软弱围岩隧道台阶法五步开挖施工工法参考模板文档格式.docx
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5、工艺流程及操作要点
5.1工艺流程(见图5.1)
图5.1
5.2操作要点
5.2.1施工准备
⑴熟悉设计图纸,制定详细的施工方案
⑵地表布置监测桩点,并进行原始数据测量
⑶分析洞内的地质情况和稳定与否,制定进洞前辅助加固措施
⑷准备施工队伍和设备,培训施工人员,组合所需的材料。
5.2.2施作超前小导管
⑴在1步开挖前,按照设计文件在拱部120.范围内布设φ42mm,L=3.5m,a=0.3m超前小导管施做超前支护。
小导管的搭接长度为30~50%、型钢间距为0.6m;
⑵钻孔、插入小导管:
采用φ60mm钻机钻孔,孔径为,延开挖轮廓线向外倾斜α角(外插角控制在5。
-10。
)。
孔位检查合格后,插入小导管,小导管的后端焊接在钢架上然后进行注浆,注浆采用单浆水灰比为:
W/C=1.0,注浆的初始压力0.5MPa-1.0MPa,终结压力控制在2.0MPa。
注浆料的配合比及压力要通过试验参数调整确定。
5.2.3开挖与支护
⑴开挖顺序:
1部先行开挖,随即依次开挖2步→3步→4步→5步。
1、3部采用光面爆破后装载机出土至下台,2、4、5部采用挖掘机开挖,15T自卸汽车运输。
上下台阶间距控制在15-30m之间。
开挖分步见图5.2.3-1:
5.2.3-1五步开挖示意图
开挖循环进尺与设计型钢间距相同,即每次开挖进尺与型钢钢架的间距相同:
0.8m。
⑵初期支护为:
C20喷射混凝土厚20cm,Ⅰ18工字钢钢架间距为0.8m,单层HPB235钢筋网以及法向系统注浆锚杆,每两榀钢架之间设φ25纵向连接钢筋,环向间距为0.6m。
⑶喷射混凝土采用湿喷工艺,可大幅度减低粉尘浓度和回弹率,增大一次喷层厚度,提高生产效率,保证工程质量。
A、将满足要求的水泥、砂、碎石、水、外加剂按配合比加入搅拌机,拌好后的混凝土加入喷射机的料斗,根据喷射机的操作规程进行喷射,喷射工艺流程如图5.2.3-2:
5.2.3-2湿喷工艺流程图
B、设备。
500L混凝土搅拌机一台、20m3电动空压机一台、3m3混凝土罐车两台、TK96-1型湿喷机一台。
C、人员。
湿喷机司机1人、喷射手2人、上料3人、运料4人、搅拌3人、电工1人、班长1人,共计15人。
D、材料。
细度模数大于2.77的中粗砂、碎石最大粒径10mm、PO.42.5级普通硅酸盐水泥、SDJY型高效液态速凝剂、饮用水、高效减水剂。
E、注意事项
①混凝土材料和易性好,坍落度控制在8-15cm;
②风压控制在0.1MPa左右,风量10m3/min;
③喷射手要注意喷嘴的方向控制。
⑷施作工序
A、在台阶上部测量划出开挖轮廓线,沿轮廓线搭设超前小导管并注浆;
采用正台阶法开挖,1部采用光面爆破配合人工出渣,单循环进尺0.5-0.8m;
周边初喷混凝土厚5cm,架立钢架,挂网焊上连接杆。
钢架
0.8m/榀;
在周边钻锚杆孔,安装系统径向锚杆并注浆;
周边复喷混凝土至设计厚度。
B、待1部进尺2-3m时,进行2部开挖。
4、5步开挖采用挖掘机配合15T载重汽车出渣。
C、上下台阶之间间隔15-30m。
开挖下台阶前确定3步开挖的轮廓线,
3步开挖开挖采取马口交叉施工,两边不得同时开挖,错开最小间距为3m。
开挖采用人力及风镐,周边初喷混凝土厚5cm,架立钢架挂网焊上纵向连接杆,钻孔布设径向系统注浆锚杆,钢架之间的横向连接采用钢板和连接螺栓,并采取焊接作为加强措施。
钢架的底部、背部垫设混凝土垫块,周边复喷混凝土至设计厚度。
D、待3步开挖6-8m时,开挖4步、5步,开挖采用挖掘机配合15T自卸汽车出渣,开挖长度控制在10-12m,灌注隧底仰拱及矮边墙砼,矮边墙预留接茬钢筋,每循环12米。
5.2.4二衬施工
隧道施工工序繁多,施工干扰因素多,如果采取人工立模加横撑进行二次衬砌施工,对前方开挖出渣进料造成不利影响。
从作业循环时间和施工进度考虑,人工立模衬砌速度缓慢。
隧道断面衬砌跨度大,立模加固困难,衬砌外观质量难以保证。
因此衬砌施工方案如下:
砼在洞外自动计量拌合站拌制,砼运输,输送泵泵送入模,边墙、拱部采用模板台车衬砌。
如图5.2.4所示:
5.2.4模板台车
A、要求。
液压动作,自动行走,拱架配组合钢模,拱架可上下左右动作,内净空可通过ZLC-50装载机。
B、参数选定。
轨距5340mm,钢轨43Kg/m,轨枕槽钢160×
160;
门架高度7126mm,液压系统:
系统压力16MPa,泵排量20ml/r.
