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出口端厚10cm14×
28=392m2混凝土40m3
2.洞内防护:
全喷Ⅲ类围岩厚7cm
Ⅳ类围岩厚5cm
混凝土133m3
3.喷射混凝土总数量:
253m3
(四)锚杆和钢筋网范围及数量:
进口端锚杆直径φ22mmL=3~5m
钻孔直径φ42mm梅花形布置@1.2m
钢筋网20cm×
20cm直径φ6mm
加固范围20m×
40m(高×
宽)
喷砼厚度10cm
出口端锚杆直径φ28mmL=8~15m
钻孔直径φ90mm梅花形布置@1.5m
钢筋网25cm×
25cm直径φ6mm
加固范围14m×
28m(高×
Ⅲ类围岩:
锚杆直径φ20mmL=2.5m
钻孔直径φ48mm梅花形布置@1.2×
1.0m
钢筋网25cm×
25cm直径φ8mm×
φ6mm
3.工程量合计:
φ20mm锚杆:
17608.313Kg
φ22mm锚杆:
7961Kg
φ28mm锚杆:
15081Kg
φ6mm钢筋网:
4814.46Kg
φ8mm钢筋网:
4222.54Kg
锚垫板:
150×
6mm3026.66Kg150×
10mm331.2Kg
二.施工方案
(一)总体方案
洞口防护喷锚施工采用沿坡搭设的脚手架作为平台施工,洞内在自制的简易钻岩台车上施工。
待坡面或洞身清理完毕后,及时首喷3~5cm混凝土,在表层形成一保护层,再施作锚杆和挂网。
当设计有格栅时应装好格栅,进行二次喷射。
如岩层较好,无地下水,不易发生事故时,可一次喷射到位。
(二)喷锚施工原则
刷坡或开挖后,首喷混凝土应紧跟开挖面及时施作,开挖后应尽快安设锚杆,在喷射结束后4h内不得进行爆破作业。
(三)喷锚施工工艺框图(见下页):
三.首喷混凝土施工
(一)施工前准备
1.配合比的确定
通过试验确定,一般含砂率:
45~60%
胶骨比:
1:
4~1:
5
喷射混凝土的工艺框图
下一循环修改参数
水灰比:
0.4~0.55
速凝剂掺量:
2%~4%
水泥用量:
≤450kg/m3
2.机具材料配备及安装
⑴.强制式搅拌机,计量设备应精确,正式使用前须试拌,试拌成功后方可使用。
⑵.喷射设备采用P2-5(B)型喷机
⑶.供风设备21.5m3/min压风机供风
⑷.供水设备在隧道入口管路上设置增压水泵
⑸.材料要符合规范要求,主要材料如下:
水泥:
普通425#
砂子:
Ux≥2.6中粗砂含水率5~7%
石子:
5~15mm级配合理
外加剂:
速凝剂
管路及接头要保持良好,要求风管不漏风、水管不漏水,沿风、水管路每隔40~50m装一阀门接头,以便当喷射机移动时,联结风水管路。
各机具使用前必须检修完好,就位前进行试运转。
对喷射机先注水后通风,清通机筒和管路。
3.喷射面清理
检查开挖断面,欠挖处要补凿够。
清除松动岩块和墙脚岩碴,并用风、水冲洗受喷面(当岩面受水容易泥化时,只能用高压风吹),将开挖面的粉尘和杂物清理干净。
(二)喷射混凝土
喷射顺序先墙后拱,自下而上。
岩面凹凸不平处,应先喷凹处找平。
喷射时分段分片进行,每片均自下部起水平方向横扫移动往返喷射,然后上移喷射,每段长度不大于6m。
洞口段一次喷射厚度不少于10cm,洞内喷射厚度根据要求喷射3~5cm,厚度要均匀有光泽。
喷射应垂直进行,喷嘴到喷面0.6~1.0m。
喷射混凝土终凝2h后要喷水养护不少于7d。
喷射混凝土符合各季施工和安全、劳动保护要求。
(三)喷射故障处理
突然断水或断料时,喷头应迅速移离受喷面;
严禁用高压风、水冲击尚未终凝的混凝土。
1.堵管的处理
1.立即停止上料,并停机关风,打开排气阀,放出罐内压缩空气;
2.找出堵塞部位;
3.如在输料胶管堵塞,可将胶管托起,用木棍沿堵塞部位的前端逐渐向堵塞部位敲打至胶管松软,如在喷出弯管或在喷枪出口处堵塞,可卸下弯管或喷枪,用铁条疏通;
4.最后打开风阀送风,排出积料。
处理堵管时,料罐工作风压不能超过0.4Mpa,喷枪出口方向严禁站人。
2.出料不匀的处理
1.喷射时要求连续均匀上料;
2.加大压风能力,增设小风包,错开用风的设备及工具的作业时间。
3.喷射机效率下降
1.卸下喷出弯管或锥体管铲除粘结物;
2.不使胶管弯度过大;
3.截去磨损部分或更换胶管;
4.更换螺旋叶片或锥体管。
四.锚杆施工
1.材料
锚杆为钢筋灌浆锚杆。
钢筋为20MnSi钢;
水泥425#;
速凝剂掺量为水泥用量的2%~4%,要求初凝时间不大于5min,终凝时间不大于10min,使用时要准确计量。
砂的粒径不大于3mm,使用前必须过筛。
灌浆锚杆用水泥沙浆的配合比,灰骨比1:
1~1:
2,水灰比为0.38~0.45。
2.锚杆施作
