CRD法施工专项方案文档格式.docx
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开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤工序同②;
⑤
逐段拆除靠近已完成二次衬砌6-8米范围内中隔壁底部钢架单元;
⑥
仰拱及填充
灌注仰拱及填充(仰拱与填充应分次施作),接中隔壁底部I18临时钢架托换单元,使得钢架底支撑于隧底填充顶面;
⑦
二次衬砌
根据监控量测结果分析,拆除I18临时钢架及临时横撑,利用衬砌模板台车尽早一次性灌注二次衬砌(拱墙衬砌一次施作)。
图1CRD法施工步骤横断面
图2CRD法施工步骤平面图
图3CRD法施工步骤纵断面
4、工艺流程及操作要点
1.工艺流程
CRD法施工流程图见图4。
图4隧道CRD法开挖施工流程图
2.洞身开挖
开挖超欠挖要求:
隧道开挖不应欠挖,当围岩完整、石质坚硬时,允许岩石个别突出部分侵入衬砌(每1m2不大于0.1m2)侵入衬砌。
拱脚和墙脚以上1m范围内严禁欠挖。
隧道的允许超挖值符合下表2。
表2隧道允许超挖值(cm)
围岩级别
开挖部位
Ⅲ、Ⅳ
Ⅴ
拱部
平均15
平均10
最大25
最大15
边墙、仰拱
3.超前小导管施工
3.1技术要求
3.1.1DK130+090~DK130+065里程段采用超前小导管支护;
3.1.2超前小导管的加工在钢筋加工场集中完成。
3.1.3材料进场后并在小导管加工前,必须进行取样检验,经试验合格、监理工程师确认后方可加工。
3.1.4超前小导管应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩地段,配合型钢钢架(格栅钢架)使用,其纵向搭接长度不小于1m,注浆后注浆孔要堵塞密实。
3.1.5超前小导管设计参数:
①超前导管规格:
热轧钢花管,长4.5米,外径42mm,壁厚3.5mm;
②小导管环向间距:
V级围岩40cm,纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100㎜;
③倾角:
外插角5°
~10°
,可根据实际情况调整;
④注浆材料:
水泥浆或水泥浆与水玻璃混合浆液;
⑤设置范围:
拱部120°
范围。
3.2施工程序与工艺流程
3.2.1施工程序
施工程序为:
材料进场→原材料检验→小导管加工→取样验收→集中存放→运输→安装→注浆→检验验收→下道工序
3.2.2施工工艺
超前小导管施工工艺流程图见下图5。
图5超前小导管施工工艺流程图
3.3施工要求
3.3.1施工准备
小导管在使用前应检查是否符合设计要求,对弯曲变形的导管调直处理,否则不准使用。
3.3.2施工工艺
⑴测量放样
在设计孔位上做好标记,用风钻钻孔,孔径较设计导管管径大15mm为宜,成孔并经高压风清孔处理后,应检查孔深是否满足要求。
⑵小导管安装
将小导管按设计要求插入孔中,外露20cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。
⑶小导管注浆
注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。
注浆采用注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆,注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。
单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。
注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆参数可参照以下数据进行选择:
注浆浆液:
水泥浆液或水泥+水玻璃双浆液
水泥浆水灰比:
0.5~1(重量比)
注浆压力:
一般为0.5~1.0Mpa
浆液初凝时间:
1~2小时
水泥:
P.O42.5普通硅酸盐水泥
砂:
中细砂
3.3.3注浆异常现象处理
⑴串浆时及时堵塞串浆孔。
⑵泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。
⑶进浆量很大,压力长时间不升高,应重新调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间。
3.4质量要求
3.4.1质量控制
⑴主控项目
●超前小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定和设计要求。
检验数量:
以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。
施工单位每批抽检一次;
监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验,至少一次。
检验方法:
施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验;
监理单位检查全部质量证明文件和试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。
●超前小导管所用的钢管的品种、级别和规格必须符合设计要求。
施工单位、监理单位全部检查。
检查方法:
观察、尺量。
●超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。