5.2.5施工监测项目
监控量测项目主要根据隧道工程的地质条件、围岩类别、跨度、埋深、开挖方法和支护类型等综合条件确定,具体项目、测点布置、量测频率和周边允许相对位移值见表5.2.5-1、5.2.5-2、5.2.5-3、。
表5.2.5:
监测项目表
序号
监测项目
测试工具及仪表
备注
1
岩性,结构面产状及支护裂隙
放大镜
必测
2
地表下沉
水准仪
3
拱顶下沉
精密水准仪
4
周边位移
收敛机
5
围岩应力
压力盒、水准仪
6
锚杆轴力
应力计
7
衬砌内应力、表面应力及裂隙量测
压力盒
表5.2.5-2:
测点布置表
围岩级别
侧点间距
水平收敛
表面位移
Ⅴ
10-20m
Ⅳ
15-30m
表5.2.5-3:
量测频率
位移速度(mm/日)
距工作面距离
量测频率
>10
0-1B
1-2次/日
5-10
1-2B
1次/日
5-1
2-5B
1次/2日
<1
>5B
1次/周
注:
B为隧道开挖宽度
根据位移变化速率判别,当净空变化速率连续三天大于1mm/d时,需加强支护系统;
当拱顶下沉速度小于0.07~0.15mm/d,或周边位移速率小于0.1~0.2mm,则认为围岩基本稳定。
5.2.6注意事项
上下台阶预留核心土法施工应坚持“管超前,短进尺,弱爆破,强支护,勤量测,早封闭”的原则
5.2.7、劳动组织
劳动力组织人员配备表见表5
表5.2.7:
劳动力组织人员配备表
开挖
人数
衬砌
测量(含监测)
8
防水板铺设
钻孔(含锚杆安装及爆破)
20
混凝土生产
12
出渣
15
输送泵
喷射混凝土(含架立钢架)
混凝土运输及振捣
排水、通风道路维护
立模定位
14
电工
钢筋绑扎
10
合计
69
60
6、机具设备
6.1施工机械设备配备见表6.1
表6.1:
施工机械设备配备表
机械设备名称
型号
数量
轮式装载机
龙工ZLC50
挖掘机
卡特320
自卸汽车
15T
电动空压机
20m3/135kw
凿岩机
YT28
潜孔钻
搅拌站
350L
HBt60a
9
混凝土搅拌机
Js750
混凝土运输车
vr350
11
湿式喷射机
TK96-1
水泥净浆搅拌机
200a型
13
模板台车
抽水机
147×
106
电焊机
Xj-600
16
切断机
GJ32
17
发电机
250KW
18
变压器
500KVA
19
轴流式风机
55kw
7、质量控制
本工法除执行施工设计图纸等文件的有关技术要求,执行《公路隧道施工及验收规范》《钢筋混凝土工程施工及验收规范》外,还应注意以下质量标准:
7.0.1、超前小导管钻孔要严格控制外插角,注浆应饱满
7.0.2、钢支撑应严格测量检查,准确定位,连接良好,拱脚不悬空;
7.0.3、锚杆应确保眼深,注浆饱满,抗拔力达到设计要求
7.0.4、喷射混凝土达到设计厚度,强度合格。
8、安全措施
施工过程中除严格遵守国家和部颁有关隧道施工安全技术规则外,还要注意以下事项:
8.0.1、设专职工程技术人员做好地质描述和超前地质导报,并根据监控量测的结果,调整支护参数,确保施工人员、设备的安全
8.0.2、隧道采取光面爆破,严格按爆破设计和《爆破规程》操作施工,严格控制药量,做好软岩的防塌,光爆成形工作
8.0.3、洞内严格控制进尺,严格按设计和施工方案进行超前小导管注浆,在上一环初期支护没完成以前,不得进入下一环开挖作业。
8.0.4、结构应及时封闭成环
8.0.5、拱部开挖支护完成,在架设临时竖向支撑后,方可拆除导洞内壁上部的临时支护钢架。
9.环保措施
9.1永久性用地范围内裸露地表用植被覆盖。
工程完工后,拆除一切临时用地范围内的临时设施和临时生活设施,搞好租用地和弃碴场复耕,绿化原有场地,恢复自然原貌。
退场时的场地清理,达到地方政府、群众及相关其他单位的满意,并取得有效的证明文件。
合理布置施工场地,生产、生活设施尽量布置在征地线以内,少占或不占耕地,尽量不破坏原有植被,不随意砍伐树木,并在其周围植草或植树绿化,创建美好环境。
9.2水土保持措施
为了保护环境和洞外水源不受污染,在洞口设污水处理系统,采用隔油沉淀池、气浮设备和二级生化处理设施对施工污水进行处理。
控制施工注浆使用的水泥及其他浆液泄漏,严格按照设计要
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