大岩隧道初支方案Word文档格式.docx
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在施工排架或自制台车上进行钻孔,钻孔孔位由测量测出控制点后,根据图纸所示间排距确定具体孔位。
由当班技术员确定孔位、孔向正确后方可开钻。
锚杆采用YT28手风钻造孔。
下倾锚孔钻孔孔径应大于锚杆直径15mm以上,上仰锚孔钻孔直径应大于锚杆直径25mm以上。
2.1.2.3钻孔冲洗
将塑料软管插入孔底,采用循环清水或用高压水气混合物冲洗干净钻孔内的碎石和岩粉,直到回水清洁为止,然后撤出塑料软管。
2.1.2.4注浆
采用MZ-30锚杆注浆机注浆。
注浆水泥采用425#普通硅酸盐水泥,JQ750型搅拌机搅拌,拌和砂浆的时间应不少于3min,砂浆一经拌和,应尽快使用,拌和后超过1h的砂浆不能再用。
水泥砂浆配合比为水泥:
砂=1:
1,水灰比为1:
0.5。
对于下倾的孔注浆管应插至孔底不大于1m处,并从注浆管注浆直至孔口冒浆为止。
在灌浆过程中,若发现有浆液从岩石锚杆附近流出应及时堵填,以免继续流浆。
对于上仰的孔采用“先安装后注浆”的方法。
从孔口灌注浆液,直到安装在孔底的排气管孔口返浆为止。
2.1.2.5水泥砂浆锚杆安装
对于下倾的孔,采用“先注浆后安装锚杆”的方法,用人工将锚杆尽快插入充满浆液的孔内直到孔底。
对于上仰的孔,采用“先安装后注浆”的方法。
2.1.2.6质量检验
开挖岩石表面安装同一种类型砂浆锚杆按规范要求取样,抽样进行质量控制荷载检验试验,锚杆试验的最大荷载至锚杆钢筋拉断为止。
2.2喷护施工
混凝土喷护可利用钻孔操作平台或平台车进行喷护作业,TK961型湿喷机喷护,混凝土设计标号为C20,喷层厚度每次控制在10cm以内为宜。
每次开挖出的新鲜岩面应初喷3~5cm厚素混凝土。
2.2.1原材料的技术要求
水泥:
优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥,进场水泥应有生产厂的质量证明书。
骨料:
细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数宜大于2.5,使用时的含水率宜控制在5%-7%;
粗骨料采用耐久的卵石或碎石,粒径不应大于15mm;
喷混凝土中不得使用含有二氧化硅的骨料,喷混凝土的骨料级配,应满足下表的规定。
喷混凝土用骨料级配
项目
通过各种筛径的累计重量百分数(%)
0.6mm
1.2mm
2.5mm
5.0mm
10mm
15mm
优
17~22
23~31
35~43
50~60
73~82
100
良
13~31
18~41
26~54
40~70
62~90
水:
采用系统水,为保证喷射混凝土的正常凝结和硬化,保证强度和稳定性;
饮用水可做喷射用水,不得使用污水及PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量(按SO4计算)超过1%的水,也不得使用含用影响水泥正常凝结和硬化的有害物资的其他水。
外加剂:
速凝剂的质量应符合施工图纸要求并有生产厂的质量证明书,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min,选用外加剂应经监理工程师批准。
钢筋网:
应采用屈服强度不低于240MPa的光面钢筋网。
2.2.2施工准备
喷射前对开挖面尺寸认真检查,清除松动危石,超挖过多的先行局部处理;
并检查运转和调试好各机械设备工作状态。
受喷面有较集中渗水时,应作好排水引流处理;
无集中渗水时,根据岩面潮湿程度,适当调整水灰比,埋设喷层厚度检查标志,一般是在石缝处打铁钉,并记录其外露长度,以便控制喷层厚度。