观察。
●超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。
⑵一般项目
●注浆浆液的配合比应符合设计要求。
施工单位进行配合比选定试验;
监理单位检查配合比选定单,并进行见证试验。
●超前小导管注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及周围的空隙。
施工单位全部检查;
监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。
施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力,观察;
监理单位见证检查。
●超前小导管施工允许偏差应符合下表要求:
序号
项目
允许偏差
1
外插角
2°
2
孔间距
±
50mm
3
孔深
+50,0mm
检查数量:
施工单位每环抽查3根
仪器测量、尺量
4.钢架施工
4.1技术要求
4.1.1为保证钢架的加工质量,应在隧道洞口场地上严格作业,规范施工,要按1:
1放样,严格控制轴线、尺寸。
4.1.2钢架加工后进行试拼,观察有无扭曲翘曲现象,周边拼装允许偏差为±
3cm,平面翘曲度为2cm。
4.1.3钢架要在开挖或初喷混凝土后及时架设。
4.1.4钢架安装前要清除底脚的虚碴及杂物,钢架底脚要置于牢固的基础上。
钢架要尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固。
4.1.5钢拱架拱脚要按设计要求打设φ22mm的锁脚锚杆,锚杆长度不小于4m,对特殊地质应增加打设数量;
下半部开挖后钢架要及时落底接长,封闭成环。
4.1.6为增强钢架的整体稳定性,要将钢架与纵向连接筋、结构锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。
4.2施工工艺框图
施工工艺框图如下:
4.3施工要求
4.3.1施工方法
⑴钢架按设计图加工,采用洞外按1∶1比例放样加工,各单节制作焊接完成后,先试拼合格后再运进洞内安装。
⑵安装前先准确定出每榀钢架的位置,清理拱角或墙角的松碴,钢架底角应置于牢固的基础上。
处理欠挖部位至设计断面,钢架按设计位置拼装,钢架与封闭砼之间间隙大时增设垫块定位,沿钢架外缘每隔2m应用钢锲或混凝土预制块锲紧。
钢架应尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固,两排钢架间纵向按设计要求用钢筋联接,形成纵向连接体系。
钢架安装完成后,打设锁脚锚杆或与之相接触的锚杆头焊接牢固,使之成为整体结构。
⑶钢架在洞外按设计加工短构件,在洞内用螺栓连接成整体。
洞内安装在开挖之后进行,与定位锚筋焊接。
钢支撑间设纵向连接筋,钢支撑必须安放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,当钢支撑和围岩之间间隙过大时设置垫块。
⑷现场制作加工:
钢支撑按设计要求预先在洞外钢筋加工厂加工成型。
先将加工场地用15#混凝土硬化,按设计放出加工大样。
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,将格栅花拱架钢筋冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺。
⑸钢架制作与精度要求:
格栅钢架按设计图加工,采用洞外按1∶1比例放样加工。
加工时,要求做到尺寸准确,弧形圆顺,焊接(或搭接)长度要大于4cm,且对称焊接;
焊接成型时,应沿刚架两侧对称进行,接头处要求相邻两节轴线一致,连接孔位置要准,以保证连接准确。
⑹拱架加工后要试拼,应无扭曲翘曲现象。
⑺钢架安装:
钢架施工工作内容包括定位测量、安装前的准备工作和安设。
⑻定位测量:
安装前先准确定出每榀钢架的位置,放样时首先测定出线路中线,确定里程,然后再测定其横向位置。
⑼安设前的准备工作:
运至现场的单元钢架应分单元堆码,安设前应进行断面尺寸检查,及时处理欠挖侵空部分,保证钢架安设。
钢架外侧必须有不小于4cm的喷射混凝土,安设拱脚或墙脚前,先清除垫板下的松碴,使其置于原状岩石上,在软弱地段,可采用拱脚垫钢板的方法。
为避免拱脚下沉,拱墙脚应保持水平。
⑽钢架安设:
钢架应按设计位置安设,钢架与封闭混凝土之间应尽量紧贴,沿钢架外缘每隔2m应用钢锲或混凝土预制块锲紧。
两排钢架间沿周边每隔1m须用φ22的纵向钢筋联接,形成纵向连接系,使其成为一体,以改善受力状态。
拱脚高度不够时不得用土回填,而应设置钢板调整,Ⅴ级围岩上台阶钢架的拱脚高度低于上半断面底线以下15~20cm,当承载力不够时,可加大钢架拱脚外侧断面,向围岩方向加大接触面积。
⑾钢架安装完成后和与之相接触的锚杆头焊接,使之成为整体结构。
⑿钢支撑架立后随即进行喷射混凝土,先将钢支撑与围岩之间空隙喷满,然后将钢支撑全部覆盖,使钢支撑与喷射混凝土连成整体共同受力。
4.3.2焊接要求
⑴焊接材料均必须附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。
⑵钢筋、型钢必须按照钢材质量证明书进行现场复检。
⑶有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等必须清除干净并对焊点进行防锈处理。
