杭景新高速公路千岛湖支线第四合同段隧道工程施工组织设计 投标文件
6．4 特殊地层施工工艺 6．4 。1管棚施工
隧道进出口段均为Ⅱ类围岩，岩石破碎不利于隧道结构稳定，为确保能顺利穿越Ⅱ类不良地质地段，采用φ108×6mm管棚+注浆作为开挖超前预支护。
管棚设计参数
（1）钢管规格：热扎无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m。 （2）环向间距40cm。
（3）倾角：与路线纵坡成1-2°仰角。 （4）钢管施工误差：径向不大于20cm。 管棚施工
管棚施工工艺：钻机定位—组装钻具—钻进—焊钢管—终孔—拦吊内钻具—焊堵头—管内注浆—完成管棚施工。
由管棚钻机海王星NE-1型钻机施作，由于其长度最大为69米,69米长的左侧进洞口分两次施工，其它洞口采用一次性钻进的方式施工。洞口段施作时采用C25混凝土套拱做管棚固定端，套拱在明洞外轮廓线以外，紧贴掌子面施作、套拱内埋设三榀18号工字钢，工字钢与套管焊接成整体。洞内施作管棚时，径向扩挖约50cm，长6.0m的管棚工作空间，并要求采用C20喷砼封闭掌子面，采用三榀工字钢与套管焊接成整体作为管棚施作套拱。
钻孔要随钻随接，钻杆联接要求稳固可靠，需要对回转扭矩，冲击力及推力进行控制和协调，尤其是推力要严格控制，不能过大。要求钻机摆放稳固，套拱定位准确、确保钻孔精度。施钻时要求开始钻速要慢，待钻进20cm以上后才能转入正常转速。采用屏蔽螺旋钻进方法。
管棚施工时应先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可作为检查管，检查注浆质量，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm，且钢管接头应错开布置。
花管钻进后进行注浆，其中洞口段注进水泥浆液，采用压力注浆稳压连续灌满，其注浆参数为：
1
杭景新高速公路千岛湖支线第四合同段隧道工程施工组织设计 投标文件
水泥浆水灰比：0.8：1，必要时可掺速凝剂 注浆压力：初压0.5-1.0Mpa，终压2.0Mpa 注浆扩散半径：>0.5m
洞内断层带注进水泥-水玻璃浆液，其参数为： 水泥与水玻璃体积比：1：0.5 水泥浆水灰比:1:1
水玻璃浓度为35波美度,水玻璃模数为2.4。
在实际施作过程中，注浆前应进行注浆现场试验，具体注浆参数应经过现场试验按实际情况确定，便于施工。
在Ⅱ类围岩进洞口地段，地质条件差、围岩破碎，采用管棚超前支护改善围岩条件，钢拱架，锚、喷、网联合支护相结合施工，以对围岩实行可靠有效地预加固，形成围岩受力圈棚架，提高围岩稳定性。（附图９－３）
在Ⅲ类围岩地段，采用超前锚杆、锚、喷、网联合支护。 Ⅳ类围岩地段采用锚、喷、网支护。 6．４．２ 超前锚杆支护
超前锚杆支护是在隧道开挖轮廓线周边均匀布置锚杆，锚固隧道周边围岩，形成岩层圈棚架，承托拱部围岩的压力，采用普通砂浆锚杆。 支护参数如下：
锚杆材料：Ф22螺纹钢，Ｌ＝3.5～4.0m。
锚杆布置：环向间距根据实际情况布置，支护拱部150度范围，外插角15度，两环间距搭接长度≥100cm。 １、锚杆支护的材料及配合比 水泥：采用425＃普通硅酸盐水泥。
砂子：采用中粗砂，细度模数宜大于2.5，含云母量不超过0.5％，含泥量不超过３％，不含有机杂质，使用前应严格过筛。 水：采用洁净合格的水，PH＝6－8。 灰砂比：1：1.2（重量比）。
水灰比：1：0.45，即水刚能润透水泥，手捏成团，但以挤不出水为宜。
1
杭景新高速公路千岛湖支线第四合同段隧道工程施工组织设计 投标文件
２、钻眼
普通气腿式凿岩机钻眼。钻孔直径比锚杆体径稍大，选择钻孔直径为Ф42mm，锚杆孔的施工做到：
（１）孔位根据设计要求和围岩情况作出标记，偏差不大于20cm； （２）沿隧道周边径向钻孔；
（３）锚杆孔深度误差不大于±10cm，且锚杆孔保持直线。 ３、插锚杆、注浆
（１）插锚杆前用高压风将锚杆孔吹干净；
（２）先将杆体插入，随即注入水泥浆，注浆孔口压力不高于0.4MPa，灌浆时堵塞孔口，做到孔内砂浆饱满；
（３）注浆开始或中途停止３０分钟时，用水润滑浆罐及管路； （４）安装完成后不能随意敲打锚杆。
普通砂浆锚杆施工工艺流程如下：
6．４．3 钢拱架支护
钢拱架在洞外加工间按设计加工成型，分片运往洞内安装。安装时与预埋定位焊接成整体，并与锚杆焊在一起。具体要求如下：
１、钢拱架应按设计位置架设，拱架之间必须用纵向钢筋联接，拱脚必须放在牢固的基础上，拱架与围岩应尽量靠近，但应留2－3cm间隙作为混凝土保护层，当拱架和围岩之间的间距大时应设垫块。
1
钢筋除锈 钻孔 水泥 搅拌 砂子 水 水冲洗孔 下料 注浆 插入钢筋 封口 杭景新高速公路千岛湖支线第四合同段隧道工程施工组织设计 投标文件
２、钢拱架应垂直于隧道中线，上下、左右允许偏差±5cm，拱架倾斜度不大于2°。拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而应设置钢板进行调整，必要时可用混凝土加固基底。当拱脚处围岩承载力不够时，应向围岩方向加大拱脚接触面积。 ３、钢拱架喷射混凝土作为永久性支护结构，钢拱架与围岩之间的间隙用喷射混凝土充填密实。间隙过大时，用钢楔或混凝土楔块顶紧， 支撑点数单侧不得少于８个，喷射混凝土应由两侧拱脚向上对称喷射，并将钢拱架覆盖。 6．４．4 锚喷网支护 6．４．4．１ 锚杆
按设计要求Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类围岩系统锚杆采用Ф25先锚后灌式锚杆。
采用气腿式钻机钻孔，Ф25先锚后灌式锚杆,长为3米。采用专用注浆泵反循环式注浆施工。
（1）注浆压力
一般为地下水静水压的2-3倍，同时应考虑岩层的裂隙阻力，根据现场情况试验后确定，注浆压力应大于1Mpa。
（2）浆液的扩散半径r的确定
根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围，确定浆液扩散半径r的大小。
1
杭景新高速公路千岛湖支线第四合同段隧道工程施工组织设计 投标文件
注浆泵反循环式工艺流程图
注浆检查 浆
（3）注浆孔距D与排距L的计算 L=Dsin60°
D=2rcos30°
（4）单孔注浆量Q注=πr2hηβ 式中：r—浆注扩散半径，m；
h—压浆段有效长度，m； η—岩石裂隙率，m；
β—浆液在裂隙内的有效充填系数
（5）注浆材料采用早强膨胀水泥浆，水灰比可选用0.4:1。 6．４．４．２ 喷砼施工
喷砼采用湿喷法施工，具体见喷射砼施工工艺流程图。 １、喷砼材料：
水泥：425＃普通硅酸盐水泥。
1