套拱、管棚、超前小导管(锚杆)施工作业指导书
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超前小导管施工作业指导书1、适用范围适用于******工程******标DK***-DK***隧道超前小导管的施工,此处所适应的地质条件是******。
或者说明其他需要的范围2、作业准备(1)内业准备作业指导书编制后,开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行岗前技术培训,使其真正体会到交底的内涵、清楚工艺流程、掌握作业要领和相关施工要点,考核合格后持证上岗。
(2)外业准备施工过程中所涉及的各种外部技术数据收集。
修建生活房屋,配齐生活、办公设施,满足主要管理、技术人员进场、办公需要。
超前小导管、注浆材料等施工材料的采购,钻孔、注浆等设备的选用与采购。
各项材料检验,如石子、砂子、水泥、添加剂、钢筋等,各种原材材料应满足设计和规范要求。
施工前按设计提供的配比进行室内试验,确定施工配合比。
在大面积施工前,根据初选的拌和、钻孔、泵送机械及试生产出的CFG桩混合料,在选取7-8根桩的工点进行长螺旋钻孔压灌成桩工艺试验,确定工艺参数,并报监理单位确认。
*********************请填写其他未考虑详细的内容3、依据标准⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》(TZ214-2005)⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号*********************等4、施工程序与工艺流程(1)施工工序施工准备(场地平整、施工平台搭设)→测量放样→钻机就位(校正角度)→上钻具→钻进→退钻杆和钻具→清孔→小导管加工及安装→封闭管尾→注浆施工。
(2)工艺流程详见附后“管棚施工工艺流程图”。
地质调查现场试验效果检查制定施工方案进行施工施工准备设备准备管材加工材料准备喷砼封闭掌子面机具准备拱部放样布孔风枪或煤电钻成孔清孔插入小导管注浆隧道开挖M20砂浆准备图2 注浆小导管结构图5、施工方法 (1)施工准备小导管施工前先对小导管施工方法、施工技术进行详细的了解,材料设备就位。
超前小导管施工作业指导书1 目的明确超前小导管施工作业的工艺流程、工艺标准,规范超前小导管作业施工,减少施工过程中的不安全因素。
2 编制依据⑴、《设计施工图文件》:⑵、《铁路隧道施工技术指南》(TZ 204-2008);⑶、《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB 10417-2003);3 适用范围适用于中铁二十局集团玉铁铁路工程指挥部管段内隧道正洞、横洞及其辅助坑道的超前小导管的施工。
4 工艺流程及技术要求4.1 超前小导管设计超前小导管配合型钢钢架使用,应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护,其纵向水平投影搭接长度不得小于1m。
超前小导管设计参数:①、超前导管规格:φ42×3.5mm无缝钢管,钢管长度应符合设计要求;②、小导管环向间距40cm;③、倾角:外插角6°~10°,可根据实际情况调整;④、注浆材料:水泥浆,水灰比例为0.5:1~1:1,根据现场施工情况现场调整;⑤、布置范围:拱部90°范围。
4.2 超前小导管施工图1 超前小导管施工工艺流程图4.2.1 制作钢花管小导管前端做成尖锥形,尾部焊接φ6mm钢筋加劲箍,管壁上每隔7.5cm梅花型钻眼,眼孔直径为6mm,尾部长度不小于100cm 作为不钻孔的止浆段。
小导管构造见图2。
图2 小导管构造图4.2.2 小导管安装⑴、测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机钻孔,孔径较设计导管管径大20mm以上。
⑵、成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架中部打入,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。
4.2.3 注浆采用注浆泵压注水泥浆。
注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。
注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
1 目的明确超前小导管施工作业的工艺流程,工艺标准,规范小导管作业施工,减少施工过程中的不安全因素。
