超前大管棚施工方案.docx
- 文档编号:9803192
- 上传时间:2023-02-06
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:78.45KB
超前大管棚施工方案.docx
《超前大管棚施工方案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超前大管棚施工方案.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
超前大管棚施工方案
祁门隧道超前大管棚施工方案
第一章编制依据
1黄山至祁门高速公路路基工程项目第HQ-09合同段两阶段施工图。
2JTJ042-94公路隧道施工技术规范。
3JTGF80/1-2004公路工程质量检验评定标准。
4黄山至祁门高速公路路基工程项目第HQ-09合同段合同文件专用本。
5HQ-09合同段现场调查及踏勘情况。
6我单位施工类似工程积累的技术和管理经验。
7中铁十四局集团有限公司通过质量体系认证中心认定ISO9001:
2000《质量手册》和《程序文件》。
8适用的法律法规、行业现行标准及规范。
第二章编制范围
本施工方案适用祁门隧道K54+808~K54+838、K54+940~K54+980段V级围岩浅埋洞口段,采用直径Ф108mm厚度8mm无缝钢管,丝扣连接。
钢管设置于二衬轮廓外侧拱部环形布置,进行注浆预支护,钻孔长度为进口(屯溪端)30m,出口(景德镇端)40m。
第三章工程概况
3.1工程简介
祁门隧道位于祁门县境内,牌楼坞水库西北部的山体上,本隧道设计为连拱(岩质)隧道,屯溪端桩号为K54+795.0,设计高程为155.412;景德镇端桩号为K54+985.0,设计高程为153.845,隧道全长190m,最大埋深为45m。
隧道纵坡为单向坡,坡率为0.35%、-2.0%,平面上呈圆曲线形展布,平曲线半径R=1000m,总体走向屯溪端为295°,景德镇端为284°。
隧道设计净宽×高为:
2×(10.25×5.0)m。
3.2地形地貌
隧址区位于硬质浅变岩低山丘陵构造剥蚀区,具低山沟谷微地貌特征,地面标高153.54~199.96。
两端洞口位于两侧山谷与山脊的背部连接处,山体自然坡度30~40°左右。
隧道屯溪端频临牌楼坞水库,常年蓄水。
3.3地质岩性
隧址区出露的地层自上而下为:
①第四系全新统残坡积(Q4el+d1):
灰黄色亚粘土、碎石,硬塑,土质不均,亚粘土中碎石含量30~45%,棱角一次棱角状,粒径1—3cm,成分主要为板岩。
多分布于隧址区坡面及谷地低洼处。
②元古界纪木坑组(Ptm):
岩性为灰色~灰黑色板岩,变余泥质结构,缓坡面风化深度较大。
3.4水文地质
隧址区地表水主要为楼牌坞水库,环绕隧道屯溪端所在的山体低洼处条形展布,水深3~5m,水面标高133.30米,库容约3~5万立方米。
屯溪端支沟为无地表水流干沟,仅在雨季有间歇性水流,流量较小,水质良好。
隧址区地下水主要为基岩裂隙水,水位、水量受大气降水影响而变化,强风化带中风化裂隙发育,但多为泥质充填,弱风化带裂隙节理多为闭合状,富水性较差,因隧道两端洞口设计标高均高于侵蚀基准面,故基岩裂隙水不发育。
3.5地质构造与地震
隧址区构造简单,仅在屯溪端洞门400米以外见F3-4断层通过,为早期断层,构造带中角砾岩已重新胶结,未见构造叠加、复活,对隧道围岩无明显影响。
岩层产状为50°∠38°。
全~强风化层完整性指标差,RQD值<15%;弱风化岩层体完整性较好,RQD=60~70%。
据区域地震资料,隧址区地震基本烈度小于Ⅵ度,地震动峰值加速度小于0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35S。
3.6不良地质
隧址区未发现滑坡、崩塌、泥石流等不良地质现象及特殊性岩土,工程地质条件较佳,但因两端洞口段坡面全风化层较厚(14.6—21.8m),其风化形成的松散层在隧址区比较突出,对隧道洞门开挖会造成明显影响,易产生工程滑塌。