根据石质情况,在喷射前用高压风或水清洗受喷面,将开挖面的粉尘和杂物清理干净,以有利于混凝土粘结。
喷射作业前施工准备和要求见下表。
喷射混凝土施工准备工作内容及要求
项目
内容及要求
材料方面
对水泥、砂、石、速凝剂、水等的质量要进行检验;
砂石应过筛,并应事先冲洗干净;
砂石含水率应符合要求,为控制砂、石含水率,设置挡雨设施,干燥的砂子适当洒水。
机械及管路方面
喷射机、混凝土搅拌机等使用前均应检修完好,就位前要进行试运转;
管路及接头要保持良好,要求风管不漏风,水管不漏水,沿风、水管每40~50m装一阀门接头,以便当喷射机移动时,联结风、水管。
其他方面
检查开挖断面,欠挖处要部凿够;
敲帮问顶、清除浮石,用高压水冲洗岩面,附着于岩面的泥污应冲洗干净,对裂隙水要进行处理;
不良地质处应事先进行加固;
对设计要求或施工使用的预埋件要安装准确;
埋设测量喷混凝土厚度的标志;
洞内喷射作业面须有充足的照明,照明灯上应罩上铁丝网,以免回弹物打坏照明灯。
2.2.3素喷混凝土施工
2.2.3.1喷混凝土配合比试验
喷射混凝土配合比,通过室内试验和现场试验选定,并符合施工图纸要求,在保证喷层性能指标的前提下,尽量减少水泥和水的用量。
速凝剂的掺量通过现场试验确定,喷射混凝土的初凝和终凝时间,满足施工图纸和现场喷射工艺的要求,喷射混凝土的强度符合施工图纸要求,配合比试验成果报送监理工程师。
2.2.3.1.1干集料中水泥与砂石重量比
水泥与砂重量比一般为1:
4~1:
4.5;
每m3干集料中,水泥用量约为375kg/m3~400kg/m3。
实践证明,这种配合比能满足喷射混凝土的强度要求,回弹量也较少。
2.2.3.1.2含砂率
含砂率一般为45~55%。
实践证明:
低于45%或高于55%,容易造成堵管、回弹量大、强度低、且收缩加大。
砂子含水率应控制在5%~7%(重量比)。
2.2.3.1.3水灰比
水灰比一般以0.4~0.45为宜。
经验证明:
水灰比太小,会产生粉尘大、回弹量多、粘结力低、喷层会产生干燥、砂窝等现象,并影响喷混凝土的密实度。
而水灰比若太大,又会影响喷射混凝土的强度降低、速凝效果差,造成喷层流淌、滑移、塌落等。
2.2.3.1.4速凝剂和其他外加剂
速凝剂和其他外加剂的掺量值,一般要由速凝剂效果试验来确定其最佳掺量值,并要求达到各凝期的设计强度。
工程实践证明,速凝剂效果受水灰比和施工温度不同而有差异。
水灰比愈大,速凝效果就愈差;
施工温度愈高,速凝效果就愈好。
2.2.3.2配料、拌和及运输
2.2.3.2.1称量允许偏差
混合料的称量允许偏差应符合:
水泥和速凝剂为±
2%;
砂、石为±
3%;
2.2.3.2.2搅拌时间
混合搅拌时间应遵守下列规定:
采用容量0.5m3的强制式搅拌机拌料,搅拌时间不得少于1min;
采用自落式搅拌机拌料时,搅拌时间不得少于2min;
采用人工拌料时,拌料次数不少于三次,且混合料的颜色应均一;
混合料掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长。
2.2.3.2.3运输
混合料在运输、存放过程中,应严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,装入喷射机前应过筛。
2.2.3.3湿喷混凝土施工
为保证喷混凝土质量,改善作业环境,采用湿喷法。
湿喷混凝土工艺流程见下图。
湿喷混凝土工艺流程
混凝土喷射施工准备工作做好后,严格掌握规定的速凝剂掺量,并添加均匀。
喷射时,使喷层表面平整光滑,无干斑和滑移流淌现象。
如喷嘴压力不足(适宜的风压一般为0.1~0.15Mpa),可能是出料口堵塞;
如喷嘴不出风,可能是输料管堵塞。
机械故障及时排除,再开电动机,先进行空转,待喷机运转正常后才开始投料、搅拌和喷射。
