洞身支护施工作业指导书.docx
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洞身支护施工作业指导书
洞身支护作业指导书
1.超前支护
本隧道所采用的超前支护有φ42超前小导管、φ108洞口长管棚。
1.1.超前大管棚(洞口、洞身)
洞口长管棚设计图参照“海东施隧参04-03-1、海东施隧参04-03-2”。
施工工艺见“管棚注浆施工工艺框图”。
管棚注浆施工工艺框图
本合同段洞口部分施作超前长管棚,管棚钢管为φ108热轧无缝钢。
管棚支护包括封面、布孔、钻孔安管、注浆四道工序。
封面:
注浆前喷射砼封闭掌子面,防止漏浆。
布孔:
按设计图纸,将注浆管孔位正确测放在工作面上。
钻孔安管:
长管棚采用钻机将钢管分节套钻进,管棚要尽可能水平钻进。
为了增大管棚的刚度,在长管棚钢管内放置钢筋笼,最后注入水泥浆,并封端。
1.2.超前小导管的施工
超前小导管设计图参照“海东施隧参04-04-1及海东施隧参04-05-2”。
小导管施工采用Ф42钢管,在前部管壁按梅花形布置溢浆孔,孔径为6-8mm,间距15cm,小导管间距0.4m,管长3.5m~4.2m,顶部成尖锥状,尾长不小于30cm。
用风枪打入,施工时钢管尾部焊接在钢架上。
小导管注浆采用压浆泵,注水泥浆。
小导管的布置见“小导管超前支护布置图”。
对于预测水压小于1.5MPa,但大于1.0MPa,涌水量难以控制,开挖后围岩可自稳的地段,采用5m径向小导管注浆,地下水压力小于1MPa时,采用3m小导管径向注浆。
浆液采用单液水泥浆,水灰比暂定1.2~1.0:
1,施工时由试验室选定,使用不低于32.5强度的水泥。
小导管注浆工艺流程见“小导管注浆施工工艺流程图”。
小导管注浆施工工艺流程图
小导管注浆见“小导管注浆施工示意图”。
小导管注浆示施工意图
单孔注浆量:
单孔注浆量和围岩的孔隙率有关,可用下式估算,通过试验确定。
Q=π·R2·L·n·β
式中:
Q—单孔浆液注入量(m3);
R—浆液扩散半径(m);
L—注浆段长度(m);
n—岩石空隙率,一般取0.1~0.3;
β—浆液在岩石孔隙中的有效充填系数,一般为0.6~0.9。
注浆压力:
注浆压力为0.5~1.0MPa。
止浆盘:
由于采用低压加固注浆,止浆盘为5~10cm厚喷射砼封闭,防止浆液跑出。
注浆注意事项:
注浆前检查注浆泵、管路及接头牢固程度,防止浆液冲出伤人。
注浆时密切监视压力变化,发现异常及时处理。
注浆时注意防止串浆和跑浆,若发生串浆和跑浆要停止注浆,分析原因随时解决。
做好注浆压力、注浆量、注浆时间等各项记录。
1.3超前锚杆(φ22超前砂浆锚杆)
环向间距:
30~50cm
倾角:
外插角以10°~12°,可根据实际情况作调整
注浆材料:
水泥砂浆
2.初期支护
初期支护有带排气装置的中空注浆锚杆、Φ22边墙砂浆锚杆、C25喷射混凝土、φ8钢筋网、型钢钢架。
2.1.喷砼
喷射砼施工一律采用湿喷砼工艺,详见“喷射砼施工工艺流程图”。
喷射砼施工工艺流程图
在作业时,砼在洞外由砼拌合站拌好,通过汽车向洞内送料,空压机供风,采用砼湿喷机。
由于本隧道为软岩隧道,在喷射混凝土拌和料中加入1.2kg/m3的聚酯纤维,以提高混凝土强度及减少回弹料。
施工工艺:
砼喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔10mm),以避免超粒径骨料进入喷射机;用高压水冲洗干净受喷围岩面,而后即可开始喷射砼。
通过喷射手喷射,送风之前先打开计量泵(此时喷嘴朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔;送风后调整风压,使之控制在0.45~0.7MPa之间,若风压过小,粗骨料则冲不进砂浆层而脱落,风压过大将导致回弹量增大。
因此,按砼回弹量大小,表面湿润易粘着力度来掌握。
喷射压力与喷射机机械手调配适当,根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵,控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离按规范执行,喷射方向尽量与受喷面垂直,拱部尽可能以直径方向喷射。
喷混凝土前,先用高压风吹净岩面。
一次喷射厚度不宜超过(拱部6cm,边墙10cm),分层喷射,两层喷射的时间间隔为15~20min。
为提高工效和保证质量,喷射作业分片进行,可按照先边墙后拱脚,最后喷射拱顶的顺序施喷。
喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出的砼层面平顺光滑。
喷锚施工顺序见“喷锚施工顺序图”。
喷锚施工顺序图
2.2.砂浆锚杆
施工工艺见“砂浆锚杆施工工艺框图”。
锚杆施工工艺流程图
施工方法见“砂浆锚杆施工示意图”。
砂浆锚杆施工示意图
钻孔:
使用锚杆台车钻孔,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保证锚杆的方向、深度和间距,孔深偏差≤50mm,钻孔直径φ42mm。
洗孔:
钻完孔后,用高压风吹净孔内岩屑,并检查钻孔深度;
锚杆安装:
将锚杆体送入孔内,直达孔底,并注意转动杆体,锚杆尾端外露孔口10cm,以便和钢筋网进行焊接;
