益田路隧道水平旋喷、管棚超前支护施工方案（51页）.pdf

1、隧道水平旋喷、管棚超前支护施工方案目录一、工 程 概 况 4 二、超 前 支 护 工法 及范 围 5 三、180 管棚和 600 旋喷施工断面（DK109+291 DK109+105区 段）6（一）DK109+291 DK109+244区段6（二）DK109+247 DK109+184 区段 1、DK109+247DK109+184区段 180mm 大管棚 7 2、DK109+247 DK109+222 区段 600mm 水平旋喷 8 3、DK109+227 DK109+202 区段 600mm 水平旋喷 9 4、DK109+207 DK109+182 区段 600mm 水平旋喷 10（三）D

2、K109+187 DK109+105 区段 1、DK109+187 DK109+105 区段 180mm 大管棚 11 2、DK109+187 DK109+162 区段 600mm 水平旋喷 13 3、DK109+167 DK109+142 区段 600mm 水平旋喷 14 4、DK109+147 DK109+122 区段 600mm 水平旋喷 15 5、DK109+127 DK109+105 区段 600mm 水平旋喷 16（四）DK109+291DK109+105 区段工程量统计 17四、108 管棚施工断面 (一）DK109+910 DK109+936 区段 1、DK109+910 DK

3、109+983 断面 108管棚17 2、DK109+980 DK110+053 断面 108管棚18 3、DK110+050 DK110+121断面 108 管棚19（二）DK110+376 DK110+455 区段 1、DK110+376 DK110+455断面 108 管棚19（三）108 管棚区段工程量统计 20五、15 9管 棚和 60 0旋 喷施 工断 面 20（一）DK110+455DK110+476区段 159mm 管棚 21（二）DK110+476DK110+510区段 159mm 管棚 22（三）DK110+476DK110+510区段 600mm 水平旋喷 23 1、DK

4、110+476DK110+510区段拱顶 600mm 水平旋喷 23 2、DK110+476DK110+510区段 600mm 掌子面水平旋喷.23 3、DK110+476DK110+510区段断面超前支护总关系图24（四）DK110+455 DK110+510区段工程量统计25 六、隧道超前支护总工程量（DK109+105 DK110+510）25七、管棚施工组织（一）施 工 方 案 26 1、施 工要 点 26 2、施 工程 序 27 3、技 术要 求 27 4、设 备安 装 28 5、导 向原 理 28（二）设 备 物 资 组 织 29（三）施工人员组织9（四）施工报价1、180mm 施

5、工报价 30 2、159 mm 报价 32 3、108mm报 价 34 八、水 平 旋 喷 施工 组织 36 (一）施工概述 36 1、工法介绍 36 2、施工技术要求 36 3、水平旋喷注浆技术特点36 4、水平旋喷桩效果37 5、工艺流程 38 6、施工程序 38 7、质量保证措施39（二）设备物资组织40（三）施工人员组织40 (四）施 工 报 价 41 九、导 向 原 理 及施 工保 障措 施 43 (一）施 工角 度控 制 和定 位 43 1、全 方位 控向 系 统 43 2、水平定向地表跟踪测量钻进方法原理43（二）中 空强 制排 浆 工艺 44（三）弧 形拱 架钻 机 介绍 46

6、 十、质量保证措施47 (一）质 量 保 证 制 度 47（二）工 程 质 量 管 理 措 施 47（三）工 程 质 量 保 证 控 制 措施 47 十 一、安 全 应 急 保 证 措 施 48 (一）安 全 用 电 48（二）机 械 操 作 安 全 48（三）焊 接 作 业 安 全 48 (四)其它作业安全注意事项49（五）文明施工 49 十 二、其 他 事 项 50(四)地面 垂直 旋 喷 51 垂 直 施 工 照 片 51 隧道 2#竖井工作面 DK109+105DK110+510段实施性施工组织设计超前支护施工方案一、工程概况隧道 2#竖井位于莲花山公园北侧，莲花路和雨田路的交叉口南侧

7、。竖井及矿山法开挖盾构空推段隧道505.8m（DK109+404.2DK109+910）已经施工完成。经类变更设计，将部分隧道由盾构法变更为矿石法施工长1336.8m。工区承担的施工任务为：从 2#竖井向小里程方向进行矿山法施工接应盾构机，里程为DK109+105 DK109+385.8段长 280.8m，大里程方向DK109+404.2 DK109+910段长 505.8m，进行补充二次衬砌施工；DK109+910 DK110+510 段长 600m，进行为矿山法施工，其中在DK109+910 DK110+160 段 250m长，下穿莲花山人工湖，在 DK110+455 DK110+515段

8、下穿地铁 3#线。里程围岩级别长度开挖方法辅助措施DK109+105 109+247 V 142 临时仰拱法180 长管棚+双排 600400 水平旋喷桩+掌子面超前注浆+径向注浆DK109+247 109+291 IV 44 三台阶法径向注浆+超前小导管+180 长管棚DK109+291 109+385.8 III 94.8 三台阶法径向注浆DK109+910 109+936 IV 26 三台阶法地表袖阀管注浆+108 长管棚DK109+936 110+121 V 185 临时仰拱法地表袖阀管注浆+108 长管棚DK110+121 110+201 IV 80 三台阶法42 超前小导管DK11

9、0+201 110+286 III 85 三台阶法/DK110+286 110+376 IV 90 三台阶法42 超前小导管DK110+376 110+421 V 45 临时仰拱法108 长管棚DK110+421 110+455 IV 34 三台阶法108 长管棚DK110+455 110+476 IV 21 三台阶法159 长管棚+42 超前小导管DK110+476 110+510 V 39 三台阶临时仰拱法159 长管棚+42 超前小导管+双排600400水平旋喷桩+上台阶拱脚设旋喷桩+掌子面 600 水平旋喷桩满堂加固（表1）二、超前支护工法及范围本隧道区间主要超前支护工法采用的是：水平

10、旋喷+大管棚拱顶支护、大管棚拱顶支护、袖阀管注浆和超前注浆。序号里程范围施工长度1、水平旋喷施工范围（表2）2、180mm 大管棚施工范围（表3）3、159mm 大管棚施工范围（表4）4、108mm 大管棚施工范围（表5）5、袖阀管注浆（表6）6、超前注浆（表7）1DK109+105 DK109+247L=142米2DK110+476 DK110+510L=34米序号里程范围施工长度1DK109+105 DK109+247L=142米2DK109+247 DK109+291L=44米序号里程范围施工长度1DK110+455 DK110+476L=21米2DK110+476 DK110+510L

11、=34米序号里程范围施工长度1DK109+910 DK109+936L=26米2 DK109+936 DK110+121 L=185米3 DK110+376 DK110+421 L=45米4 DK110+421 DK110+455L=34米序号里程范围施工长度1DK109+910 DK109+936地表L=26米2DK109+936 DK110+121地表L=185米序号里程范围施工长度1DK109+105 DK109+247掌子面L=142米三、180 管棚和 600旋喷施工断面（DK109+291 DK109+105 区段）（一）DK109+291 DK109+244 区段1、180mm

12、大管棚从隧道 2#竖井（DK109+395）向小里程方向开挖到 DK109+302 处进行管棚工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为 4.5%；桩点在开挖线上 20cm 处，环向上扩 0.3 米，至DK109+291 位置封闭掌子面，进行180mm 大管棚超前支护施工。本断面管棚施工里程为：DK109+291 DK109+244，本环管棚施工长度为47米，有效开挖长度为 44米，后续管棚 3米搭接长度，。本断面共设置 48根180mm 大管棚，累计延长米为：2256米（包含搭接段）；管（孔）间距为 350mm，施工入孔角度设定为上仰2.5%，以保证下一循环断面工作室扩

13、挖。示意图：（图1）DK109+291DK109+244 区段管棚位置图（图2）DK109+291DK109+244 区段管棚施工角度示意图 180mm 大管棚施工参数 管棚在隧道拱部离开挖线30 厘米外范围内环向布设，180mm 大管棚采用无缝钢管，壁厚 6mm，每节钢管两端均预加工成母扣,丝扣螺纹长度为 6cm，采用 180*10 无缝管预加工成公扣，作为管棚钢管连接内套管，丝扣螺纹段长度为12cm；掌子面管棚按顺序编号，从1 开始，奇数号孔的管棚第一节管与偶数数号孔的管棚第一节管长度相差2m（如奇数号管长为4m，则偶数号管长为 6m），其后各节管长为相等长度（46m）；管棚精度控制在8；