喷射混凝土作业分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,一次喷射厚度按GBJ86-85表6.5.1规定数据选用;
分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再行喷射,先用风水清洗喷层面:
喷射作业紧跟开挖工作面,混凝土终凝至下循环放炮时间不少于3h。
调节好风压:
风压与喷射质量有密切的关系,过大的风压会造成喷射速度太高而加大回弹量,损失水泥,风压过小会使喷射力减弱,则混凝土密实性差。
因此,根据喷射情况适当调整风压。
分层喷射的间隔时间:
分层喷射,一般分2~3层喷射;
分层喷射合理的时间间隔根据水泥品种、速凝剂种类及掺量、施工温度(最低不宜低于+5度)和水灰比大小等因素,并视喷射的混凝土终凝情况而定。
分层喷射间隔时间不得太短,一般要求在初喷混凝土终结之后,再进行复喷;
当间隔时间较长时,复喷前将初喷表面清洗干净;
且复喷时将凹陷处进一步找平。
喷射作业严格执行喷射机的操作规程:
连续向喷射机供料;
保持喷射机工作风压稳定;
完成或因故中断作业时,将喷射机和输料管内的积料清除干净。
为保证喷射混凝土质量、减少回弹和降低粉尘,作业时还应注意以下事项:
①洞内喷射时分段长度不超过6m,分部为先下后上,分块大小2m×
2m,并严格按先墙后拱,先下后上的顺序进行喷射,以减少混凝土因重力作用而引起滑落或脱落现象的发生。
②掌握好喷嘴与受喷面的距离和角度;
喷嘴至岩面的距离为0.8~1.2m,过小或过大都会增加回弹量;
喷嘴与受喷面垂直,并稍微偏向喷射的部位(倾斜角不大于10度),则回弹量最小、喷射效果和质量最佳。
对于岩面凹陷处应先喷和多喷,而凹出处应后喷和少喷。
③砼喷射程序,及喷射时喷射移动可以采用螺旋形移动前进,也可以采用“S”形往返移动前进。
2.2.4挂网喷射砼施工
挂网喷砼主要在隧道拱墙部位。
钢筋在综合加工厂制作,5t平板车运输至施工现场,移动式升降平台车辅助人工进行安装、绑扎;
喷射砼采用JS750强制搅拌机拌制,TK961喷射机喷护。
2.2.4.1钢筋网铺设
按施工图纸的要求,在进行喷射砼前布设钢筋网。
钢筋网的间距为150mm,250mm(Ⅲ级围岩),钢筋采用直径为6.5mm,屈服强度240MPa的光面钢筋(I级钢筋),隧洞内钢筋保护层厚度不应小于50mm。
钢筋网在初喷面编制或在施工现场预制点焊成网片,成品钢筋网在安设时,其搭设长度不小于200mm;
钢筋网在岩面喷一层砼后铺设。
钢筋网与锚杆、钢支撑或其他锚定装置连接牢固,喷射时,钢筋网不得晃动。
2.2.4.2挂网喷砼施工
钢筋网在岩面初喷砼后再铺设。
钢筋网与系统锚杆或挂网设置的锚钉头连接牢固,并尽可能多点连接,以减少喷砼时使钢筋网发生振动现象。
锚钉的锚固深度不小于20cm,以确保连接牢固、安全、可靠。
在开始喷射时,适当缩短喷头至受喷面的距离,并适当调整喷射角度,使钢筋网背面砼达到密实。
在有水地段,使用干喷法施工。
调整配合比,增加水泥用量;
先喷干混合料,待其与涌水融合后,再逐渐加水喷射。
喷射由远至近,逐渐向涌水点逼近,然后在涌水点安设导管将水引出,再在导管附近喷射。
2.3钢支撑施工
按照设计图纸,钢支撑主要用在地质条件较差的Ⅳ、V类围岩自稳时间很短的隧洞段。
在经勘探查明的岩石破碎软弱地段安装钢支撑,钢支撑应装设在衬砌设计断面以外,如因某种原因侵入到二衬断面以内时须经设计批准。
钢支撑安装后,应对破碎软弱地带的围岩稳定进行监测,遇有危险情况,应及时增强钢支撑或采取其它加强措施,并报告监理工程师,经监理工程师检查认为不合格时,应根据监理工程师的指示进行调整、修补和置换。
2.3.1安装施工工艺
