阿坞隧道初支首件总结项目部.docx
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阿坞隧道初支首件总结项目部
WW-11标合同段隧道初期支护首件施工总结
一、首件工程的目的及意义
为实现兰州至海口国家高速公路渭源至武都段工程质量目标，打造精品工程，在总结以往高速公路建设经验的基础上，按照“预防为主，先导试验”的原则，力求在分项工程建设管理过程中，把所有分项工程做精、做细。
同时指导后续工程的批量生产，及时预防和防止后续批量生产过程中可能出现的质量问题。
二、首件工程的选择
结合现场施工情况我分部选取阿坞隧道左洞洞出口方向，ZK267+884-883.6段初期支护作为首件工程。
三、工程概况
阿坞隧道位于宕昌县阿坞乡南西侧，隧道区为中山地形，洞口及山体基岩出露。
进口位于位于兰海铁路哈达铺斜井东侧，出口位于西迭村北侧，为一穿越山体的分离式越岭短隧道。
隧道起讫桩号：
左线ZK267+446～ZK267+894、右线AK267+404～AK267+865。
隧道长度：
左线448米、右线461米，进口左右线间距21.3m，出口左右线间距21.9m，隧道最大埋深87米。
隧道穿越一小型山体，山顶地形较缓，两侧山腰地形较陡，隧道最大埋深85m左右。
隧道进口段山体冲沟地形发育，出口段山体受雨水侵蚀严重。
隧道洞身围岩为砂、砾岩，泥钙质胶结，胶结程度差，呈半成岩状。
隧道全程Ⅴ级围岩，进出口均采用端墙式洞门。
隧道渭源端洞口与地形呈45°斜交，地形坡度28°，洞口呈斜坡状，自然边坡稳定。
武都端洞口与地形呈45°斜交，地形坡度47°，洞口呈斜坡状。
进出口均位于偏压地段。
表3-1阿坞隧道（右线）Ⅴ围岩段落及施工方法表
序号
起止桩号
围岩级别
长度
衬砌类型
辅助施工措施
支护方法
备注
1
K267+404～K267+410
Ⅴ
6
DSMb
无
无
明洞
2
K267+410～K267+422
Ⅴ
12
DSAW
大管棚12m
两台阶法
3
K267+422～K267+482
Ⅴ
60
DSVa
大管棚28m/小导管32m，搭接3m
两台阶法
4
K267+482～K267+800
Ⅴ
318
DSVb
小导管318m
两台阶法
5
K267+800～K267+853
Ⅴ
53
DSVa
大管棚40m/小导管13m，搭接3m
两台阶法
6
K267+853～K267+865
Ⅴ
12
DSMb
明洞
表3-2阿坞隧道（左线）围岩段落及施工方法表
序号
起止桩号
围岩级别
长度
衬砌类型
辅助施工措施
施工方法
备注
1
ZK267+446～ZK267+456
Ⅴ
10
DSMb
明洞
2
ZK267+456～ZK267+545
Ⅴ
89
DSVa
大管棚40m/小导管49m，搭接3m
两台阶法
3
ZK267+545～ZK267+835
Ⅴ
290
DSVb
小导管290m
两台阶法
4
ZK267+835～ZK267+884
Ⅴ
49
Db
大管棚40m/小导管9m，搭接3m
两台阶法
5
ZK267+884～ZK267+894
Ⅴ
10
DSMb
明洞
3.1施工组织机构及人员分工
针对本工程项目性质及其实际情况，区间隧道初支施工时主要进行以下人员配置,对整个项目实施管理,以确保施工顺利进行。
主要人员配置如下:
现场施工负责人:
弓永亮
现场技术负责人:
曹亮
现场质检负责人:
魏永红
现场试验负责人:
彭天宝
现场材料负责人:
聂东亮
现场安全负责人:
黄国伟
现场测量负责人:
董红林
四、初期支护
4.1初期支护施工工艺
初期支护施工工艺流程图
4.2DSVa初期支护
DSVa初期支护参数表
衬砌
类型
适用条件
初期支护
预留变形量
喷混凝土
系统锚杆
钢筋网
钢架
标号
厚度（cm）
类型及部位
长度@纵×环
规格
位置@网格间距
规格及间距
拱墙
仰拱
m
mm
cm
cm
cm