14、注浆材料采用水泥浆液，水灰比为1:1，注浆压力 0.5 1Mpa；施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；设备安装准备就绪正式施工13 天完成。（二）、DK109+247 DK109+184 区段1、180mm 大管棚（DK109+247 DK109+184）从DK109+291 第一循环断面向小里程方向开挖到DK109+258 断面处进行管棚工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰7.3%；桩点在开挖线上 0.5m处，环向上扩 0.8 米，至DK109+247 位置封闭掌子面，进行 180mm 大管棚第二循环超前支护施工。本断面管棚施工里程为

15、：DK109+247 DK109+184，本环管棚施工长度为63 米，有效开挖长度为60 米，后续管棚 3 米搭接长度。本断面共设置 77根180mm 大管棚，施工长度 63米/根，累计延长米为：4851米（包含搭接段）；管（孔）间距为300mm，施工入孔角度设定为上仰1.5%2%，以保证下一循环断面工作室扩挖。示意图：（图3）DK109+247DK109+184区段管棚位置图本断面 180mm 大管棚施工参数 管棚在隧道拱部离开挖线30 厘米外范围内环向布设，180mm 大管棚采用无缝钢管，壁厚 6mm，每节钢管两端均预加工成母扣,丝扣螺纹长度为 6cm，采用 180*10 无缝管预加工成公

16、扣，作为管棚钢管连接内套管，丝扣螺纹段长度为12cm；钢管分段安装，第一段按奇、偶数分别编号，奇、偶数不同的管长相差 2m（若奇数管长为4m，则偶数管长为6m），其后各分段管长可取相等长度（46m）；管棚钻进进行角度控制，控制误差在8；注浆材料采用水泥浆液，水灰比1:1，注浆压力 0.5 3Mpa；施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）2 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：20 天。2、DK109+247 DK109+222 区段600mm 水平旋喷本区段（第一循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm 和30cm位置施工两

17、排 600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体，DK109+247 位置封闭掌子面，与 180mm 大管棚在同一断面进行两排600mm 水平旋喷超前支护施工。本断面水平旋喷施工里程为：DK109+247 DK109+222，本环施工长度为25 米，有效开挖长度为20 米，预留 5 米环向搭接。本循环断面共设置96 根600mm 水平旋喷桩，（其中上排49 根，下排47 根）；施工长度25 米/根；累计延长米为：2400 米（包含搭接段）；桩间距为 400mm，排距 150mm；施工入孔角度设定为下排上仰4%5%，上排 6%6.5%；以保证下一循环断面工作室扩挖。示意图：（图4）DK109+247

18、 DK109+222 区段旋喷与管棚施工角度断面示意图（图5）DK109+247DK109+222 区段水平旋喷桩布置图 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。3、DK109+227 DK109+202 区段600mm 水平旋喷本区段（第二循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm 和30cm位置施工两排 600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。本区段断面在小里程方向开挖到DK109+232 断面处进行工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度6米，扩挖角度为上仰 6.7%

19、；桩点在开挖线上0.3m处，环向上扩 0.4米，至 DK109+227 位置封闭掌子面，进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。（本区段不进行管棚作业。）本断面水平旋喷施工里程为：DK109+227 DK109+202，本环施工长度为25 米，有效开挖长度为20 米，预留 5 米环向搭接。本循环断面共设置 96根600mm 水平旋喷桩，（其中上排 49根，下排47根）；施工长度 25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距150mm；施工入孔角度设定为下排上仰4%5%，上排6%7%；以保证下一循环断面工作室扩挖。施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻

20、机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。图示：（图6）DK109+227 DK109+202 区段旋喷施工角度示意图（图7）DK109+227 DK109+202 区段旋喷施工布置图4、DK109+207 DK109+182 区段600mm 水平旋喷本区段（第三循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm 和30cm位置施工两排 600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。本区段断面在小里程方向开挖到DK109+213 断面处进行工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度6米，扩挖角度为上仰 6.7%；桩点在开挖线上0.3m处，环

21、向上扩 0.4米，至 DK109+207 位置封闭掌子面，进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。（本区段不进行管棚作业。）本断面水平旋喷施工里程为：DK109+207 DK109+182，本环施工长度为25 米，有效开挖长度为20 米，预留 5 米环向搭接。本循环断面共设置 96根600mm 水平旋喷桩，（其中上排 49根，下排47根）；施工长度 25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距400mm；施工入孔角度设定为下排上仰6%7%，上排8%9%；以保证下一循环断面工作室扩挖。图示：（图8）DK109+207 DK109+182 旋喷施工角度示意图（图9）

22、DK109+207 DK109+182 旋喷施工布置图 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。（三）DK109+187 DK109+105 区段1、DK109+187 DK109+105 区段 180mm 大管棚 从DK109+207 水平旋喷第三循环断面向小里程方向开挖到DK109+198 断面处进行管棚工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰 7.3%；桩点在开挖线上 0.5m处，环向上扩 0.8米，至DK109+187 位置封闭掌子面，进行 180mm 大

23、管棚第二循环超前支护施工。本断面管棚施工里程为：DK109+187 DK109+105，本环管棚施工长度为82 米，有效开挖长度为82 米，无后续搭接。本断面共设置 77根180mm 大管棚，施工长度 82米/根，累计延长米为：6314米（包含搭接段）；管（孔）间距为 300mm，施工入孔角度设定为上仰 2%3%，以保证下一循环断面工作室扩挖。本断面 180mm 大管棚施工参数 管棚在隧道拱部离开挖线30 厘米外范围内环向布设，180mm 大管棚采用无缝钢管，壁厚6mm，每节钢管两端均预加工成母扣,丝扣螺纹长度为 6cm，采用 180*10 无缝管预加工成公扣，作为管棚钢管连接内套管，丝扣螺纹

24、段长度为12cm；钢管分段安装，第一段按奇、偶数分别编号，奇、偶数不同的管长相差 2m（若奇数管长为4m，则偶数管长为6m），其后各分段管长可取相等长度（46m）；管棚钻进进行角度控制，控制误差在8；注浆材料采用水泥浆液，水灰比1:1，注浆压力 0.51Mpa；施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）2 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：20 天。图示：（图10）DK109+187 DK109+105 旋喷与管棚施工角度图（图11）DK109+187 DK109+105 旋喷与管棚施工角度图2、DK109+187 DK109+162 区

25、段600mm 水平旋喷本区段（第一循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm 和30cm位置施工两排 600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体，DK109+187 位置封闭掌子面，与 180mm 大管棚在同一断面进行两排600mm 水平旋喷超前支护施工。本断面水平旋喷施工里程为：DK109+187 DK109+162，本环施工长度为25 米，有效开挖长度为20 米，预留 5 米环向搭接。本循环断面共设置 96根600mm 水平旋喷桩，（其中上排 49根，下排47根）；施工长度 25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距400mm；施工入孔角度设定为下

26、排上仰4%5%，上排6%7%；以保证下一循环断面工作室扩挖。施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。图示：（图12）DK109+187 DK109+162 旋喷施工角度图（图13）DK109+187 DK109+162 旋喷施工布置图3、DK109+167 DK109+142 区段 600mm 水平旋喷本区段（第二循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm 和30cm位置施工两排 600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。本区段断面在小里程方向开挖到DK109+173 断面处进行工

27、作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度6米，扩挖角度为上仰 6.7%；桩点在开挖线上0.3m处，环向上扩 0.4米，至 DK109+167 位置封闭掌子面，进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。（本区段不进行管棚作业。）本断面水平旋喷施工里程为：DK109+167 DK109+142，本环施工长度为25 米，有效开挖长度为20 米，预留 5 米环向搭接。本循环断面共设置 96根600mm 水平旋喷桩，（其中上排 49根，下排47根）；施工长度 25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距150mm；施工入孔角度设定为下排上仰4%5%，上排6%7%；以保证

28、下一循环断面工作室扩挖。施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。图示：（图14）DK109+167 DK109+142 旋喷施工角度图（图15）DK109+167 DK109+142 旋喷施工布置图4、DK109+147 DK109+122 区段 600mm 水平旋喷本区段（第三循环）跨越长度25米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm 和30cm位置施工两排 600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。本区段断面在小里程方向开挖到DK109+153 断面处进行工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩

29、挖为长度6米，扩挖角度为上仰 6.7%；桩点在开挖线上0.3m处，环向上扩 0.4米，至 DK109+147 位置封闭掌子面，进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。（本区段不进行管棚作业。）本断面水平旋喷施工里程为：DK109+147 DK109+122，本环施工长度为25 米，有效开挖长度为20 米，预留 5 米环向搭接。本循环断面共设置 96根600mm 水平旋喷桩，（其中上排 49根，下排47根）；施工长度 25米/根；累计延长米为：2400米（包含搭接段）；桩间距为400mm，排距150mm；施工入孔角度设定为下排上仰4%5%，上排6%7%；以保证下一循环断面工作室扩挖。施工周期 本

30、区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。图示：（图 17）DK109+167 DK109+142 旋喷施工角度图（图18）DK109+167 DK109+142 旋喷施工布置图5、DK109+127 DK109+105 区段 600mm 水平旋喷本区段（第四循环）跨越长度22米，拱顶距离隧道开挖线上侧15cm 和30cm位置施工两排 600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。本区段断面在小里程方向开挖到DK109+133 断面处进行工作室扩挖，工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度6米，扩挖角度为上仰 6.