隧址区虽未发现明显的不良地质现象及特殊性岩土,但据地质露头观察,隧址区分布的木坑组(Ptm)板岩多为中薄~中厚层状风化岩层,节理裂隙较为发育,呈微张~闭合型,局部夹泥质或砂质软弱夹层,丰水期受地表水及地下水径流的影响,在外力作用下易造成岩体层面间的滑移或不规则错动,在设计与施工过程中应引起重视。
3.7主要工程数量
主要工程数量表
施工里程
项目
名称
单位
数量
备注
K54+808~K54+838
套拱
C25混凝土
M3
67.32
φ133×4.5钢管
M
152
76个
Ⅰ18工字钢
kg
3320.50
管棚
钢管φ108×8
m
2511.3
76根/环
C20注浆浆液
M3
130.8
具体工程量按现场实际施工数量计
K54+940~K54+980
套拱
C25混凝土
M3
56.06
φ133×4.5钢管
M
146.0
73个
Ⅰ18工字钢
kg
2823.8
管棚
钢管φ108×8
m
3143.2
73根/环
C20注浆浆液
M3
160.8
具体工程量按现场实际施工数量计
K54+808~K54+838、K54+940~K54+980
导洞
喷C25混凝土
M3
6.62
Ⅰ16工字钢
kg
4190.4
第四章施工准备
4.1施工用电
利用隧道施工所用的800KW供电系统,并备200KW发电机1台作为备用电源。
4.2施工用水
由高位水池利用隧道施工给水管路引入。
4.3工期安排
根据项目办的工期要求和工程的实际情况,超前大管棚施工工期为2009年11月16日~2009年12月30日。
4.4物资设备供应
4.4.1主要材料供应计划
序号
材料名称
型号
单位
数量
备注
1
水泥
t
450
2
C25混凝土
M3
123.38
3
喷C25混凝土
M3
6.62
4
Ⅰ18工字钢
kg
6144.3
5
Ⅰ16工字钢
kg
4190.4
6
φ133×4.5mm
m
296
7
φ108×8mm
m
5654.5
8
其他零星小材料
4.4.2主要工程设备使用计划
序号
名称
规格型号
数量(台套)
备注
1
砼湿喷机
ZSP8I
2
2
气动潜孔钻机
KSZ100
2
3
多功能作业台车
自制
1
4
单缸双液注浆泵
ZYB70/80D
2
5
发电机
200KW
1
6
水泥浆储存桶
1500L
2
7
其他浆液储蓄桶
2
8
Y型混合器
2
9
高压球阀
耐压22MPa
6
4.5劳动力配置
组建隧道注浆专业化施工班组,组长由项目副经理担任,根据边、仰坡导管注浆施工的需要,配置技术过硬、责任心强、专业分工明确的职工和技术人员,在注浆施工过程中,必须保证注浆施工班组的人员固定,不得随意调遣,施工班组劳动力配置见附表
序号
工序
每组人员
组数
总人数
1
钻孔
7
2
14
2
管棚加工制作
4
2
8
3
拌制水泥浆
4
2
8
4
拌制其他浆液
2
2
4
5
注浆
4
2
16
6
技术、试验人员
4
2
8
7
队长、其他
3
2
6
8
合计
64
第五章管棚施工方案
5.1超前长管棚施工
超前长管棚设置于K54+808~K54+838、K54+940~K54+980段V级围岩浅埋洞口段,采用直径Ф108mm厚度8mm无缝钢管,丝扣连接。
钢管设置于二衬轮廓外侧,拱部环向布置。
施工工序为:
开挖支护边仰坡→施工管棚操作平台→安装套拱拱架→安装管棚Ф133mm套管→C25套拱混凝土施工→管棚钻孔→制安Ф108mm钢管→管棚注浆。
只有在长管棚施作完成后才能开始进洞开挖。
5.2、套拱施工
1、套拱长度为2m;
2、套拱构造:
套拱主要由4榀间距60cm正洞I18工字钢中导洞I16工字钢、钢架纵向Ф22连接筋、Ф133mm厚度4.5mm孔口套管、厚度65cmC25混凝土组成。
3、套拱施工注意事项
(1)处理好套拱基底,钢架必须落在牢固的基础上,承载力不小于300Kpa;每榀套拱钢架采用2根长3mФ42mm钢管锁脚;
(2)严格控制孔口套管安装质量:
间距不得大于40cm、仰角控制在1~3°;
(3)严格按照设计图纸加工钢架,钢架采用纵向间距1mФ22连接筋连接牢固;
5.3大管棚其它参数及施工注意事项
(1)管棚间距为40cm;
(2)K54+808~K54+838段管棚根数76根,K54+940~K54+980段管棚根数73根;
(3)钢管管身带φ12mm注浆孔,间距10cm梅花型布置,前端成尖锥状;