DSVa
V级浅埋
C25
26
26
φ25中空注浆锚杆
4m@0.6m×1m
φ8
拱、墙@15×15
I20b@60
15
Ⅴ级围岩初期支护采用长管棚注浆超前支护，开挖后用φ42注浆钢花管、挂钢筋网、喷射混凝土支护，立钢拱架作为加劲支撑。
其初期支护施工工序流程如下图所示。
4.3钢拱架施工
①、钢拱制作
按设计的轮廓分节在钢筋加工场内冷弯制作。
在现场进行安装，各节拱架联接采用钢板、螺栓连接，型钢拱纵向间距按设计安放，采用φ22钢筋联接环向距1.0m。
②、施工注意事项
a）清除干净底部处浮渣，超挖处加设钢垫块，其中间连接头板用砂子埋住，以防砼堵塞接头板螺栓孔。
b）按设计焊接定位系钢筋及纵向连接，段间连接安设垫片拧紧螺栓，确保安装钢架质量并打锁脚导管固定拱架。
c）严格控制钢拱架的中线及标高尺寸。
d）确保初喷质量，拱架在初喷4cm后架立。
③钢拱安装
钢架加工完成后，应放在平地上试拼检查，周边拼装允许偏差为±30mm，平面翘曲应小于20mm，严禁不合格品进场。
钢架安装前应清除底脚的虚渣及杂物。
钢架应按设计要求安装，安装尺寸允许偏差应满足相关规定。
当拱脚开挖超深时，应加设钢板或混凝土垫块，安装后利用锁脚锚杆定位。
钢架在初喷混凝土后及时安装，应尽可能与初喷面密贴，间隙必须用喷射混凝土填充密实；钢架应全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度满足设计要求。
各节钢架间按设计要求连接，连接板应密贴，连接板局部缝隙不得超过2mm，连接钢板平面应与钢架轴线垂直。
钢架立起后，应进行检查，钢架应垂直于隧道中线，竖向不倾斜、平面不错位，不扭曲。
上、下、左、右允许偏差±50mm，钢架倾斜度应小于2°
具体施工工艺如下图所示：
钢架施工工艺流程图
4.4、系统锚杆施工
1DSVa衬砌段环向系统锚杆采用Φ25中空注浆锚杆，锚杆环距为1.0m，纵距0.6m，长度为4m。
2径向注浆锚杆按设计间距垂直岩面（节理层面）用风动凿岩机，孔深不小于设计深度。
⑶在钻孔深度和位置检查合格后，进行导管安装，并进行注浆，注浆压力控制在0.5-1.0MPa。
具体施工工艺如下图所示：
合格
注浆锚杆施工工艺流程图
4.5钢筋网
（1）DSVa衬砌地段网片间距为15cm×15cm，钢筋网在洞外钢筋加工棚集中加工后搬运至现场安装。
（2）钢筋网与锚杆联接牢固，随受喷面的起伏铺设。
钢筋网之间及与已喷砼段的钢筋网搭接牢固，且搭接长度不小于240㎜。
钢筋网需挂靠牢固，在喷射砼时钢筋网不得晃动。
（3）钢筋网应在初喷混凝土后铺挂。
（5）钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固，与钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧。
4.6喷射混凝土
喷射砼采用湿喷技术。
砼喷射分片依次自下而上进行，并先喷钢拱架与拱（墙）壁间砼，后喷两拱之间砼。
每次喷层厚度为拱顶5～6cm，边墙7～10cm。
具体施工工艺如下图所示：
湿法喷射砼施工工艺框图
五、监控量测
5.1、监测目的
⒈保证监控变形在允许范围之内，保证环境目标安全。
⒉监视地层、支护与结构的变形和应力情况，验证支护系统的稳定性。
⒊通过对测量数据的分析、处理掌握隧道和围岩稳定性的变化规律，提供地层和支护系统、衬砌最终稳定信息，积累量测数据，为今后的设计与施工提供工程类比依据。
5.2监测内容
⒈洞内、外观察
⒉洞内净空收敛观测（含拱顶下沉观测、水平收敛量测、隧底隆起观测）
⒊隧道周围地表沉降观测
⒋重要建筑物、管线监测
⒌地下水位监测（本项由降水单位负责）
5.3监测设备及人员组织
监控量测设备仪器见表1《监控量测设备仪器表》
表1监控量测设备仪器表
序号
项目名称
常用量测仪器
1
必测项目
洞内、外观察
现场观察、罗盘仪等
2