2 编制依据⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》(TZ214-2005)⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号⑶《新建XX铁路施工图设计文件》3 适用范围适用于新建XX铁路XXXX-X标隧道超前小导管的施工。
4 工艺流程及技术要求4.1 超前小导管设计超前小导管配合型钢钢架使用,应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护,其纵向搭接长度不小于1m。
超前小导管设计参数:①超前导管规格:符合设计要求;②小导管环向间距40cm;③倾角:外插角1°~3°,可根据实际情况调整;④注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;⑤设置范围:拱部135°范围。
4.2 超前小导管施工施工工艺流程见图1。
4.2.1 制作钢花管小导管前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔10~20cm梅花型钻眼,眼孔直径为6~8mm,尾部长度不小于30cm 作为不钻孔的止浆段。
小导管构造见图2。
图2 注浆小导管结构图4.2.2 小导管安装⑴测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机钻孔,孔径较设计导管管径大20 mm以上。
⑵成孔后,采用风钻钻孔,用锤击或钻机将小导管顶入,注浆泵注浆,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。
4.2.3 注浆采用注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。
注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。
注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆参数可参照以下数据进行选择:注浆压力:一般为0.5~1.0Mpa浆液初凝时间:1~2min水泥:P.O32.5普通硅酸盐水泥砂:中细砂4.2.4 注浆异常现象处理⑴串浆时及时堵塞串浆孔。
1#隧道超前支护作业指导书二○○六年六月超前支护作业指导书一、施工基本状况洞口段超前支护长度:左线340m,右线333m。
小导管直径Φ42(内径),采用无缝钢管。
钢管壁厚4mm,环向布置间距30、40cm 。
二、施工方案先进行洞口管棚施工,待管棚注浆有一定强度后,施做洞口加固套拱,套拱内格栅钢架与管棚尾部焊接,形成整体构造,之后进行暗洞开挖施工。
暗洞开挖采用弧形导坑预留关键土旳措施,初期支护紧跟开挖进行。
三、作业指导1大管棚施工大管棚采用水平地质钻机钻孔,成孔后将分节加工好旳钢管用钻机顶入孔内,之后封堵钢管与钻孔之间旳空隙,待到达一定强度后进行孔内压注水泥浆。
2大管棚施工工艺工艺流程图:3重要施工工序技术规定3.1管棚作业平台:规定平整,高度在钻机如下0.5m,宽度不不不小于6m。
3.2搭设平台、安装钻机:钻机平台用方木搭设,高度根据孔位及钻机高度确定,方木互相连接牢固,以保证其稳固性,保证钻孔时钻机不下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。
钻机安装时必须与平台之间固定牢固,钻机距掌子面旳距离2~3m。
3.3测定孔位:管棚孔位用全站仪坐标法在掌子面上标定出来,保证孔位、精度满足设计规定。
3.4钻机定位:为了保证钻孔方向与线路中线平行,必须精确标定钻机位置,用经纬仪、挂线相结合旳措施,保证钻杆轴线与管棚设计轴线相吻合。
3.5钻孔钻孔直径比钢管直径大20~30㎝,钻进过程中,每钻进2m,应检查钻杆轴线,以便与线路轴线吻合。
3.6安装管棚钢管钢管采用内径Φ108,壁厚6㎜无缝钢管,分节长4m、6m,管节采用套管焊接或丝扣连接,丝扣长不不不小于15㎝,套管长不不不小于30㎝。
管棚钢管安装时用钻机顶入。
3.7注浆为了使浆液扩散于岩层内,钢管上预先钻梅花形出浆孔。
注浆时根据管棚间距、扩散半径、注浆浓度及地层充填率计算注浆压力及总注浆量。
注浆压力P=KH H为地层深度,取60MK为注浆压力系数,取0.023则P=KH=0.023×60M=1.38Mpa总注浆量Q=Anα(1+B)式中A=r2π×L(注浆范围土层体积)r—扩散半径,取0.4ML—孔深26Mnα(1+B)为填充率n为孔隙率,设计图中为47.6%,α为浆液充填系数,取0.8,B为浆材损失系数,取0.1。
超前小导管施工作业指导书一、目的为进一步提高基础设施项目工程施工管理水平,明确超前小导管施工工序要求,促进对重要、重点工序的掌握,推进标准化管理,特编制本作业指导书。