31、7%；桩点在开挖线上0.3m处，环向上扩 0.4米，至 DK109+127 位置封闭掌子面，进行两排600mm水平旋喷超前支护施工。（本区段不进行管棚作业。）本断面水平旋喷施工里程为：DK109+127 DK109+105，本环施工长度为22 米，有效开挖长度为22 米，无后续搭接。本循环断面共设置 96根600mm 水平旋喷桩，（其中上排 49根，下排47根）；施工长度 22米/根；累计延长米为：2112米；桩间距为 400mm，排距150mm；施工入孔角度设定为下排上仰3%4%，上排 5%6%。施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6

32、根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。图示：（图 19）DK109+127 DK109+105旋喷施工角度图（图20）DK109+127 DK109+105 旋喷施工布置图（四）区段工程量统计（DK109+291 DK109+105 段）1、180mm 管棚统计2、600mm 旋喷统计四、108管棚施工断面（DK109+910 DK110+121、DK110+376 DK110+455区段）编号区段里程规格施工数量施工长度延米数1 DK109+291 DK109+244 180 48 47 米2256米2 DK109+247 DK109+184 180 77 63 米4851米3 D

33、K109+187 DK 109+105 180 77 82 米6314米4 汇总/202根192米13421 米(一）DK109+910 DK109+936 区段本区段 DK109+910 DK109+936范围围岩为级，超前支护 108 管棚长度为 26 米；DK109+936 DK110+121 围岩为级，超前支护 108 管棚长度为 185米。考虑施工工期和安装设备的原因，整个区段分成三个循环进行管棚施工，具体分为如下：1、DK109+910 DK109+983 断面108管棚现场已从隧道 2#竖井（DK109+395）向大里程方向开挖到 DK109+910 处；因下穿莲花山人工湖，此处

34、需进行管棚工作室扩挖。工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰 6.4%；桩点在开挖线外 0.2m处，环向上扩 0.3米，至 DK109+187 位置封闭掌子面，进行108mm 大管棚第一循环超前支护施工。本区段断面管棚施工里程为：DK109+910 DK109+983，管棚施工长度为73米，有效开挖长度为 70米，预留 3米搭接长度。本断面共设置 38根108mm 大管棚，累计延长米为：2774米（包含搭接段）；管（孔）间距为 400mm，施工入孔角度设定为上仰1%2%，以保证下一循环断面工作室扩挖。示意图：（图21）DK109+910 DK109+983 管棚施工角度图编号

35、区段里程规格桩数施工长度延米数1 DK109+247 DK109+222 600 96 根25 米2400米2 DK109+227 DK109+202 600 96 根25 米2400米3 DK109+207 DK 109+182 600 96 根25 米2400米4 DK109+187 DK 109+162 600 96 根25 米2400米5 DK109+167 DK 109+142 600 96 根25 米2400米6 DK109+147 DK 109+122 600 96 根25 米2400米7 DK109+127 DK 109+105 600 96 根22 米2112米8 总计/67

36、2 根172 米16512 米（图22）DK109+910 DK109+983 管棚施工布置图 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）2 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。2、DK109+980 DK110+053 断面108管棚现场从隧道 DK109+910 断面向大里程方向开挖到DK109+969 处进行管棚工作室扩挖。工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰 6.4%；桩点在开挖线外 0.2m处，环向上扩 0.3米，至 DK109+980 位置封闭掌子面，进行108mm 大管棚第二循环超前支护施工。本区段

37、断面管棚施工里程为：DK109+980 DK110+053，管棚施工长度为73米，有效开挖长度为 70米，预留 3米搭接长度。本断面共设置 38根108mm 大管棚，累计延长米为：2774米（包含搭接段）；管（孔）间距为 400mm，施工入孔角度设定为上仰1%2%，以保证下一循环断面工作室扩挖。施工角度及布置图见：（图21）、（图 22）施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）2 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。3、DK110+050 DK110+121 断面 108管棚现场从隧道 DK110+980 断面向大里程方向开挖到D

38、K110+042 处进行管棚工作室扩挖。工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰 6.4%；桩点在开挖线外 0.2m处，环向上扩 0.3米，至 DK110+050 位置封闭掌子面，进行108mm 大管棚第二循环超前支护施工。本区段断面管棚施工里程为：DK110+050 DK110+121，管棚施工长度为71米，有效开挖长度为 71米，无搭接。本断面共设置 38根108mm 大管棚，累计延长米为：2698米；管（孔）间距为 400mm，施工入孔角度设定为上仰1%2%。施工角度及布置图见：（图21）、（图 22）施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备

39、日均产量（24 小时）2 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：8 天。（二）DK110+376 DK110+455 区段本区段 DK110+376 DK110+421范围围岩为级，超前支护 108 管棚长度为 45 米；DK110+421 DK110+455围岩为级，超前支护108 管棚长度为 34 米。考虑工作室扩挖的原因，两种围岩地质区段施工合并一起，一次性超长施工，保证施工工期。具体如下：1、DK110+376 DK110+455 断面108管棚现场从隧道向大里程方向开挖到DK110+365 处，进行管棚工作室扩挖。工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰 6.4%；

40、桩点在开挖线外 0.2m处，环向上扩 0.3米，至 DK109+376 位置封闭掌子面，进行 108mm大管棚超前支护施工。本区段断面管棚施工里程为：DK110+376 DK110+458，管棚施工长度为82米，有效开挖长度为 79米，预留 3米与下一环施工搭接。本断面共设置 38根108mm 大管棚，累计延长米为：3116米（包含搭接段）；管（孔）间距为 400mm，施工入孔角度设定为上仰1%2%，以保证下一循环断面工作室扩挖。（图23）DK110+376 DK110+455 管棚施工角度图（图22）DK110+376 DK110+455 管棚施工布置图 施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭

41、载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）2 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：10 天。（三）108管棚区段工程量统计（DK109+910 DK110+121、DK110+376 DK110+458）序号施工里程施工长度（m）施工桩数（根）施工延米数（m）1 DK109+910 DK109+983733827742 DK109+980 DK110+053733827743 DK110+050 DK110+121713826984 DK110+376 DK110+45582383116 统计299 152 11362（表8）五、159管棚和 600旋喷施工断面（DK110+

42、455 DK110+510 区段）隧道在 DK110+455 DK110+510 区段下穿地铁 3#线，该区段采用159mm 管棚和 600mm 水平旋喷桩相结合的施工方法确保隧道和地铁线路的安全。具体工序如下：（一）159mm 管棚（DK110+455 DK110+476 区段）1、（DK110+455 DK110+476 区段）大里程方向 DK110+455 DK110+476 区段进行管棚超前支护。需要在DK110+444 位置开始扩挖工作室。工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度11米，扩挖角度为上仰 6.4%；桩点在开挖线上 0.2m处，环向上扩 0.3米，至 DK110+455位置封闭

43、掌子面，进行159mm 管棚超前支护施工。本断面管棚施工里程为：DK110+455 DK110+479，管棚施工长度为 24米，有效开挖长度为 21米，预留 3米搭接长度。本断面共设置 77根159mm 大管棚，累计延长米为：1848米（包含搭接段）；管（孔）间距为 300mm，施工入孔角度设定为上仰 7%8%，以保证下一循环断面工作室扩挖。施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）4 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：10 天。图示：（图23）DK110+455 DK110+476 管棚施工角度图（图24）DK110+455 DK110