(4)注浆浆液采用水泥砂浆,水灰比为0.5:
1;
(5)严格控制注浆压力,注浆压力为0.5~1Mpa;
(6)管棚同一截面处接头数量不得大于总接头的50%,相邻接头至少错开1m。
见附图管棚布置图:
第六章注浆设计
6.1注浆设计原则
6.1.1注浆目的和注浆方案的选定
6.1.1.1注浆目的
①通过注浆,在隧道开挖轮廓线外形成注浆加固圈,达到堵水和加固围岩的目的;
②通过注浆提高围岩自稳时间和强度,根据注浆效果指导下步开挖及支护措施。
6.1.1.2注浆段落
根据设计图纸要求,本次注浆设计注浆段落为祁门隧道K54+808~K54+838、K54+940~K54+980段V级围岩浅埋洞口段。
6.2.2注浆设计
6.2.2.1根据设计,K54+808~K54+838段管棚76根/环,K54+940~K54+980段73根/环。
钻孔注浆设计深度为30m/40m。
6.2.2.2注浆方式与分段长度长度确定
根据围岩情况,采用一次成孔式式注浆,钻孔长度30m/40m,注浆长度30m/40m。
6.2.2.3浆液材料选定
采用PO.425水泥注浆材料。
6.2.2.4注浆量计算
注浆量估算公式为:
Q=Αn(1+β)
式中:
Q—总注浆量,m3,
A—注浆范围围岩体积,m3
n—围岩空隙率,%(~30)
α—浆液填充系数(0.8)
β—注浆材料损失系数(5%)
设计中,n(1+β)统称填充率,按附表6.2.2选用
注浆参数表 表6.2.2
序号
参数名称
正洞
1
加固范围
K54+808~K54+838、K54+940~K54+980
2
注浆段长度
30m、40m
3
扩散半径(m)
1.0
4
注浆终压(MPa)
0.5~1.0Mpa
5
孔间距
40cm
6
岩层孔隙率
5~15%
7
浆液填充率
0.7-0.9
8
浆液损失率
10%
根据设计,注浆量为291.6m3
6.2.2.5注浆压力
根据设计资料,注浆终压控制在0.5~1.0MPa。
第七章超前大管棚注浆施工
7.1超前大管棚注浆工艺流程
7.1.1超前大管棚注浆施工工艺流程见附图
7.2超前大管棚注浆施工准备
7.2.1掌子面处理
对掌子面采用10cm厚C20网喷混凝土进行封闭。
7.2.2超前大管棚加工
钢管在工地加工,材料为热轧无缝钢管,外径108mm,壁厚8mm,节长4~6m,两段间采用丝扣或者对焊连接,前端加工成尖锥形,管身钻注浆孔,孔径φ12mm,后端3m为预留止浆段,不设注浆孔,注浆孔间距10cm,梅花型布置。
7.3钻孔施工
7.3.1测量布设
钻孔时严格按已施作孔口套管的间距、角度进行施工,按设计要求,孔口位置允许偏差±5cm,孔底位置应小于30cm。
超前大管棚设计进口(屯溪端)76个,出口(景德镇端)73个注浆孔。
7.3.2设备就位
孔位布好之后,将钻机、空压机、注浆机、拌浆设备、备料车顺次摆放在工作位置,并检查设备运转情况,保证设备运行良好,设备就位后,接通各种供电供风管路。
7.3.3钻孔、安装导管
钻机准确定位后,将φ125冲击钻头安装在钻机前段,启动钻机开钻。
开孔时本着“轻压、慢钻”原则,以防止孔位及钻进角度偏差。
钻进1m后再加压加速,待孔深达到30m/40m时,退出钻具,安装管棚导管,导管由φ108mm钢管制成,长度30m/40m,管身注浆孔梅花型布置,孔间水平间距10cm,前端成尖锥状。
用钻机将导管强力推入孔内并用编织袋堵塞,以防止注浆前杂物掉入孔内。
7.4注浆施工
7.4.1注浆材料
注浆材料根据现场情况采用PO.425水泥注浆材料。
注浆材料配比如附表7.4.1
序号
名称
配比
凝结时间
1
PO.425水泥注浆材料
W:
C=0.5:
1~1:
1
2h~5h
7.4.2注浆参数
注浆参数如附表7.4.2
序号
参数名称
正洞
1
加固范围
K54+808~K54+838、
K54+940~K54+980
2
扩散半径(m)
1.5
3
孔间距(m)
0.4
4
注浆深度(m)
30m/40m
5
注浆孔数量
149
6
注浆压力(MPa)
0.5~1.0
7
岩层孔隙率
5~15%
8
浆液填充率
0.7-0.9
9
浆液损失率
10%
现场注浆施工中,注浆参数应根据情况进行动态调整优化。