二、编制依据《公路工程技术标准》;《公路隧道设计规范》;《公路隧道设计细则》;《公路隧道施工技术规范》;《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》;《公路工程质量检验评定标准》《公路工程施工安全技术规范》《岩土锚杆与喷射混凝土支护工程技术规范》;《地下水工程防水技术规范》;《公路路线设计规范》;《公路隧道设计规范》;《公路隧道通风设计细则》;《公路隧道照明设计细则》;《公路工程抗震设计规范》;《公路工程基本建设项目建设文件编制办法》三、适用范围超前小导管配合型钢钢架使用,应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部140°范围内超前注浆预支护。
四、施工工艺及方法要求4.1 施工准备4.1.1 劳动力组织结合现场实际,根据设计图纸及工程量的多少,选择测量人员,钻孔、安装人员,挖掘机司机、装载机司机、自卸汽车司机,浆液制备人员,注浆泵司机,清洗废浆工,注浆记录工,搬运工,电工,普工等人员若干名。
以上作业人员均需经过安全教育、专业培训、持证上岗,施工人员应熟悉图纸及施工方法,施工前经全面技术交底,施工中全体人员应服从统一指挥,协调一致。
4.1.2 材料要求本分部分项工程根据所需的主要材料(含周转材料),说明材料的主要性能;根据主要材料的使用部位确定进场时间。
4.1.3 机械配置根据施工生产的特点及要求,配备满足施工生产需要的挖掘机,装载机,自卸车,风动机,钻机,单(双)液注浆泵,水泥浆搅拌桶,储浆桶,检验测试设备,发电机风枪,吹风管,注浆泵,混合器,注浆嘴,注浆桶,波美表等。
同时配备钢卷尺、全站仪、水准仪等计量仪器。
4.2 工艺流程施工准备→测量放样→钻孔→清孔→安装小导管→封堵孔口→注浆→管尾与钢架焊接→下一循环。
4.3 控制要点4.3.1 测量放线在拱部小导管设计范围内测量出小导管钻孔位置,并用红油漆标识清楚。
超前小导管施工作业指导书(共10页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--xxx地铁1号线xx标超前小导管施工作业指导书编制:审核:审批:中铁x局xx地铁一号线xx标项目经理部2014年2月超前小导管施工工艺工法1 前言工艺工法概况超前小导管施工是伴随新奥法施工发展起来的一种超前预支护的施工方法,是隧道及地下工程主要的超前支护手段之一。
沿隧道开挖轮廓线外一定距离,以一定的外插角向开挖工作面前方打设直径38~50mm的带注浆孔的钢管,长度一般为~,并进行注浆,填充和固结岩体及土石的空隙,形成一定厚度的固结体。
工艺原理在隧道开挖前,将小导管沿开挖轮廓线打入掘进前方稳定的岩层内,末端支承在隧道拱部的钢架上,并对小导管进行注浆,增加小导管的刚度和固结前方松散围岩,使其起到支护掘进进尺范围内拱部上方的围岩,有效地约束围岩在(爆破)开挖后的一定时间内不发生松驰坍塌。
超前小导管的作用主要为:改良工作面前方的围岩结构,在开挖面以外形成厚度为~的加固圈。
超前小导管与钢架、固结的地层共同作用形成超前支护结构,从而保证开挖工作面的稳定,防止开挖工作面松弛、坍塌。
2 工艺工法特点超前小导管配合型钢钢架使用,可应用于隧道Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ级围岩拱部超前注浆预支护,小导管长度一般为~,按照隧道的开挖进尺,隧道每开挖循环施工一次或两个开挖循环施工一次。
超前小导管应沿隧道拱部轮廓线按照设计间距均匀布设,可以有效的改善开挖工作面前方的地质条件和自稳能力,但其整体稳定性没有管棚支护好,但施工机具设备简单,施工操作方便。
小导管的外插角根据小导管的长度和钢架的间距调整,定位较准确,一次施工长度短,孔的角度偏差小,孔底外插值小,开挖后小导管起棚架作业,下部超挖部分较少,有利于隧道施工。
根据隧道围岩变化情况,不用扩大隧道断面就可随时施工,采用人工风动凿岩机施工,不需要专用设备,钻孔和安装施做灵活方便。
超前锚杆施工作业指导书一、适用范围Ⅴ级及以下围岩,尤其在节理较发育及破碎带,呈块碎石状镶嵌结构。
二、超前锚杆的作用锚杆一端焊接于钢拱架上,一端插入掌子面前面的岩体中,形成一个简支受力体系,承担上部荷载。
三、超前锚杆施工顺序素喷砼封闭掌子面测量布孔钻孔清孔安设超前锚杆安设止浆塞注浆开挖四、注浆锚杆施工工艺流程注浆锚杆施工工艺流程图五、施工人员机具配备㈠施工人员配备(每班)1、钻眼、安装:6人2、拌制浆液:1人3、注浆机司机:1人4、注浆:2人5、电焊:1人㈡施工机具配备1、YT-28风枪:5台2、注浆泵:1台3、电焊机:1台六、施工参数1、超前锚杆规格:3.5m长,Ф25中空注浆锚杆。