44、+476 管棚施工位置图（二）159mm 管棚（DK110+476 DK110+510 区段）1、（DK110+476 DK110+510 区段）大里程方向 DK110+476 DK110+510 区段进行管棚超前支护。需要在DK110+464 位置开始扩挖工作室。工作室扩挖采用渐进方式，扩挖为长度12米，扩挖角度为上仰 7.3%；桩点在开挖线上 0.5m处，环向上扩 1.0米，至 DK110+476位置封闭掌子面，进行159mm 管棚超前支护施工。本断面管棚施工里程为：DK110+476 DK110+510，管棚施工长度为 34米，有效开挖长度为 34米，无搭接。本断面共设置 77根159m

45、m 大管棚，累计延长米为：2618米（包含搭接段）；管（孔）间距为300mm，施工入孔角度设定为上仰1%2%，保证地铁安全。施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）4 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：10 天。图示：（图25）DK110+476 DK110+510 段管棚施工角度示意图（图26）DK110+476 DK110+510 段管棚施工位置图（三）DK110+476 DK110+510 区段600mm 水平旋喷1、DK110+476 DK110+510 区段拱顶 600mm 水平旋喷本区段跨越长度 34米，拱顶距离隧道开挖线上

46、侧30cm 和70cm 位置施工两排600mm 相互咬合的水平旋喷桩组合桩体。（159mm 管棚由原来开挖线外 0.7m位置变更到开挖线外 0.5米处，一是节约开挖空间，二是增加管棚刚性，能够与水平旋喷桩相结合组成固结刚性体）。DK110+476 位置封闭掌子面，与 159mm 大管棚在同一断面进行两排600mm 水平旋喷超前支护施工。本断面水平旋喷施工里程为：DK110+476 DK110+510，本环施工长度为34 米，有效开挖长度为34 米，无环向搭接。本循环断面共设置 96根600mm 水平旋喷桩，（其中上排 49根，下排47根）；施工长度 34米/根；累计延长米为：3264米（包含搭

47、接段）；桩间距为400mm，排距400mm；施工入孔角度设定为下排上仰1%2%，上排1%2%；以保证地铁3#线安全。安全保证本区段下穿深圳地铁 3#线，保证地铁安全和隧道安全开挖至关重要，计划从下列方法方式来保证施工安全。降低水平旋喷和管棚的施工角度，尽可能保证施工远离地铁3#线；采用全方位导向系统，保证施工角度的精确（具体原理专述见 22页）；使用专业设计钻具和传感器，保证管棚和旋喷注浆施工对土体挤压变形范围的及时、有效控制（具体原理专述见3536页）。精心施工，合理组织施工工序和时间，保证地层稳定。施工周期 本区段计划采用拱形机架上搭载2 台水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）

48、3 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：16 天。2、DK110+476 DK110+510 区段600mm 掌子面水平旋喷为保证下穿地铁地层的稳定，本区段掌子面150范围内设计满堂布置水平旋喷加固桩。本施工断面掌子面布桩位置范围150；掌子面位置水平旋喷施工里程为：DK110+476 DK110+510，施工长度为34米，有效开挖长度为 34米，相互咬合。掌子面加固桩共设置 320根600mm 水平旋喷桩，施工长度 34米/根；累计延长米为：10880米；桩间距为 400mm，排距400mm；咬合200mm，施工入孔角度设定为上仰1%2%，详见图示：（图27）DK110+476 DK11

49、0+510 段掌子面旋喷施工位置图施工周期 本区段计划采用 2 台方形井字架搭载水平钻机同时施工；每台设备日均产量（24 小时）6 根；设备安装准备就绪正式施工至完成共计：26 天。3、DK110+476 DK110+510 区段断面超前支护总关系图（图28）DK110+476 DK110+510 区段断面超前支护（四）DK110+455 DK110+510 区段工程量统计（一）159mm 管棚序号施工里程施工长度（m）施工桩数（根）施工延长米（m）1 DK110+455 DK110+479247718482 DK110+476 DK110+51034772618总施工里程：DK110+455

50、 DK110+510 58 154 4466（表9）（二）600mm 水平旋喷（表10）六、隧道超前支护总工程量（DK109+105DK110+510）（一）管棚超前支护（表11）（二）水平旋喷超前支护项目施工里程施工长度（m）施工桩数（根）施工延长米（m）拱顶DK110+476 DK110+51034963264掌子面DK110+476 DK110+5103432010880统计DK110+476 DK110+51034 416 14144 序号项目施工里程施工数量（根）施工长度（米）延米数（米）1 180 管棚DK109+291DK109+244 48 47 2256 DK109+247D

51、K109+184 77 63 4851 DK109+187DK109+105 77 82 6314 汇总：13421米2 108 管棚DK109+910DK109+98338732774DK109+980DK110+05338732774DK110+050DK110+12138712698DK110+376DK110+45538793116 汇总：11362米3 159 管棚DK110+455DK110+47924771848DK110+476DK110+51034772618汇总：4466米（表12）七、管棚施工组织（一）施工方案1、施工要点本工程设计在隧道开挖线上侧设置一排超前支护大管棚；

52、超前支护大管棚形成整体拱壳，共同承载上部负荷，保证隧道开挖和已有设施的安全。超前 支护大管棚的施工难点和重点 管棚连接接头顺序。钢管分段安装，第一段按奇、偶数分别编号，奇、偶数不同的管长相差2m（若奇数管长为 4m，则偶数管长为 6m），其后各分段管长可取相等长度（46m）。大管棚施工方向控制。管棚施工中，用管棚代替钻杆，其最前端加装导向钻头，后续棚管之间采用丝扣进行连接，利用水平定向钻机将棚管依次打人土体中。在钻进过程中，依据导向钻头下置的定位传感器传出的角度信号，对钻进角度进行调节，使棚管按设计轨迹钻进。大管棚施工对已有地铁结构的影响。施工中必须考虑施工对现有地铁3号线的影响，主要从以下主

53、控措施来保证：.控制管棚钻进参数，误差控制在8以内；.钻进过程注意钻机的液压压力变化，尤其是在靠近地铁线及在地铁线下方的位置，遇到异常情况，必须上报甲方，一起分析原因，核查清楚无误后方能继续施工；.注浆压力控制。管棚注浆压力控制在0.4MPa，最高压力不超过1MPa，注浆过程中，注意观察地铁路面，出现异常情况立即停止注浆，上报处理。2、施工程序编号区段里程规格桩数施工长度延米数1 1 DK109+247 DK109+222 600 96 根25 米2400米2 DK109+227 DK109+202 600 96 根25 米2400米3 DK109+207 DK 109+182 600 96

54、根25 米2400米4 DK109+187 DK 109+162 600 96 根25 米2400米5 DK109+167 DK 109+142 600 96 根25 米2400米6 DK109+147 DK 109+122 600 96 根25 米2400米7 DK109+127 DK 109+105 600 96 根22 米2112米小计：16512米2 拱顶DK110+476 DK110+510 600 96 根34 米3264米掌子面DK110+476 DK110+510 600 320根34 米10880 米小计：14144米总计：30656米大管棚施工主要工序有：搭设钻孔平台、安装

55、钻机、跟管钻进、注浆。搭设钻孔平台（考虑施工平台兼顾水平旋喷施工，计划拱形机架）安装钻机（拱形机架上安装2 台水平钻机，保证施工工期）跟管钻进钻进先打泥浆，等到孔口返浆后开始钻进，刚开始的角度人为的调为正58%，（长时间匀速慢钻过程中钻头角度会往下走。针对此工程，我们设计的角度为：前 20 米保持 5%8，中间 20 米 2%5%，后 30 米 0%2%，当然了在实际过程中很难做到这点）。我们取平均值并记录数据。利用链钳卸开管扣，继续安装钢管准备下一工序。导向对于长距离的管棚这是必不可少的，角度正的太多，管棚就起不到什么作用，负的太多就会打到开挖线内，给暗挖施工带来不便。我们采用有了有线和无线

