澆注80cm厚的c25砼。混凝土採用混凝土攪拌運輸車運輸，挖機或吊車吊運入倉方式施工。施工時注意控制振搗力度避免出現漏振、過振或跑模現象。
套拱施工完成後，對其四周土體噴射c20砼，封閉周圍結合部的縫隙，防止壓力注漿時，壓力損失，影響注漿效果。外模採用竹膠板，以保證混凝土外觀質量，混凝土採用強制式全自動攪拌站拌製。嚴格按照試驗室開出的現場施工配合比施工，試驗室安排專人旁站，監督指導混凝土施工。
套拱及管棚布置示意圖如圖2、圖3所示
1.3、管棚施工
馬頭塘隧道長大管棚施工主要工序有：搭鑽孔平台、安裝鑽機、鑽孔、清孔、驗孔、管棚鋼管製作安裝、注漿、清孔、充填m30水泥砂漿。管棚施工工藝流程如圖3所示
管棚施工前距導向牆5m時預留核心土開挖，為管棚施工提供工作平台。
1）、鑽孔
管棚鑽孔以套拱預埋φ127孔口管作為導向管，站鑽方向與線路走向（參照拱襯中線）平行，並在考慮縱坡值（左右線進口為2.2%；左線出口-0.520%；右線出口-0.
508%）基礎上將鑽桿向上以1°角定位。鑽孔施工前，坡面必須先套拱與坡面岩體結合處噴一層素混凝土作為止漿牆，以避免壓力注漿時漏漿或坍塌。配置兩台水平鑽機同時鑽孔，另配置水幫浦和20m3空壓機配合施工。
⑴、鑽孔前先檢查鑽機機械狀況是否正常，如不能成孔時，可加套筒或將鑽頭直接焊接在鋼管前端鑽進。
⑵、鑽機就位後，根據事先測量放樣好的點位鑽孔位置。施鑽時，先在岩體接觸面反覆鑽擊，直至形成一與鑽桿軸線垂直的承壓面，避免鑽頭鑽進時承受側壓力，以提高施鑽精度，再精確調整鑽桿方向至設計位置，然後頂緊承壓面鑽進。鑽機開孔時鑽速宜低，鑽至岩層深20cm作為套孔段，再次調整鑽桿方向，然後轉入正常鑽速。
鑽進過程中發現鑽機偏位或鑽桿角度不斷調整鑽機鑽進方向。鑽孔順序按照由高位到低位，施工完奇數孔再施工偶數孔鑽進。
⑶、第一節鑽桿鑽入岩層尾部剩20～30cm時鑽進停止，用兩把管鉗人工卡緊鑽桿，鑽機低速反轉，脫開鑽桿。鑽機沿導軌退回原位，人工裝入第二節鑽桿，並在鑽桿前端安裝好聯接套，鑽機低速送至第一根鑽孔尾部，方向對準後聯接成一體。每次接長，按上述方法迴圈進行。
⑷、當換鑽桿時，要注意檢查鑽桿是否彎曲，有無破損等，破損或彎曲的鑽桿嚴禁使用，以確保鑽孔方向準確，避免鋼管頂入困難或管棚侵入隧道開挖淨空。
⑸、為防止鑽桿在推力和振動力雙重作用下鑽桿上下顫動，導致鑽孔不直，鑽孔時應把扶直器套在鑽桿上，隨鑽桿鑽進向前平行跟進。
⑹、為保證管棚鋼管施工誤差徑向不大於20cm，施鑽時鑽孔徑向誤差亦不大於20cm。
⑺、孔徑比管棚鋼管直徑大20～30mm。
2）、鋼管加工
管棚鋼管的加工分為兩部分，奇數鋼管為注漿管，需加工注漿孔，偶數管為非注漿管，不需要加工注漿孔，直接接長至設計長度。鋼管加工如圖4所示
⑴、鋼管規格為，φ108熱軋無縫鋼管，壁厚6mm。
⑵、加工尺寸節長分別為3m和6m。
超前支護 初期支護施工方案
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