7.4.3注浆顺序
注浆顺序按由外到内,由下到上的发散――约束型进行,即先注下部孔,后注上部孔,注浆过程中,进行隔孔注浆,每次隔一序孔,然后逐步趋近,后序孔作为前期孔的检查孔。
7.4.4制浆
在搅拌机开动的情况下,加入定量清水,水量需计算准备,然后按配合比加入原材料,连续搅拌3min后可通过钢丝过滤后进入蓄浆桶中,在蓄浆桶中二次搅拌后,供注浆使用,制浆后必须保证在10min以内注入孔内,不能存浆过多,影响注浆效果。
7.4.5注浆
7.4.5.1压水试验
在正式注浆前用3MPa的压力压水检查,其目的是:
检查管路是否连接正常,是否耐压,有无漏水现场,测定注浆压力损失情况,确定注浆终压,将岩层裂隙内的充填物挤压至注浆范围以外,增加注浆效果。
7.4.5.2注浆
首先根据压水试验情况及围岩的裂隙发育估算单孔注浆数量,然后开始用两台ZYB70/80D注浆泵联合注浆,注浆时,先用水灰比0.70的浆液试注,当注浆正常后采用1:
1水灰比浆液注浆,注浆时要随时观察泵压及注浆数量,分析注浆是否正常,如单孔注浆量过大,仍达不到终压的要求,可暂停该孔注浆,过4~6h用钻机清孔后再继续注浆,注浆要作好充分准备,要紧张有序,忙而不乱。
要严防堵管,影响注浆质量。
7.4.6注浆结束标准
7.4.6.1单孔结束标准
①注浆压力逐步升高至设计终压,并继续注浆10min以上;
②注浆结束时的进浆量小于5L/min。
7.4.6.2全段结束标准
①所用注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏浆现象;
②注浆后涌水量小于3m3/m.d;
③检查孔渗水量小于0.2L/m.min;
④检查孔钻取岩芯,浆液充填饱满;
⑤浆液有效注入范围大于设计值。
7.4.7效果检查与补孔注浆
7.4.7.1效果检查
开挖前可根据预设检查孔的涌水情况,判定注浆效果,注浆效果好的地段,检查孔涌水量很小,经开挖后可观察到裂隙及空隙充填效果,几乎所用裂隙都充填有浆,开挖后掌子面比较干燥。
7.7.2补孔注浆
如果开挖后仍有渗水现象,堵水效果达不到要求时,采用局部径向注浆处理,使其达到堵水设计标准。
第八章注意事项
8.1钻孔过程中,遇岩层破碎造成卡钻,应停止钻进,扫孔后再行钻进。
8.2注浆过程中,若压力突然升高,应停止注浆,待检查后,再行注浆。
8.3注浆过程中,注意观察止浆岩墙的变形情况,准备好加固措施。
第九章监控量测
9.1加强洞口下沉、周边收敛及周边围岩检查观察,避免由于前方注浆导致支护开裂,从而造成隐患;
9.2注浆过程中加强对套拱变形的监控量测,并作好加固预案;
第十章质量、安全保证措施
10.1若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求,应进行移位并进行计算确定参数,必要时应进行补孔;钻孔过程中时刻观察前方地层变化,应做好防范措施,以避免突发性涌水涌泥冲出伤人。
10.2浆液搅拌应均匀,一般水泥搅拌时间为3~5分钟,但不得超过30分钟,未搅拌均匀或沉淀的浆液严禁使用。
10.3注浆过程中,时刻注意泵压和流量的变化,若吸浆量很大或压力突然下降,注浆压力长时间不上升,应查明原因,如工作面漏浆,可采取封堵措施。
如跑浆可通过调换浆液、调整浆液配比,缩短浆液凝胶时间,进行大泵量、低压力注浆,必要时采用间歇注浆,以达到控域注浆目的。
10.4注浆过程中,应保持管路畅通,防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。
10.5严格按注浆设计进行注浆,不得任意延长分段长度,必要时可进行复注浆,以确保注浆质量。
10.6严格进行注浆效果检查评定,符合要求时才能结束注浆作业。
当未达到注浆结束标准时,应进行补孔注浆。
10.7注浆管路及连接件须采用耐高压装置,当压力上升时,要防止管路连接部位爆裂伤人。
10.8止浆塞要安装牢固,施工期间严禁人员站在其冲出方向,以防止浆塞伤人。
10.9注浆后隧道开挖应按“三快一抢”(快挖、快支、快封闭和抢时间)的原则进行。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超前 大管棚 施工 方案