56、导向系统，确保打设质量。终孔验收单根管棚打完就要报甲方、监理验收。此时，我们的信号棒还没有取出，甲方就通过我们取出信号棒后测量信号线的长度来判定管棚是否达到设计长度。终孔注浆管棚打设完成并通过甲方验收后就可以对管棚进行注浆。先用水泥、玻璃水堵住孔口管与断面墙以及孔口管和管棚钢管的缝隙，并在水泥中插入一塑料小导管（放压）。用带有阀门的丝堵上到管棚钢管上。泥浆泵接头连接到阀门上就可以注浆了。浆液为水、水泥混合物。一直注到导管出浆为止。移动钻机进行下一管孔的施工交付甲方单孔验收、竣工、施工资料。施工记录，竣工报告，验收报告都要交给甲方并签字。3、技术要求管棚打设长度与设计长度误差不得大于200mm；

57、管棚进孔位置偏差50mm；管棚倾角根据隧道坡度确定，打设成管角度偏差控制在8以下；管棚外插角根据技术交底要求施工，外插角偏差控制8以下；管棚注浆压力稳定在0.4-1.0MPa，时持续时间不小于2min；管棚施工过程中要求及时进行管棚注浆，严格控制地表沉降；管棚钻进到管线位置处时必须核对钻进角度，计算并核对管棚位置偏差。4、设备安装钻机设备安装本工程采用拱形机架集成2 台水平钻机同时进行施工作业，机架采用模块化设计，具备自行功能，安装搭设完毕后可保证连续作业并可以在隧道内自行移动。钻机调试（方位、倾角）钻机入孔的方位角及倾角，必须在测量队提供的可靠的测量数据上进行；孔位确需移动时，须设计与监理同

58、意，并且计算回归角度；根据试验检验导向钻头的纠偏能力，在施工经验积累的基础上，确定开孔方位和倾角是否增加纠偏角，并以书面形式通知机台；计算倾角时应将隧道坡度考虑在内，钢管打设时原则上不允许侵入开挖线。钻具组装钻头楔掌板旋转直径根据打设管棚制作，楔型面与钻具（钻杆交角20）；过水孔直径 10-15mm；钻具前部的导向钻头、探棒必须检验合格、性能可靠，安装齐全。5、导向原理钻进纠偏方法由于采用跟管钻进法，钢管安装和钻机进尺是同一过程。钻头采用与钻管等径的楔型钻头，楔板回转半径略大于钻管半径，钻头前端有 1215mm 的水眼，当钻头正常回转钻进时钻管沿直线前进。当钻头由于某种原因偏离预定轨迹偏向某一

59、方向时，就需要纠偏了。方法是把钻头楔面调至已经偏斜的方向，钻机停止回转加力顶进，钻头由于斜面的作用就会向相反的方向偏斜，以此调整钻进的方向。面向角的朝向和钻头的偏斜方位都是由装在钻头后部的导向探头监测的，通过穿过钻管的导线连接到位于钻机操作台的显示屏，机手就可以方便的调整钻进方向了。这样终孔偏差可以控制在8以下。导向原理钻头下装有特制的传感器，传感器直接由15V直流供电。显示屏显示钻头的倾角(水平角度)、面向角(导向板的方向：导向板朝上即为12 点，如同钟面)。打设角度如果偏下，可以把钻头调到12 点，即导向板朝上，直接顶进，此时由于导向板底板斜面面积大。受到一个向上的力，钻头轨迹就会朝上运动

60、。同理在 6 点纠偏可以使钻头轨迹朝下，9 点、3 点分别是为左、右纠偏方向。如果角度合适，钻机会匀速旋转钻进，此时钻杆轨迹一般是平直的。所以导向钻头是上下纠偏的关键。至于左右偏差根据传感器尾端的发光装置来定，通过仪器测量参数来纠偏。（图 29）钻头导向示意图（二）、设备物资组织1、主要机械设备和材料表序号名称型号规格单位数量功率用 途1 管棚钻机HTG-200型台2 250KW 管棚钻孔2 搅拌桶2m3个6 7.5KW 调制水泥浆3 泥浆泵BW 250 台3 15KW 循环液4 空压机20 m3台1 132KW（甲供）5 潜孔锤?170mm台4 潜孔锤成孔备用6 开孔器?200mm台2/掌子

61、面开孔7 钻杆?73mm m 100 专用送管钻孔8 钻杆?114mm m 100 专用旋喷专用9 电焊机BX-500 台4 100kw 焊接管棚10 膨润土钠基吨若干/护壁成孔（甲供）11 拱形机架SE-02 台1 台200kw 钻机支架（表 13）（三）、施工人员组织：序号名称工作岗位配备人数备注1 项目经理主管全面生产1 人2 生产经理主管工程施工2 人3 施工班长班组钻机操作6 人4 焊工特殊工种6 人5 电工特殊工种1 人6 普工/40 人7 总计合计：56 人（表 14）（四）、施工报价1、180mm 管棚施工报价、甲方消耗管棚施工每一千延米成本构成（甲方消耗）费用种类产品规格数量

62、单位单价金额（元）备注A 钢材钢管 180*6 25.8 吨5500 141900 以购买时市场价格为准内衬钢管 180*10 2.1 吨5500 11550 架子管0.1 吨3500 350 16MM 铁板0.6 吨3500 2100 5mm铁板0.4 吨3500 1400 钢筋0.1 吨3300 330 B 注浆材料水泥95 吨400 38000 水玻璃2 桶110 220 C 消耗材料苫布1 块560 560 焊条2 箱120 240 氧气、乙炔10 套180 1800 球阀30 个55 1650 膨润土10 吨500 5000 G 租赁费空压机 20 立方10 天500 5000 吊车

63、1000 L 钢管加工30 米1000 30000 水费240 吨6.5 1560 电费22500 度1 22500 M 泥浆清运80 立方米50 4000 N 成本合计269160 O 管理费0 R 利润0 S 税金0 T 269169 合计269 元说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：69 元/米(按 1000 米计算)（表 15）、乙方成本管棚施工每一千延米成本构成（乙方）费用种类产品规格使用数量单位单价金额备注A 钻具损耗导向钻头1 套4800 4800 73 专用钻杆9 米1200 10800 镙头4 个5050 20200 开孔器9 个1000 9000 冲击器1 个6800

64、 6800 工具自由钳子6 把830 4980 链鞭2 把1200 2400 管钳 4.8 寸1 把630 630 开口扳手2 把720 1440 手拉葫芦2 个1200 2400 电动葫芦1 个5700 5700 B 油料液压油1 桶2800 2800 黄油1 桶600 600 机油1 桶120 120 C 消耗材料探棒1 根35000 35000 信号线1000 米5.4 5400 E 设备费钻机15 天2400 36000 导向仪器15 天1500 22500 拱形机架15 天300 4500 其它15 天600 9000 F 进出场费8000 次2 16000 H 人工费20 人15

65、天200 60000 20 人*200 元/天*15 天I 住宿费20 人15 天10 3000 生活费20 人15 天20 6000 交通费现场交通费15 天800 12000 通讯费现场通信费15 天800 12000 O 成本合计294070 Q 劳保、福利、保险费4411 O项的 1.5%R 管理费14703 O项的 5%S 利润44110 O项的 15%T 税金17864 按工程款(O+R+S)*5%合计375158 375 说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：353.6 元/米(按 1000 米计算)总计费用644327 元/1000 米总单价644 元/米（表 16）2、1

66、59mm 管棚施工报价、甲方消耗管棚施工每一千延米成本构成（甲方消耗）费用种类产品规格数量单位单价金额（元）备注A 钢材钢管 159*6 22.6 吨5500 124300 以购买时市场价格为准内衬钢管 159*10 1.9 吨5500 10450 架子管0.1 吨3500 350 16mm 铁板0.6 吨3500 2100 5mm铁板0.4 吨3500 1400 钢筋0.1 吨3300 330 B 注浆材料水泥85 吨400 34000 水玻璃2 桶110 220 C 消耗材料苫布1 块560 560 焊条2 箱120 240 氧气、乙炔10 套180 1800 球阀30 个55 1650

67、膨润土10 吨500 5000 G 租赁费空压机 20 立方10 天500 5000 吊车1000 L 钢管加工30 米1000 30000 水费240 吨6.5 1560 电费22500 度1 22500 M 泥浆清运60 立方米50 3000 N 成本合计245460 O 管理费0 R 利润0 S 税金0 T 245460合计245 元说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：245 元/米(按 1000 米计算)（表 17）、乙方成本管棚施工每一千延米成本构成（乙方）费用种类产品规格使用数量单位单价金额备注A 钻具损耗导向钻头1 套4800 4800 73 专用钻杆8 米1200 960