2、超前锚杆沿隧道开挖轮廓线布置,外插角10°~15°,环向间距40cm,纵向间距2m,间隔两排搭接,搭接长度大于1m。
3、注浆:水泥浆水灰比为0.5~1.0。
七、超前锚杆施工技术措施1、超前锚杆施工前先喷射砼5cm封闭掌子面。
2、钻孔时每循环间隔2m,倾角10。
~15。
3、钻孔完成后应用高压风清孔,以防止拔出钻杆时孔内掉石堵塞钻孔造成超前锚杆无法安装。
4、超前锚杆安设完成后与钢拱架焊接成整体。
八、超前锚杆施工工艺要点采用凿岩机钻孔,钻进至设计深度后,高压风清孔;检查锚杆孔中是否有异物堵塞;若有,应清除干净后,再将锚杆插入孔内,锚杆外露孔口长度满足安装止浆塞;将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右。
锚杆注浆:检查注浆泵及其零件是否齐备和正常,熟悉有关泵的操作程序。
用水或风检查孔体是否畅通,孔口返水或风即可。
迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好。
配制浆液,使水灰比、和易性符合设计和规范要求。
开动泵注浆,整个过程应连续不停顿,一次完成。
锚杆斜向安装:锚杆头朝下安装时采用正循环注浆工艺,锚杆头朝上安装时采用反循环注浆工艺。
注浆饱满后密封排气孔。
当完成一根锚杆注浆后,应迅速卸下注浆软管并安装至另一根锚杆,进行注浆。
超前预支护、预加固一、超前锚杆施工1.超前锚杆支护施工的一般要求:A、超前锚杆可根据围岩情况,采用双层或三层支护;B、宜和格栅钢架配合使用,并焊接在钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部;C、长度宜为3.0~4.5m,并应大于循环进尺的2倍;D、两循环超前锚杆的搭接长度不小于1.5m;E、外插角宜为10°~20°。
2.超前锚杆施工应按下列工艺进行:2.1超前锚杆(锚固剂锚固)工艺流程图:超前锚杆施工工艺流程图2.2超前锚杆(砂浆锚杆)工艺流程图:超前锚杆施工工艺流程图3.超前锚杆施工方法测量开挖面中线、标高,画出开挖轮廓线,标出锚杆孔位,孔位允许偏差为±20mm。
凿岩机就位,对正孔位钻孔,达到设计要求后,用吹管、掏勺将孔内碎渣和水排出。
3.1锚杆安装3.1.1锚杆及锚杆孔要求1)杆身必须调直无缺损;2)楔缝必须垂直、平整、位置应在锚杆中心位置上,缝宽误差不大于±0.5mm,缝长误差不得大于±5mm。
3)锚杆长度应大于孔深6~10cm,加工长度不要大于±1cm,锚杆应除去杆上油物和铁锈。
4)锚杆孔位误差不大于±10cm,孔深不应大于±1cm。
5)钻孔后,孔内石粉必须用高压水冲洗。
3.1.2锚杆安装1)锚固:将早强锚固剂药卷放在水中,泡至软而不散时取出,再人工持炮棍将药卷塞满至孔深1/3~1/2处;2)安装锚杆:用人工持铁锤将锚杆打人,以锚杆到达孔底且孔口有浆液流出为止。
3)将锚杆的尾部和连系统锚杆的环向钢筋或钢架焊连,以增强共同支护作用。
4)当超前锚杆和型钢钢架(钢格栅)配合使用时,宜先安装钢架。
再穿过钢架腹部钻孔、安装锚杆,以利于钢架顺利安装。
4.劳动力组织5.质量要求5.1锚杆的材质、类型、质量、规格、数量和性能必须符合设计和规范要求。
5.2锚杆插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。
5.3锚杆孔内灌浆强度不小于设计和规范要求,锚杆孔内灌浆应密实饱满。
矿山法隧道工艺工法超前支护篇(超前小导管、管棚)超前支护在矿山法隧道施工中扮演着至关重要的角色,它是一种前瞻性的安全保障策略,在开挖面对围岩实施之前或进行过程中,对即将暴露的地质结构进行预加固处理。
该技术通过注入高强度浆液或者设置管棚等手段强化围岩的物理力学性能,从而有效抑制因开挖引发的应力变化所导致的围岩松动、变形甚至塌方等风险事件。
在实际操作中,超前支护的核心内容主要体现在小导管超前支护和大管棚超前支护这两种主流工法上:1.1小导管超前支护(1)钻孔测量人员利用全站仪将超前小导管设计位置绘制于已安装好的拱架肋板端,利用三臂凿岩台车或YT-28气腿式凿岩机钻孔,开孔直径为φ50,采用吹孔法清孔。
(2)小导管制作及安装小导管由钢加工厂集中加工,采用42mm热轧无缝钢花管制成。
在小导管前端做成30cm长锥形,尾部焊接钢筋箍且距端部30cm内不开孔作为止浆段,剩余部分按10-20cm梅花形布设直径6-8mm的溢浆孔,小导管设计环向间距V级围岩地段取40cm,Ⅳ级围岩地段50cm,单车道IV级围岩地段不设超前支护;外插角一般为10°~15°,可根据实际情况作调整,小导管单根长度为3-5m,纵向搭接长度不小于1m;要求孔深偏差为+50mm/方向角2°/孔口距±50mm。