锚杆安装在初喷混凝土后进行(洞口处不必初喷,可在开挖刷破后直接进行),锚机施工按设计进行。
钻前要放线、定位,做出标记,位置准确,孔距误差不超过±
15cm,钻孔应保持直线,并尽量与所在部位的岩层主要结构面垂直,钻孔深度误差为±
5cm,钻孔直径大于钢筋直径15mm,不同类型的锚杆制作及安装应符合设计和规范要求。
灌浆前应将孔眼吹净,水泥沙浆应拌合均匀,随拌随用。
灌浆饱满,从孔底开始均匀进行,不得中断,严防拔管过快,导致砂浆脱节和灌浆不满。
锚杆安装前钢筋应除锈矫直;
灌浆后应立即将钢筋匀速插入,位置居中;
孔口可用木楔临时封固;
钢筋尾端外露长度要小于喷层厚度;
安装好后不得敲击和碰撞。
锚杆插入深度不应小于设计深度的95%。
洞内锚杆安装后用垫板封固,垫板为厚度6mm的钢板,规格:
150mm。
兰州端边仰坡锚杆安装后用垫板封固,垫板厚度为10mm,规格:
对于不平整的岩面根据需要选用斜形和球面形垫板。
五.挂网施工
钢筋网用φ6和φ8钢筋为按规范要求焊接成各部位设计的正方形网格固定于岩面上,安装时的搭接长度不小于10cm。
钢筋网的铺设,在锚杆安装后进行。
使用前钢筋网应除锈。
随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙为3cm。
钢筋网的喷混凝土保护层厚度不小于2cm。
钢筋网要与锚杆和其他固定装置连接牢靠,喷射混凝土时钢筋不得晃动。
六.格栅钢架施工
格栅钢架的节点要对称焊接,焊接长度应大于4cm。
钢架外轮廓与围岩间预留5cm空隙。
钢架安装的允许偏差:
横向和高程为±
5cm,垂直度为±
2°
。
安装前应清除脚下的虚碴及其他杂物,超挖部分用混凝土回填;
钢架在开挖工作面前人工组装,各节钢架间以螺栓连接;
沿钢架外缘每隔2m用楔子临时楔紧。
相邻两榀钢架间,每隔1m采用1根直径22mm拉杆连接。
钢架与围岩之间的混凝土厚度不得小于4cm。
七.网喷混凝土施工
锚杆安设并挂网后进行二次喷混凝土,二次喷射厚度按设计控制,在一次喷射终凝后进行,终凝后间隔1h以上时,受喷面应用风水冲洗。
二次喷射着重处理好锚杆、支撑和钢筋网之间的关系,刚架和围岩之间的空隙必须用混凝土填实,空隙过大时,用混凝土模块顶紧,点数一般不少于8个,二次喷射必须将钢筋网及钢架全部覆盖。
八.监控量测
监控量测主要仪器有:
地质罗盘、精密水准仪、水准尺、QJ—88球铰式周边收敛仪、ML—20型锚杆拉力计,用于选测项目的仪器根据需要另定。
(一)量测项目
1.必测项目
1.洞内外观察;
2.净空水平收敛量测;
3.拱顶下沉量测。
2.选测项目
1.围岩内部变形量测;
2.地表下沉量测;
3.锚杆轴力量测;
4.围岩压力量测;
5.支护、衬砌应力量测;
6.钢架内力及所承受的荷载量测;
7.围岩弹性波速度测试。
(二)量测作业
1.洞内观察分为开挖工作面观察和已施工区段观察。
开挖工作面观察在每次开挖后进行一次。
当地质情况基本没有变化时,可每天进行一次。
观察后应绘制开挖工作面地质素描,填写工作面状态记录表和围岩类别判定卡。
如发现地质条件恶化,应立即通知施工负责人采取应急措施。
对已施工区段的观察每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝土、锚杆、钢架的状况。
洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳定、地表水渗透的观察。
2.净空变形量测断面间距根据围岩类别、隧道断面尺寸、埋置深度等要求确定,一般为10~50m。
净空变形量测在每次开挖后尽早进行,初读数在开挖后12h内读取,最迟不得大于24h,而且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读取。
测点的布置根据需要定,应牢固可靠,易于识别并妥为保护。
3.净空水平收敛量测测线的布置根据施工方法、地质条件、量测断面所在位置等条件确定。
在地质条件良好采用台阶开挖方式时,可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。
4.拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。
当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,还应量测拱腰下沉及基底隆起量。
5.锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力等的量测,开始时应和同一断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可降低量测频率。