拱顶下沉
水准仪、钢挂尺或全站仪
3
周边位移
收敛计、全站仪
4
地表沉降
水准仪、铟钢尺或全站仪
5
选测项目
钢架内力及外力
支柱压力计或其他测力计
6
围岩体内位移（洞内设点）
单点、多点杆式或钢丝式位移计
7
围岩体内位移（地表设点）
位移计
8
围岩压力
压力盒
9
两层支护间压力
压力盒
10
锚杆轴力
钢筋计、锚杆测力计
11
支护、衬砌内应力
应变计
12
围岩弹性波速度
声波仪
13
爆破振动
振动传感器、记录仪
14
渗水压力、水流量
渗压计、流量计
5.4监测方案
6.4.1、测点布置埋设与监测方法
①、洞内开挖地质及支护观察
随时观测掌子面稳定状况，是否有渗漏水，支护状况是否良好，为确定开挖进尺，支护是否加强，提供感观印象。
每次开挖、支护后均进行描述。
②、洞内净空收敛观测
洞内净空收敛观测含拱顶下沉量测、水平收敛量测、隧底隆起监测。
A、隧道内拱顶下沉监测
在开挖后12小时内和下次开挖之前设点，在拱顶中线处埋入钢筋，采用精密水准仪和铟钢尺进行初始数值的采集。
B隧道内水平收敛监测
在上部初支完成后，在起拱线处设一组收敛点:
将钢筋挂钩焊接在同一榀隔栅拱架两侧起拱线处，并采集初始读数。
C隧底隆起观测
在隧道中线处每15米设一个点，采用精密水准仪和铟钢尺进行水准测量。
拱顶下沉、水平收敛及隧底隆起观测点设在同一断面上，使几项观测能反映同一断面净空收敛情况。
③、地表沉降观测
测点布置:
沿隧道走向上每20m布设一个地面沉降观测断面（断面布置根据设计图要求），中线点处的观测点则加密，每2-3m布置一个，位置与洞内拱顶下沉量测点位对应。
④、地下水位观测
地下水位通过降水井采用电子水位观察仪进行观测，观测精度5mm。
6.4.2、测量精度控制:
沿线设置三个沉降观测水准点，要求设置在区间施工沉降影响范围以外;测点采用国家一级精密水准测量，为保证量测精度，需设双转点，视线≤15m;前后视视距差≤0.3m;视距累积差≤1.5m;其高程中误差为±0.3mm，相邻点高差中误差为±0.15mm，水准闭合差应不小于0.5mm（N为测站数）。
5.5监测资料的处理与信息反馈
6.5.1.监测数据的分析和预测
取得监测数据后，要及时进行整理，绘制位移随时间或空间的变化曲线图，实施时，多采用位移~空间曲线，即监测结果随工作面与洞室跨度比值的关系散点图。
在取得足够的数据后，还应根据散点图的数据分布状况，选择合适的函数，对监测结果进行回归分析，以预测该测点可能出现的最终位移值，预测结构和建筑物的安全性，据此确定施工方法。
6.5.2.监测数据的反馈
要求以监测结果评价施工方法，确定工程技术措施。
因此，对每一测点的测结果要根据管理基准和位移变化速度mm/d等综合判断结构和建筑物的安全状况。
为确保监测结果的质量，加快信息反馈速度，全部监测数据均由计算机管理，并向监理、设计单位提交监测月报，并绘制测点位移变化曲线图。
6.5.3.监测数据管理
由于本工程施工工期长，周围建筑物多，监测后对各种监测数据应及时进行整理分析，判断其稳定性并及时反馈到施工中去指导施工。
本合同段监控量测管理基准值如下表，当监测数据达到管理基准值的70%时，定为境界警戒值，须加强监测频率;当监测数据达到或超过管理基准值时，应停止施工，修正支护参数后方能继续施工。
遵循浅埋暗挖法"管超前，严注浆，短开挖，强支护，早成环，勤量测"的施工原则，结合实际修订施工方案，确保安全生产。
六、初期支护首件施工的注意事项
6.1锚杆作业的基本要求:
1、施工方法
A、准备：
凿岩台车就位，并接好供电、供水管线。
B、测量布眼：
根据锚杆设计间距及围岩层理、节理分布实际情况，用油漆标出眼位。
布眼时对层理及节理发育部位，需加密布设。
C、钻孔：
用二臂液压钻孔台车钻孔，钻孔时钻杆垂直于岩面或层理面。
D、清孔及检查：
用弯头钢管通入高压风吹净孔中石屑及细小石块，利于浆液与岩壁充分接触，并检查孔深。