⑷焊制前进行焊工摸底试焊,按照手工电弧焊规范经考试合格评定焊接等级。
并按规范选用焊接电流、电压、引弧速度等。
⑸施焊前焊工必须复查组装质量及焊缝区的处理情况,如不符合要求,必须修整合格后才能施焊。
⑹焊接完毕后必须清除熔碴及金属飞溅物。
按《钢结构工程验收规范》要求检查焊接质量,不允许出现漏焊和假焊等现象。
4.4.3钢架架设工艺要求
⑴为保证钢架置于稳固的地基上,施工中必须在钢架基脚部位预留0.15~0.20m原地基,架立钢架时挖槽就位。
⑵钢架平面必须垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2°
。
钢架的任何部位偏离铅垂直不应大于5cm。
4.4.4为保证钢架位置安设准确,在隧道开挖时:
⑴在钢架的各连接板处预留安装钢架连接板凹槽,其尺寸为3.5cm(高)×
3cm(深)。
⑵在初喷砼时,在凹槽处条入木楔,为架设钢架留出连接板位置。
⑶钢架必须按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时必须设骑马垫块数量,施工时可按实际情况酌情调整。
⑷为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆(定位)焊接在一起。
各种钢架必须设纵向连接钢筋,其直径为φ22mm,纵向连接筋的环向间距严格按照设计施工。
⑸为使钢架准确定位,钢架架设前均需预先打设定位锚杆。
锚杆一端与钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中并用砂浆锚固。
⑹钢架架立后尽快施作喷砼,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷砼共同受力。
喷射砼必须分层进行,每层厚度10~15cm,先从拱脚向上喷射,以防止上部喷料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,强度不够,造成拱脚(墙脚)失稳。
4.4质量验收标准
4.4.1主控项目
⑴制作刚架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700)、《热扎普通工字钢》(YB(T)56)等的规定和设计要求。
以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的型钢,每60t为一批,不足60t应按一批计。
每批抽检一次。
检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。
⑵制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。
全部检查。
观察,尺量。
⑶格栅钢架钢筋的弯制和末端的弯钩及型钢钢架的弯制应符合设计要求。
钢架的结构尺寸应符合设计要求。
⑷钢架安装不得侵入二次衬砌断面,底部不得有虚碴,相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。
钢架的混凝土保护层厚度不得小于4cm,表面覆盖层厚度不得小于3cm。
每榀检查。
观察、测量。
⑸沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷层顶紧,钢架与初喷层间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。
4.4.2一般项目
⑴钢筋、型钢等原材料应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
⑵钢架制作应符合下列规定:
采用型钢弯制钢架时,分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定,各节长度不应大于4m,腹板上钻孔的位置应符合设计要求。
钢架节点焊接长度应大于4cm,且对称焊接。
⑶钢架周边拼装允许偏差为±
3cm,平面翘曲应小于2cm。
每榀钢架检查一次。
⑷钢架安装允许偏差的检验应符合下表的规定:
间距
100mm
横向
50mm
高程
4
垂直度
5
保护层和表面覆盖层厚度
-5mm
查工程检查证,测量、尺量。
5.锚杆施工
5.1技术要求
5.1.1组合中空锚杆要确保中空锚杆体及排气管通畅,无异物堵塞。
5.1.2锚杆孔的孔径及力学性能应符合设计要求。
5.1.3锚杆插入长度不得小于设计长度的95%,且应位于孔的中心。
5.2工艺流程图
5.2.1砂浆锚杆施工工艺流程图
5.2.2组合中空注浆锚杆施工工艺流程图
施工准备
锚杆孔位布置
锚杆钻孔
安装注浆管、排气管、止浆塞
不
合
格
浆液配制
注浆
注浆质量综合检查
合格
卸下注浆接头、安装垫板及螺母
进入下道工序
5.3施工方法
5.3.1砂浆锚杆施工方法
⑴钻孔:
锚杆钻孔前应根据设计要求定出孔位、作出标记,孔距允许误差为±
150mm。
施工时采用锚杆台车或风钻钻孔。
孔深偏差不大于50mm,采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,钻头直径应大于锚杆直径15mm。
系统锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设,钻孔时确保孔口岩面整平,使岩面与钻孔方向垂直,局部随机锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向方向相反,其与滑动面的交角应大于70°