现场由锤击打入或钻机顶入安装完成后用塑胶泥封堵孔口及周边,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌。
小导管规格型号、长度、设计位置、搭接长度每循环检验3根。
(2)小导管注浆小导管尾端孔口安装注浆快速接头及止浆阀,采用水泥浆或水泥砂浆当围岩破碎,地下水发育时,部分可采用水泥-水玻璃双液浆,要求浆液强度等级不小于M10,注浆顺序为由下至上,注浆压力0.5-1.01MPa,浆液采用专用的搅拌机搅拌。
当出现有串孔和漏浆现象时,采用塞孔隔孔注浆。
注浆时,为防止管路堵塞,结束注浆后,应尽快卸开孔口接头,开清水泵冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
超前小导管、大管棚施工作业指导书一、超前注浆小导管本合同段隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩及Ⅴ级围岩加强段,设计采用φ42mm超前注浆小导管加固,长度L=3.5m;1、施工准备:超前小导管施工前用喷射混凝土封闭掌子面,然后施做小导管形成一定厚度的加固圈后,进行开挖等作业。
小导管施工工艺流程见图1。
2、设计参数:超前小导管,环向每米3根,长度L=3.5m,搭接长度1.5m,开挖之前沿开挖轮廓线外10cm施作,外插角为10°~15°,采用YT-28风动凿岩机钻孔后安装超前小导管并图1 超前小导管施工工艺框图与钢架焊接固定。
采用KBY50/70双液注浆泵进行注浆作业,无水地段注水泥单液浆,有水地段注水泥水玻璃双液浆,双液浆水泥与水玻璃的体积比1:0.6,水泥浆水灰比(重量比)1:1,水玻璃波美度35,缓凝剂掺量为2~2.5%。
注浆压力一般为0.8MPa,施工中根据现场实验确定较合理的注浆参数。
3、加工制作:小导管在构件加工厂制作,前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm交错钻眼,眼孔直径为6~8mm。
小导管加工见图2。
4、安装:风动凿岩机钻孔后,将小导管按设计要求插入孔中,围岩软弱地段用游锤或凿岩机直接将小导管沿格栅钢架中部打入,尾部与钢架焊接到一起,共同组成预支护体系。
5、注浆:设备采用KBY-50/70注浆泵,注浆参数严格按设计和施工规范进行。
注浆前先喷射混凝土5~10cm封闭掌子面作止浆墙,当单孔注浆量达到设计注浆量时,结束注浆。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。
小导管水泥—水玻璃双液浆注浆工艺流程见图3。
开挖之前试挖掌子面,无明显渗水时,即可进行开挖作业。
图2 注浆小导管加工图本合同段隧道洞口Ⅴ级围岩地段设计采用大管棚超前支护。
大管棚采用Φ108热轧无缝钢管,壁厚6mm,环向间距0.3m,长15m,外插角1~3度,压注水泥浆。
中铁五局贵阳花溪二道C标段项目经理部超前管棚超、前小导管施工作业指导书编制人:审核人:技术负责人:单位负责人:中铁五局贵阳花溪二道C标段项目经理部二00七年十一月目录一、适用范围...................................................................................................... - 2 -二、概述:.......................................................................................................... - 2 -三、施工工艺及方法.......................................................................................... - 2 - (一)超前管棚、超前小导管施工作业流程图:.......................................... - 3 - (二)施工方法.................................................................................................. - 4 -1、套拱、管棚施工................................................................................ - 4 -2、小导管施工........................................................................................ - 6 -3、注浆施工............................................................................................ - 8 -四、施工技术要点.............................................................................................. - 9 -五、质量检验与控制........................................................................................ - 10 -六、主要机具设备配置.................................................................................... - 10 -七、劳动组织.................................................................................................... - 10 -八、质量、安全及环境保护措施.................................................................... - 10 -超前管棚、超前小导管施工作业指导书一、适用范围本作业指导书适用于花溪二道C标段下坝隧道的拱部超前预支护。
其目的是加固周边一定范围围岩,与刚架组合成预支护系统,控制软弱围岩变形量。
二、概述:下坝隧道为浅埋隧道且围岩较差,因此在整个暗洞设置了超前支护系统。
根据下坝隧道进口现场的左高右低的地形地势情况,进研究决定采取斜交进洞,左洞暗洞进洞里程为K4+950,右洞暗洞进洞里程为K4+960,根据设计图纸采用超前管棚支护的进洞方案,在进口浅埋段设置了30m长φ108mm超前管棚支护,暗洞拱部及V级围岩中导坑顶部均设置了φ45mm超前小导管支护,在进口设有大管棚的隧道洞身段除末端5米范围外,不另设超前管棚。
超前管棚施工完毕后,按隧道开挖的正常工序进行进洞开挖施工。
三、进洞施工工艺及方法(一)进洞前洞口边仰坡开挖支护施工隧道进口K4+950~+960为隧道斜交明洞部分,且岩体破碎,稳定性差,施工两段隧道口时采取明挖法施工。
(1)、洞口开挖施工顺序:测量放线→地表处理→边仰坡截、排水沟施工→洞口土石方开挖→边仰坡支护。
①地表处理及截水天沟进口施工前先进行测量放线,根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟,以利截排水,临时天沟要做5cm厚7.5M的砂浆封闭层,防止地表水下渗,同时将洞口段开挖线以外10~15米范围的漏斗、洼地进行回填封闭处理,防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全,对危石进行清理,确保边仰坡稳定。
②洞口土石方开挖洞口土石方用挖掘机挖装,开挖方法采用自上而下分层分台阶进行,台阶高度2~3米,石方采用弱爆破,挖掘机、装载机装碴,自卸汽车运碴。
③边仰坡刷坡与支护边仰坡刷坡自上而下分层进行,每层高度2~3m,随开挖及时进行锚网喷等支护,边仰坡挂网喷锚支护,喷射混凝土厚度为10cm,钢筋网采用φ8@20cm*20cm,采用Ф22砂浆锚杆长度为3.5m间距2m*2m梅花形布置。
施工顺序为:边仰坡开挖刷坡→喷射3—5cm垫层混凝土→打设砂浆锚杆→挂设钢筋网→喷射面层混凝土。
施工时要做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接,防止坡面风化,引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。
洞口段施工充分考虑洞内施工需要,合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。
(一)套拱、超前管棚施工作业流程图:超前管棚施工作业流程图(二)施工方法1、套拱、管棚施工(1)、套拱施工套拱长度为2.4m,采用30cm*120cm定型钢模板做底模,侧模和顶模采用木模板加工安装,底模支架采用四榀I22工字钢根据套拱的弧线加工成型,以纵向0.8米间距布置,下面每2.5米搭设钢管架加固。
仰坡刷坡时预留核心土,利用核心土,在核心土架立底模和侧模支架减小支架高度。
如有条件可直接把核心图开挖成套拱底模形状,在核心土上进行修整铺上油毛毡可做为底模直接在上面浇注套拱混凝土。
根据施工交底图加工I22a工字钢,在现场拼接好后按环距40cm布设φ152孔口管(沿隧道周边以2°外插角布设,用以控制管棚方向),在孔口管上沿套拱环向焊接φ12的固定钢筋,安装好模板后进行套拱砼的施工。