钢支撑安装施工工艺见下图所示。
2.3.2施工方法
钢支撑拱架及其附件材料为型钢和钢板,各种钢板和型钢的规格和品质按施工设计图要求执行。
钢支撑采用冷弯方法在加工厂加工,依照隧道形状、规格采取分段、分节进行制作,按1:
1比例放样,设立1:
1胎模的工作台,制作好的钢支撑钢架进行编号,分类堆放。
开挖完成后,采用运输车将分节支撑钢架运至施工现场拼装,每榀钢支撑采用的安装间距依照设计图纸制定,节间采用螺栓联接,钢架与岩壁之间紧贴,在安设过程中,当钢架与围岩之间有较大间隙时安设垫块,两排钢架间沿周边用纵向钢筋联接,形成纵向连接系;
拱脚高度不够时设置钢板调整,拱脚高度低于上半断面底线以下10cm;
钢支撑立柱脚设钢垫板,必要时浇筑基础混凝土。
钢架安装完成后,和接触的锚杆头焊接牢固,使之成为整体结构,按设计图要求安装的钢挡板、钢棚架、钢枕、钢锲和钢柱鞋等附件与钢支撑焊接牢固,防止松动。
钢支撑安装尺寸严格按施工设计图执行,确保不侵入二衬设计断面范围内。
钢支撑安装施工工艺流程图
2.3.3钢支撑安装施工要点
安装前分批检查验收加工质量;
按设计焊接定位系筋及纵向连接,段间连接安设垫片拧紧螺栓,确保安装钢架质量;
严格控制钢拱架的中线及标高尺寸;
钢拱架与岩面间安设鞍形混凝土垫块,确保岩面与钢拱架密贴、牢靠、稳固;
确保初喷质量,拱架在初喷3-5cm和部分锚杆安装后架立。
2.4超前管棚支护施工
在隧道进口加强支护ⅤA段开挖过程中,拱部需采用超前管棚支护;
具体施工方法如下:
先按设计施作导拱,导拱内安装φ130cm导向管,管外插角按1o-3o控制。
用地质钻或潜孔钻沿顶拱部位打设管棚管施工孔,孔径108+(20)mm,L=设计m,按环间距40cm布设,钻孔方向向洞外偏转1o~3o。
钻孔完成,将钻杆取出,插入Ф108,空心无缝钢管,钢管孔壁厚4.5mm,钢管端头外露40~50cm,然后在管棚内插入钢筋笼后进行固结灌浆。
固结灌浆完成,待强度达到设计强度75%以上即进行隧道开挖。
同时随开挖进行顶拱部位系统支护,施工过程中将系统支护锚杆端头与管棚管端头焊接连成整体,锚杆对管棚管起悬吊作用。
使管棚管两端受力,改善受力条件。
2.5超前中空锚杆施工
在隧道出口加强支护ⅤB段,以及主洞Ⅴ类围岩破碎带隧洞段,在开挖前采用超前中空锚注浆预支护,具体施工工艺及程序如下:
初喷射混凝土封闭岩面,用手风钻钻孔;
选用CZD中孔锚杆(成品定制5m、3.5m);
钢管沿隧洞开挖轮廓线布置,外倾角及间距根据设计图纸而定,纵向前后两小钢管水平搭接长度不小于1.0m;
单液注浆:
水泥浆水灰比为1.5:
1、1:
1、0.8:
1三个等级,水泥浆由稀到浓逐级变换,即先注入稀浆,然后逐级变浓至0.8:
1的水灰比为止,注浆压力0.5~1.0Mpa。
3、施工质量及安全保证措施
3.1质量保证措施
严格按照有关安全操作规程、技术规范、设计图纸、修改通知及工程师指示精心组织施工;
建立现场中心试验室,配备足够的专业人员和先进的设备,严格控制喷护砼的配合比及炸材的性能等参数,并监督在施工过程中严格遵守设计制定并经监理工程师审批的各项技术参数进行施工;
在进行砼喷护等支护工作开始以前,必须根据围岩的具体情况,用高压水枪对开挖出露的受喷岩面等进行彻底的冲洗处理,经监理工程师检查验收合格签证后方可进行喷护施工;
对全部施工过程,进行严格的全面质量管理,杜绝质量事故的发生。
3.2安全保证措施
施工人员进行施工前必须配戴安全帽等必要的劳动保护用具;
对削坡后的洞脸边坡应及时按照设计图纸进行支护,上层支护完毕后方可进行下层开挖。
对施工全过程进行严格的安全管理,杜绝安全事故的发生,确保施工安全。
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