安装止浆塞:
将止浆塞安装在锚杆尾端孔口部位;
压注水泥砂浆:
砂浆锚杆压注水泥砂浆,采用注浆管将锚杆尾端与砂浆锚杆专用注浆泵连接,拱部、边墙采用双管排气法注浆,将内径Φ4~5mm,壁厚1~1.5mm的软塑料排气管同锚杆一起送入钻孔至孔底,并在孔外留1m左右的富余长度,然后将注浆管固定在孔口位置,并将孔口堵塞,在确认排气管畅通后,开始注浆,直到排气管不排气或溢出稀浆时停止,并将排气管拔出,待砂浆达到强度后安装垫板拧紧螺帽。
2.3.中空锚杆
施工工艺见“中空锚杆施工工艺框图”。
中空锚杆施工钻孔使用锚杆台车钻孔,钻孔前根据设计要求定出孔位,钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直,钻孔直径φ42mm,钻孔深度大于锚杆设计长度10cm。
中空注浆锚杆施工程序如下:
钻完孔后,用高压风吹净孔内岩屑;
将锚头与锚杆端头组合,戴上垫片与螺母;
将组合杆体送入孔内,直达孔底;
将止浆塞穿入锚杆末端与孔口取平并与杆体固紧;
锚杆末端戴上垫板,然后拧紧螺母;
采用锚杆专用注浆泵往中空锚杆内压注水泥浆,水泥浆的配合比为:
水灰比:
1:
0.4~0.5,注浆压力为0.2~0.5MPa,水泥浆随拌随用。
2.4.钢筋网施工
钢筋网加工:
钢筋网按照设计要求加工成方格网片,纵横钢筋相交处可点焊成块。
工艺流程:
钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设,施工时运至工作面进行敷设,网片要紧贴初喷面,砼保护层厚度必须满足设计要求。
网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。
钢筋网施工工艺流程:
下料→调直→除锈、去油污→焊接→运输→安装
技术要点:
钢筋必须经试验检测性能合格;使用前要作钢筋除锈和去污处理;钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固,网片间用铁丝扎紧或焊接,在喷射作业时不得走动;钢筋网铺设随砼初喷面起伏,并与壁面接触密实;复喷砼后,将钢筋网完全覆盖,钢筋网不得外露,而且要有3~5cm厚保护层。
复喷后喷砼面应平整。
2.5.型钢钢架施工
型钢钢架加工图依据施工工法选择:
施工工法
参考图
CRD法
海东施隧参04-10-01
海东施隧参04-10-02
海东施隧参04-10-03
双侧壁导坑法
海东施隧参04-11-01
海东施隧参04-11-02
海东施隧参04-11-03
型钢钢架在洞外按设计加工成型,洞内安装在初喷砼之后进行,与定位系筋、锚杆联接。
型钢钢架间设纵向连接筋,钢架间以喷砼填平。
型钢钢架拱脚安放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,当型钢钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块,用喷砼喷填。
型钢钢架现场制作加工:
型钢钢架按设计要求预先在洞外结构件厂加工成型。
先将加工场地用C15砼硬化,按设计放出1:
1的加工大样。
放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量。
将型钢冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺。
型钢钢架加工后进行试拼,允许误差:
沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;
型钢钢架由拱部,边墙各单元钢构件拼装而成。
各单元用螺栓连接。
螺栓孔眼中心间距误差不超过±0.5cm。
型钢钢架平放时,平面翘曲小于±2cm。
型钢钢架架设工艺要求:
为保证型钢钢架设在稳固的地基上,施工中在钢架基脚部位预留0.15~0.2m原地基;架立钢架时挖槽就位,软弱围岩地段在钢架基脚处设锁脚锚杆和垫槽钢以增加基底承载力。
型钢钢架平面垂直于隧道中线,倾斜度不大于2°。
型钢钢架的任何部位偏离铅垂面不大于5cm。
为保证型钢钢架的稳定性、有效性,两拱脚处和两边墙脚处加设锁脚锚杆,锁脚锚杆由2~4根锚杆组成。
型钢钢架按设计位置安设,在安设过程中,当型钢钢架和初喷层之间有较大间隙时设骑马垫块,型钢钢架与围岩(或垫块)之间的间隙不大于50mm。
为增强型钢钢架的整体稳定性,将型钢钢架与锚杆联接在一起。
沿型钢钢架设直径为ф22mm的纵向连接钢筋。
为使型钢钢架准确定位,型钢钢架架设前均需预先打设定位系筋。
系筋一端与型钢钢架联接在一起,另一端锚入围岩中0.5~1m并用砂浆锚固,当型钢钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。
型钢钢架架立后尽快喷砼作业,并将型钢钢架全部覆盖,使型钢钢架与喷砼共同受力,喷射砼分层进行,每层厚度5cm左右,先从拱脚或墙脚处向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)不密实,造成强度不够,拱脚(墙脚)失稳。
施工工艺见“型钢钢架安装工艺框图”。
型钢钢架安装工艺框图
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