九.质量评定
喷射所用各种材料检验合格后方准使用。
1.喷射混凝土的强度检验
方法:
大板切割法
试块制取:
施工中抽样制取,每连续50m3拌合料作一组,每组三个试块。
一次喷射不足50m3时,也要作一组,每组三个试块。
制取方法如下:
同等施工条件下向尺寸为45cm×
35cm×
12cm的敞开模型,喷筑混凝土板件,切割成10cm×
10cm×
10cm的试件,板件边缘松散部分不得作试块用,在标准条件下养护28d,采用普通混凝土的加荷方法,检验其抗压强度。
2.喷射混凝土的厚度检验
⑴.施工时检查
测针检查
制作:
用施工前安于受喷面上的圆钉和外露锚杆端头检查。
⑵.喷射结束后
方法:
钻孔检查
施作:
电钻、风钻钻孔或在8h以内的喷层上,用短钎、手锤凿孔。
钻进的眼孔如果因混凝土与围岩粘结紧密,颜色相近而不易辨认喷层厚度时,可用酚酞试液涂抹孔壁,若呈现红色,则为混凝土碱性反应的标志。
⑶.厚度检查部位的确定
每隔30m检查一个断面,每个断面的检查点从拱部中线起,每隔2~3m设一个,拱部不少于3个,总计不少于5个点。
⑷.喷层厚度检查合格条件
每个断面,全部检查孔处的喷层厚度,60%以上不小于设计厚度,最小值要大于设计厚度的一半,各检查孔处厚度的平均值,不小于设计厚度。
3.锚杆安装后作拉拔力试验,每300根作一组,每组三根,围岩条件或原材料变更时另作一组。
同组锚杆28d的抗拔力平均值应满足设计要求,每根锚杆的抗拔力最低值不得小于设计的90%。
4.喷射完成后,隧道中线、水平、断面尺寸和净空大小均应符合设计要求。
5.喷射后不应有漏喷、离鼓现象;
不应有尚在扩展或危及安全的裂缝;
锚杆尾端及钢筋网等构件,不得外露。
6.竣工验收需准备的资料
⑴.喷锚施工记录;
⑵.喷射混凝土强度、厚度、外观尺寸、锚杆锚固力或抗拔力等项检查和试验报告;
⑶.隐蔽工程检查验收记录;
⑷.设计要求进行的监控量测记录;
⑸.在地质条件复杂地段,并应提供地质素描资料。
一十.安全
(一)喷射混凝土施工安全
1.在喷射混凝土作业开始前,应仔细检查围岩受喷面,彻底清理危石;
2.采用合适的降尘措施,控制空气中的粉尘含量。
对从事喷射作业的人员,应定期进行健康检查;
3.进行喷射时,必须配带防护用具(胶皮手套、防尘口罩、防护面罩、眼镜等);
4.当拌合机在洞内时,应对拌合机和皮带运输机的回转部分予以覆盖,防止产生卷夹人身事故。
必要时,应在拌合机所在位置附近设置集尘器,搞好局部空气净化;
5.在开始喷射作业前,应由专人仔细检查管路、接头等,防止在喷射时发生因软管破损、接头断开等引起的事故;
6.人工喷射时,应配备辅助喷射支架,防止在发生管路堵塞时因喷嘴剧烈振动而引起的危害。
当转移喷射地点时,必须首先关闭喷射机,在喷嘴前方不得站人;
7.在处理管路堵塞时,喷头应专人看护,以防消除堵塞后,喷头摆动喷射伤人;
8.为避免供料、拌合、运输、喷射作业间的干扰,应有联络信号和联络方法。
喷射作业应由班组长按规定的信号、方法进行指挥,防止因喷射手和机械操纵人员联络不佳造成事故。
(二)锚杆施工安全
1.指定专人按规定定期进行锚杆抗拔力试验,防止因锚杆滑脱而造成事故;
2.注浆人员必须穿带防护用具(胶皮手套、口罩、眼镜、防护罩等);
3.在注浆作业开始前和结束后,应认真检查、清洗机械管路及接头。
检查后,应经过试运转方可开始正式作业,以防止发生剧烈振动、管路堵塞等现象;
4.生注浆管路或接头堵塞时,需在消除压力之后,方可进行拆卸及维修。
(三)钢架施工安全
1.在搬运过程中,应将钢架构件绑扎牢固,以防发生碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故;
2.钢架的架设应由专人按规定的信号进行指挥,随时观察围岩动态或喷射混凝土的情况,防止落石、坍塌引起伤人事故;
3.在架设钢架前,应采用垫板等将钢架的基础面垫平。
架设时,应采用纵向连结杆将相邻的钢架系牢,防止钢架倾覆或扭转;
4.当紧固顶部连接螺栓、楔紧钢架时,作业人员应以正确的姿势站立在平稳、牢固的脚手架上,并需配带安全带,防止发生工人坠落事故;
5.对钢架应经常检查,如发现扭曲、压屈等现象或征兆时,必须及时采取加固措施。
必要时,应使其他人员撤至安全地带,防止因坍塌造成伤亡事故。
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积书于子孙,子孙未必能读。
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8.2、积德为产业,强胜于美宅良田。
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