68、0 镙头4 个1850 7400 开孔器4 个600 2400 冲击器1 个4100 4100 工具自由钳子4 把550 2200 链鞭2 把800 1600 管钳 4.8 寸1 把420 420 开口扳手2 把520 1040 手拉葫芦2 个1200 2400 电动葫芦1 个4200 4200 B 油料液压油1 桶2800 2800 黄油1 桶600 600 机油1 桶120 120 C 消耗材料探棒1 根35000 35000 信号线1000 米5.4 5400 E 设备费钻机11 天2000 22000 导向仪器11 天1000 11000 拱形机架11 天300 3300 其它11 天

69、400 4400 F 进出场费8000 次2 16000 H 人工费13 人11 天200 28600 13 人*200 元/天*11 天I 住宿费13 人11 天10 1430 生活费13 人11 天20 2860 交通费现场交通费11 天500 5500 通讯费现场通信费11 天350 3850 O 成本合计183020 Q 劳保、福利、保险费2745 O项的 1.5%R 管理费9151 O项的 5%S 利润27453 O项的 15%T 税金11118 按工程款(O+R+S)*5%合计233487 233 说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：233 元/米(按 1000 米计算)总计

70、费用478947 元/1000 米总单价479 元/米（表 18）3、108mm 管棚施工报价、甲方消耗管棚施工每一千延米成本构成（甲方消耗）费用种类产品规格数量单位单价金额（元）备注A 钢材钢管 108*6 15.09 吨5500 87450 以购买时市场价格为准内衬钢管 108*10 1.2 吨5500 6600 架子管0.1 吨3500 350 16mm 铁板0.6 吨3500 2100 5mm铁板0.4 吨3500 1400 钢筋0.1 吨3300 330 B 注浆材料水泥60 吨400 24000 水玻璃2 桶110 220 C 消耗材料苫布1 块560 560 焊条2 箱120 2

71、40 氧气、乙炔10 套180 1800 球阀30 个55 1650 膨润土6 吨500 3000 G 租赁费空压机 20 立方7 天500 3500 吊车1000 L 钢管加工30 米1000 30000 水费180 吨6.5 1170 电费12500 度1 12500 M 泥浆清运40 立方米50 2000 N 成本合计178870 O 管理费0 R 利润0 S 税金0 T 178870合计179 元说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：179 元/米(按 1000 米计算)（表 19）、乙方成本管棚施工每一千延米成本构成（乙方）费用种类产品规格使用数量单位单价金额备注A 钻具损耗导向

72、钻头1 套4800 4800 73 专用钻杆9 米1200 10800 镙头4 个1350 5400 开孔器4 个600 2400 冲击器1 个4400 4400 工具自由钳子6 把450 2700 链鞭2 把600 1200 管钳 4.8 寸1 把350 350 开口扳手2 把320 640 手拉葫芦2 个1200 2400 电动葫芦1 个3800 3800 B 油料液压油1 桶2800 2800 黄油1 桶600 600 机油1 桶120 120 C 消耗材料探棒1 根35000 35000 信号线1000 米5.4 5400 E 设备费钻机7 天2000 14000 导向仪器7 天100

73、0 7000 拱形机架7 天300 2100 其它7 天400 2800 F 进出场费8000 次2 16000 H 人工费10 人7 天200 14000 10 人*200 元/天*7 天I 住宿费10 人7 天10 700 生活费10 人7 天20 1400 交通费现场交通费7 天600 4200 通讯费现场通信费7 天400 2800 O 成本合计147810 Q 劳保、福利、保险费2217 O项的 1.5%R 管理费7390 O项的 5%S 利润22171 O项的 15%T 税金8979 按工程款(O+R+S)*5%合计188567 188 说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：2

74、21 元/米(按 1000 米计算)总计费用367437 元/1000 米总单价367 元/米（表 20）八、水平旋喷施工组织(一）、施工概述1、工法介绍采用水平定向钻机打设水平孔，钻进至设计深度后，拨出钻杆，且同时通过水平钻机、钻杆、喷嘴以35MPa 40MPa的压力把配制好的浆液喷射到土体下,借助流体的冲击力切削土层，使喷流射程下土体遭受破坏，与此同时钻杆一面以一定的速度（20r/min）旋转，一面低速(1530cm/min)徐徐拔出，使土体与水泥浆充分搅拌混合，胶结硬化后形成直径比较均匀，具有一定强度（112Mpa）的桩体，从而使地层得到加固，当水平旋喷桩相互咬接后,便以同心圆形式在隧道

75、拱顶及周边形成封闭的水平旋喷帷幕体,水平旋喷桩具有拱效应和土体改良加强效应，能够起到防流沙、抗滑移、防渗透的作用,保证隧道掘进安全。2、施工技术要求、水平旋喷桩预导孔采取特制钻头及循环液钻进控制泥沙流失，打设长度结合现场实际情况采取一次性打设或循环施工完成预定桩长；、打设精度通过装在钻头上的导向探棒进行控制，根据隧道角度和施工经验通过试验桩施工来确定适宜的施工角度；且探棒上装有孔内压力传感器；、水平旋喷桩采用水泥单液浆，注浆浆液水灰比控制为1:1；、进钻压力为 35Mpa，退钻压力控制在 35MPa 5MPa，喷浆时采用根据孔内压力控制返浆量及拱部沉降；注浆流量为80L/min90L/min；

76、、水平旋喷桩位置偏差为50mm；倾角与设计误差为 1%；、水平旋喷桩长不小于设计桩长;水泥土固结体 28天无侧限抗压强度大于5Mpa,桩体应确保连续，均匀达到支护效果；、对每根桩从钻孔至成桩做以下记录：施工日期、开钻时间、结束时间、旋喷压力、旋喷提升速度、桩长、注浆量、桩体施工过程要连续，不能间断，防止出现断桩，短桩现象的发生。如因机械故障或其它原因停机在30120min的，应重复旋喷 1m，超过2小时的，按断桩处理，应重新钻孔补桩。3、水平旋喷注浆技术特点、强度高，因为在高压旋喷过程中，使土体与水泥浆充分混合，从而形成一种水泥土复合体，施工地质条件的不同，固结体的强度也不一样；淤泥质土中固结

77、体强度就比沙层中小，砂卵石中固结体强度最高。、均匀性，在成桩过程中，高压水泥浆喷射流，可以将较大的块状土体破碎，使其充分与水泥浆液混合，形成水泥浆液与土体较均匀的混合体。、可控性。水平旋喷的浆液,局限在土体破坏范围内,浆液注入部位和范围可以控制,可通过调节注入参数(切削土体压力、固化材料注入速度与配比、注入量等)获得满足设计要求的固结体。4、水平旋喷桩效果、水平旋喷桩施工后，能够实现改良和加固土层的效果，使土体与水泥浆液混合形成均匀的桩体，并在隧道开挖施工时起到拱效应及防流沙、抗滑移功能。、预导孔施工过程中严格控制好钻孔仰角和方位角，能够实现相邻桩体的相互咬合，进而在隧道拱顶形成一个连续的旋喷

78、桩帷幕体，实现止水效果。、水平旋喷桩在旋喷过程中，水泥浆液能沿着地层的缝隙渗透扩散，尤其在涌水量较大的地层中，水泥浆液扩散填充缝隙后也能起到止水的效果、旋喷桩施工过程中，控制退杆速度和钻杆旋转速度及注浆压力，就能使旋喷注入的水泥浆液与切割的土体混合后的体积远远大于原土体的体积，并完全充填原有土体的空间，凝固后形成一个与未被切割的土体保持紧密接触的圆柱桩。、本工程重点部位施工中采取控制地表沉降新措施，使用特制的钻杆和喷头，把旋喷施工过程中产生的切削置换浆液按照设定的流量和压力有序排放，最大可能的减小对已有结构或设施的影响。（具体控制措施在现场试验桩施工完毕后制定，具体介绍见44页）5、工艺流程（

79、图14）6、施工程序 设备进场.检查钻机运行是否正常。.检查高压注浆泵运行是否正常。.检查附属配套物资是否齐全。测量放线定桩位。钻机安装.平整工作平台，铺设轨道，安装立柱。.油泵、高压泵安装。y 沉 淀 池钻机就位试 运 转泥浆配置打设水平孔废浆排放距掌子面0.5 米停喷旋喷拔杆清洗高压注浆泵、钻杆灰浆搅拌、过滤终孔检查桩位测放回灌浆液高压注浆泵.对孔位。.制定浆液。钻进.开孔;.配制循环浆液;.钻孔打设。高压旋喷.检查高压注浆泵，泵压达到设计要求时才能开始喷浆；.喷浆前检查钻机具的密封性，缓慢加压达到设计值后稳定喷浆；.在高压喷浆安排专人操作和观察泵压变化，发现问题及时通知解决.钻杆旋喷至设