E、锚杆要求：
DSVa衬砌段环向系统锚杆采用D25中空注浆锚杆。
F、钻孔与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。
G、锚杆必须设置垫板，尺寸为150mm*150mm*6mm。
注浆后在浆体初凝后拧紧螺帽。
H、锚杆注浆：
连接好中空锚杆后注浆，注浆压力为0.5-1Mpa。
6.2钢筋网作业的基本要求:
对于钢筋网提四点：
1、表面无绣、无油渍；
2、初喷后，挂设，与锚杆或其他固定装置连接牢固；
3、搭接长度不得小于30d（d钢筋直径），并不得小于一个网格长边尺寸；
4、随喷岩面起伏铺设与受喷面的最大间隙不宜大于30mm。
6.3钢架作业的基本要求:
钢架加工应符合下列规定:
1钢架应分节段制作，每节段长度应根据设计尺寸及开挖方法确定，不宜大于4m。
太长不易安装，每片节段应编号，注明安装位置。
钢架的加工制作直接影响钢架的使用效率，必须精心加工制作。
2型钢钢架宜采用冷弯法制作成型。
如出现钢架长度不够，需要接长时，接长段除满足设计几何形状外，必须采用加强钢板连接。
3不同规格的首榀钢架加工完成后，应放在平整地面上试拼装，周边拼装允许偏差为±30mm，平面翘曲应小于20mm。
当各部分尺寸满足设计要求时，方可进行批量生产。
钢架安装要求
l钢架架设后能起到立即支护的作用，且有较大的承载能力。
应先初喷一层混凝土，再安装钢架。
第一封闭围岩，下一步施工作业安全，第二也是钢架靠岩面一侧保护层的需要。
2检查开挖断面轮廓、中线及高程，是为了发现并清除欠挖，保证钢架安装准确。
3钢架和围岩之间有间隙用楔块楔紧，使钢架尽早受力。
为确保钢架的支护效果，钢架和喷射混凝土应形成一体，如若不被喷射混凝土包裹，则起不到应有的作用。
为此，钢架背后不能有空隙，要仔细地喷射。
钢架支撑一般是与喷射混凝土、锚杆或加强钢筋等共同保持隧道稳定的支护构件之一，要保证钢架与喷射混凝土成为一体来有效地发挥支护功能。
6.4喷射混凝土作业的基本要求:
1喷射作业分区段进行，是考虑到喷射机械的工作能力和作业半径，也为了便于管理检查，有利于保证喷射混凝土厚度和质量。
自下而上，可避免先喷上部时松散回弹物污染下部未喷射的岩面，且喷好下部喷层，对上部喷层也能起到支托作用，可减少或防止喷层松脱。
2一次喷射混凝土厚度要适当，过薄则粗集料不易黏结牢固，增加回弹量；过厚则由于混凝土自重下坠，影响混凝土与岩面的黏结力，不易保证喷层致密。
3喷混凝土分层作业时，在前一层混凝土终凝后才能进行下一层喷混凝土作业，避免对前一层喷混凝土造成损害。
两层时间间隔较长时，表面已蒙上粉尘，受喷面应用风、水吹洗干净。
岩面有较大凹洼时，应结合初喷找平。
4喷射混凝土回弹物，已经发生水化作用，混凝土已凝固，不得重新用作喷射混凝土材料，只能作废料处理。
5喷嘴垂直岩面时，喷射效果最好，斜向喷射时，易产生分离、回弹增加、剥离多。
喷射距离应以冲击速度和附着强度为最佳状态的条件确定。
一般情况下湿喷为1.5~2.0m。
喷射压力是影响喷射混凝土粉尘量和回弹率的重要因素之一，风压宜保持在0.1MPa左右。
喷射混凝土后应进行初期养护，免受低温、干燥、急剧温度变化等有害影响。
七、初期支护工作总结
该项工程为WW-11合同段第一个初期支护施工，施工过程中严格按照各种技术规范、施工工艺及质量要求施工，初期支护检测、锚杆检测等均符合要求。
WW-11合同段在施工过程中均能全面按照施工技术交底方案进行组织施工，各项工作能切实服从监理指导意见，使施工工作顺利、圆满完成，无质量及安全事故发生。
首件工程施工得到了各方的肯定，但仍存在不足，在下一步初期支护施工过程中将加强现场控制，认真总结现场工作经验，进一步提高工程质量。
中交一公局渭武十一标项目经理部
2016年5月26日
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