套拱混凝土施工应从两端底部分层上拱顶部施工,并随浇注高度的增加安装顶模。
孔口管(导向管)安装要点:孔口管环向间距40cm,套拱内孔口管安装时位置和角度用仪器测量定位,保证准确性。
管棚套拱图(2)、管棚施工A、搭设钻机作业平台作业平台采用φ100钢管及φ100圆木按“井”字形搭设;铺设5cm厚木板,连接采用扒钉配合φ5mm铁丝连接,防止钻孔时摆动、下沉。
B、超前管棚钻孔采用采用2部MK-5型凿岩机平行钻孔作业,采用大孔引导和管棚钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔,然后利用钻机的冲击和推力将按有工作管头的棚管沿引导孔钻进,接长棚管,直至孔底。
按设计将管棚钢管全部打好后,用钻头掏尽管内残渣,进行棚管补强。
C、管棚采用长30m、φ108mm的无缝钢管,每节长度为4~6m、分节制作,以丝扣或焊接连接,丝扣长度不小于150mm,钢管接头应在隧道横断面错开;钢管上管壁四周钻四排间隔30cm的φ20的注浆孔,每两排之间错开15cm布置,施工时沿隧道周边以2°外插角打入围岩 (不包括路线纵坡),方向与路线中线平行,打入钢管后,再浇筑水泥砂浆。
制作时,按图纸设计要求在固定环上标出主筋的位置。
焊接时,使固定环上任一主筋的标记对准主筋中部的固定环标记,扶正固定环,并校正固定环与主筋的垂直度,然后点焊。
当一根主筋焊好全部固定环后,在骨架两端各设一人转动骨架,将其余主筋逐根照上法点焊好,最后按设计要求焊接牢固。
2、小导管施工(1)、测量放线技术室按照各围岩类别超前小导管的设计尺寸在掌子面绘出开挖轮廓线,并在开挖轮廓线上按设计间距定出小导管中心位置,标出钻杆方向。
下坝隧道各围岩类别以及各分部开往的小道管布置如下:(2)、钻孔小导管钻孔采用TY28手风钻造孔。
钻孔时采用普通钻杆,钻头采用直径Φ50钎头,以满足成孔后孔径大于钢管直径3~5mm的要求。
钻孔时严格按定出的孔位进行,施钻过程中及时观察钻杆方向及外插角度,当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。
以保证钻孔按设计要求完成,小导管能起到预期的支护效果。
成孔后其钻孔长度为4m。
3、小导管制作及安装超前小导管采用壁厚4.5mm,外径45mm的热轧无缝钢管制成。
并在小导管前部钻注浆孔,孔径6~8mm,孔间距15cm,呈梅花型布置,前端加工成锥形,尾部留长度不小于30cm,作为不钻孔的止浆段。
小导管的加工在钢筋加工场完成。
加工完成后由质检工程师组织验收,并由试验室标识合格。
小导管安装在现场由锤击打入或钻机顶入,要求顶入长度不小于设计长度的90%。
小导管安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净,并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌。
小导管安装完成后及时报质检工程师和监理检查签认。
3、注浆施工小导管注浆采用水泥浆液,其施工配合比为1:1(重量比),根据隧道内围岩情况,注浆时取压力为0.5~1.0Mpa,必要时可在孔口处设计止浆塞,止浆塞应能应能承受最大的注浆压力。
注浆过程中及时观察掌子面围岩情况,并根据吸浆量及压力上升情况,当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。
水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制,拌制时用磅称对水泥及用水量进行称量控制。
当一盘浆液拌制好后即可将其引流至事先准备好的盛浆容器内,而浆液拌制机可继续拌制浆液,以满足注浆连续性的需要。
注浆采用ZYB70/80D型双浆液注浆机,注浆时必须连续进行。
当出现有串孔和漏浆现象发生时,可采用间隔一段时间后再行补注的方式进行。
为加快注浆速度和发挥设备效率,可采用群管注浆(每次3~5根)。
注浆时遵循从下到上,从无水至有水的原则进行。
四、施工技术要点1 管棚施工应根据设备、围岩特点综合考虑施作顺序。
2 管棚加工时应考虑搭接长度,搭接断面应根据设计和规范要求设置。
3 灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度,因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。
4、小导管钻孔前应按设计要求进行精确定位,以防止穿孔或交叉。
5、小导管安设一般采用钻孔打入法,即先按设计要求钻孔,钻孔直径比钢管直径大3~5mm,然后将小导管穿过钢架,用锤击或钻机顶入,顶入长度不小于钢管长度的90%,并用高压风将钢管内的砂石吹出。