80、计终孔位置停止注浆，并用清水高压冲洗干净管路；.严格按照设计要求施工压力和浆液配比。封孔喷浆至设计终孔位置后，停止喷浆，快速拔出钻杆和钻头，采用编织袋或者棉丝进行孔口封堵。清洗管道及设备施工完毕后及时清水高压冲洗管道及设备，完毕后移至下一桩位。7、质量保证措施 工程通过试验桩施工，获得原始施工参数数据，经审核后编制施工技术交底 工程开工前，认真做好技术交底，做到人人明白技术要求，个个分担技术责任；上岗人员必须经过技术培训，特殊工种必须持证上岗；由于高压浆液对土体的削切及钻杆本身的重力，钻头在钻进过程中会发生明显的下移，为此对旋喷桩，上仰角根据桩径、桩长、隧道坡度、地层情况确定；施工过程中，操作

81、人员随时记录压力、喷浆量、钻进速度、拔钻杆速度等有效参数。施工时严格控制各种施工参数，发现问题及时汇报处理。现场施工做到及时记录、及时调整、及时汇报处理；注浆压力和注浆量应符合设计要求和有关规范的规定；在施工时严格遵守操作规程，班长和技术员严格进行质量自检，每根桩在对好钻机后，机手、施工队长都应亲自检查孔位偏差、钻机角度。（二）、设备物资组织主要机械设备和材料表序号名称型号规格单位数量功率用 途1 水平钻机HTG-200型台3 250KW 管棚钻孔2 搅拌桶2m3个12 7.5KW 调制水泥浆3 高压泵XPB-90E 台3 132KW 高压注浆4 泥浆泵BW 250 台3 15KW 循环液5

82、空压机20 m3台2 成孔钻进（甲供）6 潜孔锤?170mm台4 潜孔锤成孔备用7 开孔器?200mm台2/掌子面开孔8 钻杆?114mm m 200 专用钻孔旋喷9 钻杆?73mm m 150 专用钻孔旋喷10 电焊机BX-500 台4 100kw 焊接维修11 污水泵WQ-5 台9 3KW 抽水12 膨润土钠基吨若干/护壁成孔（甲供）13 拱形机架SE-02 台1 台200kw 钻机支架（表 21）（三）、施工人员组织：序号名称工作岗位配备人数备注1 项目经理主管全面生产1 人2 生产经理主管工程施工2 人3 施工班长班组钻机操作6 人4 焊工特殊工种6 人5 电工特殊工种1 人6 泵工技

83、术工种6 人7 普工/30 人8 合计：52 人（表 22）(四）施工报价600mm 水平旋喷桩施工报价1、甲方消耗水平旋喷施工每千米成本构成（甲供）序号费用种类规格型号单位数量单价（元）金额（元）小计备注1 材料费水泥吨230 400 92000 98750 以购买时市场价格为准膨润土吨5 800 4000 孔口管吨0.5 5500 2750 2 电费度32000 1 32000 32000 3 水费吨400 6.5 2600 2600 4 泥浆清运立方米100 50 5000 5000 5 吊装转运1 1000 1000 1000 现场设备材料6 氧气乙炔套5 180 900 900 7

84、焊条箱2 120 240 240 9 以上成本小计140490 10 管理费用11 税前利润12 税金13 合计140490 140.50 说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：140.50 元/米(按 1000 米计算)（表 23）2、乙方成本（表 24）600mm 水平旋喷施工每千米成本构成（乙方）序号费用种类规格型号单位数量单价金额小计14 人工费28 人天15 200 84000 84000 25 人，15 天完成15 住宿费28 人天15 10 4200 420016 生活费28 人天15 20 8400 840017 钻具损耗钻杆根10 3500 35000 91600 锤头个

85、3 3250 9750 冲击器具1 24650 24650 开孔钻头个5 600 3000 变径锣头套3 4500 13500 孔口密封套2 2850 5700 18 设备租赁费钻机天15 2400 36000 90000 高压泵天15 1200 18000 导向仪天15 1000 15000 拱形机架天15 300 4500 其他天15 1200 18000 19 消耗材料探棒根1 35000 35000 45270 液压油升100 28 2800 机油升100 45 4500 黄油公斤30 27 810 盘根公斤40 24 960 其它1200 20 旋喷专用工具套2 4000 8000

86、8000 21 进出场费2 15000 30000 30000 22 现场交通天15 800 12000 12000 23 现场通信费天15 800 12000 12000 24 以上成本小计385470 25 劳保、福利、保险费1.5%5196.24 5782 24 项成本合计的1.5%26 管理费用5%17320.8 19273 24 项成本合计的5%27 税前利润15%51962.4 57820 24 项成本合计的15%28 税金4%13856.64 18733 27 项成本合计的4%29 合计487078 487 说明：根据以上打设成本换算成每延米造价为：487元/米(按 1000米计

87、算)总计费用627568 总单价627 九、导向原理及施工角度保障措施（一）施工角度控制和定位1、全方位控向系统针对控向钻孔存在的问题及隧道超前支护在有限区域大量钻孔的特点，借用水平定向钻的地面跟踪导向方法原理，我公司研发出了全方位控向钻进导向方法，其要点为：.将地面跟踪测量改为地下系列固定点连续测量.将地面多位置定位改为多传感器同时测量定位 2、水平定向地表跟踪测量钻进方法原理.水平定向钻进方法是非开挖管线施工的一种方法。该方法要求在钻进过程中，接收仪在地表跟踪准确测定钻头在地下的位置和方向。根据钻头在钻进过程中的位置和方向同设计轨迹的差异，利用能进行调节方向的钻头（一般为楔型钻头）改变钻头

88、的钻进方向，从而按设计要求完成各种管线的铺设。钻头示意图如下：（图 29）.如图所示：钻头下装有特制的传感器，传感器直接由15V 直流供电。显示屏显示钻头的倾角(水平角度)、面向角(导向板的方向：导向板朝上即为12 点，如同钟面)。打设角度如果偏下，可以把钻头调到12 点，即导向板朝上，直接顶进，此时由于导向板底板斜面面积大。受到一个向上的力，钻头轨迹就会朝上运动。同理在6 点纠偏可以使钻头轨迹朝下，9 点、3 点分别是为左、右纠偏方向。如果角度合适，钻机会匀速旋转钻进，此时钻杆轨迹一般是平直的。所以导向钻头是上下纠偏的关键。.全方位控向钻进是将地面跟踪测量改为地下系列固定点连续测量，将地面多

89、位置定位改为多传感器同时测量定位，首先在要打设导向孔的掌子面预埋二根带接收传感器（传感器间距约 5 米）的绝缘管（二管间距不超过10米），每个接收传感器通过有线与上面的接收仪与计算机连接。如下图所示：（图 30）.施工中使用带有信号发射器的钻头，当钻头钻进到最近位置的接收器时，接收器接收到钻头发出的信号，接收器通过信号电缆传递给电脑计算机，计算机对信号进行处理和计算，能够实时显示钻头所在的位置、行进轨迹等系列参数，通过显示的数据，设备操作人员根据导向原理及时进行角度纠偏，以保证施工的准确性。（二）特点介绍1、中空强制排浆工艺传统排浆方式。常规旋喷桩施工都会产生大量的泥浆置换，水平旋喷施工所置换

90、和切割的泥浆混合物随着钻孔返出的更多。水平旋喷常用的泥浆控制方式是在孔口安装孔口管或者施工时进行临时封闭以保证足够的水泥混合浆液滞留在孔下，从而确保桩体的充盈程度；过多的浆液滞留在孔下就会对周围土体产生压力，从而导致地层中薄弱部位变形、隆起、位移；如果变形、隆起和位移部位存在建筑物或者其他设施，将会产生更严重的后果。强排可控式排浆。本隧道暗挖工程中，隧道拱顶距离开挖线3 米高处是深圳地铁 3 号线列车轨道，施工中一旦因旋喷排浆而导致轨道部位变形、隆起或者位移，后果将不堪设想。一方面要保证旋喷的正常成桩，另一方面必保轨道的基本状态，这就要求浆液不能出的太多，也不能在孔下滞留而导致旋喷桩对轨道基础

91、产生挤压；针对特殊施工的要求，我公司开发出强排可控式排浆系统。主要设备有：导向排浆喷头、中空排浆钻具、大口径中间排浆送水器、导流强排泵和相应的压力传感器。示意图（图 31）强排导向钻头（图 32）强排浆钻杆示意图（图 33）强排浆送水器示意图（图 33）射流泵工作原理2、弧形拱架钻机介绍DK109+291 DK109+105段采取 180长管棚下穿富莲大厦地下车库段超前支护 186m；DK109+910 DK110+121下穿人工湖段 108长管棚超前预支护211米。本工程中施工比较集中，断面连续，基本上都是在隧道里面施工，工期要求紧。针对上述工程特点和实际要求，我公司计划在隧道中安装弧形钻机

92、支架，设置 23台钻机同时施工，能够快速进行超前支护的断面施工；尤其在水平旋喷中等长度施工上具有快速和灵便的特点，为保证施工工期提供有力保证。拱架钻机作为一种新型超前支护工作平台，使用弯曲成隧道轮廓形状的拱架作为承重载体，钻机通过联接于拱架的滑移架、伸缩架来进行固定和位移。与现有技术相比，拱架钻机具有以下特点和效果：定位精度高。钻机的给进架固定在伸缩架上，伸缩架可相对于拱形架上下移动、左右滑移，故可确保施工孔位的定位精度。可实现多机同架施工、工效高。施工过程中，可实现多机台同架作业，并且钻机的上下、左右移动及角度调整都是通过液压缸完成，动作迅速，减轻了施工人员的劳动强度，提高了工效。适应性强。

93、拱形架可由多段相同或不同曲率的“H”型钢拼装故既适应单排管棚或旋喷桩的施工，也适应多排管棚或旋喷桩的施工。安全可靠。拱形架设计进行安全校核，液压缸均设置液压安全锁，保证了施工安全。施工图片（图34）拱形机架施工现场十、质量保证措施（一）质量保证制度(1)工程施工前熟悉图纸，了解施工参数；组织资料、质检、班组和主要施工人员进行技术交底及培训。(2)在公司工程部门领导下，由项目项目部负责质量管理工作。班组设兼职质检员。(3)班组每天进行质量检查，项目每半月组织一次质量检查，每月由工程部组织一次质量检查，召开一次工程质量总结分析会。(4)班组长每天进行施工中间检查及检验批质量检查。(5)班组坚持“三

94、检制”，自检合格后，报项目进行检查验收。然后由项目质检工程师请监理工程师验收签认。（6）发现违反施工程序，不按设计图纸、规范、规程施工，使用不符合质量要求的原材料、成品和设备时，各级质检人员有权制止，必要时向主管领导提出暂停施工进行整顿的建议。（二）工程质量管理措施（1）加强公司施工标准和施工规范的学习（2）组织好检验批管理和验收工作（3）加强技术培训(4)积极开展质量评比竞赛（5）完善下业资料：各种施工资料和检验批资料，整理及时，分类清晰，填写工整，用词准确，下容真实，签字规范，禁止弄虚作假和事后补资料。（三）工程质量保证控制措施(1)施工准备措施保证施工设备的正常和物资的连续；按照设计和施

95、工技术要求，做好施工调试和检测措施；确立可靠的检测手段，建立严密的检测制度；重视测量工作。(2)施工工艺控制工程开工前，认真编制施工组织设计，严格按照施工组织设计施工;施工过程中，经常检查施工组织设计及施工方案落实情况，以确保施工生产正常进行。单位工程施工完成后，及时组织质量验收，完善施工资料。(3)工程材料控制保证工程材料按质、按量、按时的供应是提高和保证质量的前提。因此，对采购的原材料、构(配)件等材料，一定要建立健全进场前检查验收和取样送检制度，杜绝不合格的材料进入现场。(4)施工操作控制施工操作者是工程质量的直接责任者。工程质量的好坏，单就工程质量来说，施工操作者是关键，是决定因素；加

96、强人员责任意识培训和技术交底，至关重要。(5)隐蔽工程质量保证措施做好隐蔽验收记录，对于隐检中提出的质量问题进行认真处理，经复验符合要求后，方可办理签证手续，进行下道工序施工。十一、安全应急保证措施（一）安全用电（1）机手等主要施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备；（2）配电系统分级配电，配电箱、开关箱上观完整、牢固、防雨防尘、上涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合规定，箱下电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途；（3）所有电器设备及其金属上壳或构架均应按规定设置可靠的接

97、零及接地保护；（4）施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决；（5）现场下各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。（二）机械操作安全（1）各种机械配备专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生；（2）钻机、注浆泵的操作严格遵守操作规程，防止机械伤人事故发生；（3）钻机在管棚安装过程中，机手要始终盯着钻机作业人员，待确认安全后方可开钻转动；（4）机台工作人员必须经过培训后方可使用链钳、管卡，严禁50 岁以上人员登台作业；（5）注浆过程中，严禁他人站在管路端口。高压注浆管

98、路与管棚孔口板注浆管要求连接牢靠，安排有经验的人员关注管棚孔及转换注浆孔位；（三）焊接作业安全（1）工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品，高处作业时系安全带；（2）电焊时必须使用面罩，在狭小范围下施焊时，他人应采取避开或戴墨镜措施避免闪眼；（3）电焊机的电源线长度不大于5 米，焊接线长度不大于30 米。焊接作业现场周围 10 米下不得堆放易燃易爆物品；（4）氧气割需专人专管使用，乙炔瓶与氧气瓶分开放置，间距不低于5m，与焊炬、割炬和其他明火不小于10 米；（5）气焊时先开乙炔阀点火，后开氧气阀调整火焰，关闭时先关乙炔阀，再关氧气阀。作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀

99、门，不得折弯胶管断气，若乙炔管着火，应先关熄炬火，可用弯折前面一段软管的办法止火。（四）其它作业安全注意事项（1）必须认真贯彻执行国家相关安全法规、法令和安全施工规章制度，严格按操作规程施工，确保安全生产、文明施工；（2）起吊作业必须严格检查起重设备各部件和钢丝绳的安全性、可靠性，并进行试吊；（3）车床班组在抬管子时要一起用力，必要时喊口号，杜绝因用力不一出现砸脚、碰手事故；（4）车管在车丝时严禁他人站在侧面，车工应及时清理废丝，杜绝废丝缠绕伤人事故发生；（5）钻机工作台加设斜撑，对高度超过2m的工作台加设前后支撑确保稳定；（6）钻机在前后移动中应派专人盯注动力管路（风管），避免管路卡阻后被钻

100、机拉伤。钻进中对过多磨损的管路采取包覆措施进行防护。（7）高压泵要全面检查和清洗干净，防止泵体的残渣和铁屑存在；各密封圈应完整无泄漏，安全阀中的安全销要进行试压检验，确保能在额定最高压力时断销卸压；压力表应定期检查，保证正常使用，一旦发生故障，要停泵停机排除故障；（8）高压旋喷桩在进行作业时，严格按照机械技术操作规程进行作业；做到管理人员不违章指挥，作业人员不违章操作；（五）文明施工(1)开工前对工人进行安全文明教育，使全体施工人员都能较好的自律个人行为；（2）施工中，应保持良好的工作环境，材料工具、备用设备等要整齐有序；(3)作业现场保持清洁整齐，水泥浆在储灰罐中集中拌制，施工过程中要经常检

101、查管道的损坏状况，避免漏浆；施工完毕后不可随意排放多余泥浆。水泥使用完毕后剩余的水泥袋要回收存放，不可随意丢弃。施工垃圾不乱堆、乱放，存放到业主指定的地点，做到垃圾日产日清。（4）养成做文明人、讲文明话的良好风气，严禁打架斗殴，寻衅滋事；（5）施工中要讲奉献、讲团结、讲合作、讲配合，工作认真负责。（6）作业人员统一着装，佩戴安全帽。十二、其他事项1、径向注浆（略）2、超前小导管（略）3、袖阀管注浆(略)4、地面垂直旋喷本公司在旋喷施工方面基本完善垂直和水平两种施工工艺。从单管旋喷、水气双管、双高压双管、老三管和双高压三管到隧道超前水平旋喷支护都有着丰富的施工经验。本工程施工方案中未对DK110+476、DK110+491、DK110+506处设置的地表加固旋喷桩进行施工组织；如有需要，我方将迅速组织。