,间距根据不同的围岩类别为0.8~1.5m,梅花形布置。
⑵锚杆锚固:
锚杆埋设前,对锚孔进行检查,孔位、孔深、沿直度、孔径、方向必须合格。
同时应用高压风、水清孔,使孔干净无积水、残碴。
此外要检查锚杆钢材、直径、长度应符合设计要求,锚杆端头应加工螺纹长度不小于10cm。
锚杆埋设采取先注浆后插杆施工,砂浆强度≥20MPa,配比试验选定,用羊角气泵胶管从孔底倒插式注浆,浆满后快速插入锚杆到埋设长度,然后用半干硬砂浆封实孔口,用楔子固定锚杆,并安设垫板,上好螺帽。
锚杆埋设后24h以内不许碰撞,不许悬挂重物,锚杆砂浆参膨胀及早强剂,以提高其早期强度,埋设24h后,拧紧螺母,使垫板紧贴岩石。
砂浆锚杆施工注意事项
⑴注浆前先检查孔位、孔深是否符合要求,并将钻杆垫板与钻杆端头焊连,用高压风将孔内积水及岩碴吹净。
并将注浆管插入至距孔底5~10cm,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,灌浆压力不得大于0.4Mpa,然后将锚杆插入孔内。
⑵按砂浆配合比(质量比)配制砂浆浆液,一般为:
水宜为1:
(1~1.5):
(0.45~0.5)。
砂浆要随拌随用。
⑶注浆后应及时插入锚杆杆体,注浆必须饱满,不满时应及时补注。
⑷杆体插入孔内长度不能小于设计规定的95%。
锚杆安装后,不得随意敲击。
⑸安装垫板和紧固螺帽要在水泥浆体的强度达到10Mpa后进行,垫板应与喷层面紧贴。
⑹按设计规定的材料要求购买中空锚杆成品,使用前确定其部件完整、外观合格才能施工;
锚杆沿洞径布置,且尽量垂直岩层层面;
⑺注浆时应连续施工,避免注浆机具堵塞;
⑻注浆后通过锚垫板和螺母固定钢筋网,或与杆体焊接相连;
⑼作为钢支承锁脚锚杆时,锚杆斜向下打入,且锚杆与钢支承焊接相连。
5.3.2组合中空注浆锚杆施工方法
组合中空注浆锚杆按设计要求采用带排气孔的组合中空锚杆,见注浆示意图
⑴锚杆钻孔前应根据设计要求定出孔位、作出标记,孔距允许误差为±
⑵锚杆孔位按照设计图纸要求布设完成后,利用台架或凿岩台车进行钻孔,成孔后应采用高压风进行清孔,清除干净孔内碎石、泥土。
⑶锚杆孔钻设完成后应进行检查,钻孔的方向、深度、直径等应符合设计要求,检查完成后临时堵塞眼孔。
⑷在钢筋顶端安装好锚头,将排气孔从连接套斜孔经中空锚杆体的中空内孔穿出来,预留50cm,另一端与钢筋齐平并捆绑。
然后将锚杆杆体插入锚孔预定位置并敲紧止浆塞。
⑸检查排气管是否通畅,然后将排气管从注浆接头穿出,将注浆接头和中空锚杆体连接,并接通注浆泵,用注浆泵向孔内注浆,浆液采用水泥砂浆,注浆压力控制在0.3~1.0MPa。
注浆结束后,卸下注浆接头,安装垫板、螺母。
组合中空注浆锚杆施工注意事项
⑴施工时应注意排气问题,待排气孔出浆后,方可停止注浆。
⑵为防止串浆可采取跳打施工,即先施工奇数孔序,再施工偶数孔序。
⑶发生串浆后的处理措施:
对串浆孔与注浆孔同时注浆,采用分浆器,利用一台注浆泵同时对多根锚杆注浆。
⑷发生大量漏浆时,采用以下原则进行处理:
采用低压、浓浆、限流、限量、间歇注浆的方法进行灌注或注入其他充填料先堵大通道再采取第一种方法进行处理。
⑸涌水处理:
在孔口有涌水的注浆孔段,注浆前测量记录涌水压力、涌水量,然后根据涌水情况选用下列综合措施处理。
第一,采用较高的压力,自上而下分段注浆。
第二,采用浓浆进行屏浆1~24h后再闭浆,并待凝。
第三,采用纯压式注浆。
第四,用速凝浆液处理。
5.4质量验收标准
5.4.1主控项目
⑴锚杆用钢筋进场时,必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《钢筋混凝土用热轧光圆钢筋》(GB13013)和《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》(GB1499)等的规定和设计要求。
锚杆杆体要符合《中空锚杆技术条件》各项指标要求。
检验频次和数量要符合设计及规范要求。
检查每批质量文件并进行试验。
⑵半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关技术标准的规定。
按进场的每批次随机抽样3%进行检验。
检查产品合格证、出厂检验报告并进行试验。
⑶锚杆安装的数量应符合设计要求。
施工现场计数检查。
⑷砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。
每一作业段检查一次。
进行配合比设计,做砂浆强度试验。
⑸锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。
全验。
查施工记录,观察或采用超声波锚杆检查仪检查。
5.4.2一般项目
⑴锚杆孔应保持直线,一般情况下应保持与隧道衬砌法线方向垂直。
当隧道内岩层结构面出露明显时,锚杆孔宜与岩层结构面垂直,锚杆垫板应与基面密贴。
⑵锚杆安装允许偏差应符合下列规定:
①锚杆孔的深度允许偏差为±
5cm。
②锚杆孔距允许偏差为±
15cm。
全部检查
现场尺量。
⑶锚杆应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。
6.钢筋网施工
6.1技术要求
6.1.1钢筋网制作要求:
⑴钢筋网采用点焊连接,加工在钢筋加工场集中加工。
⑵钢筋在进场后并在钢筋网片加工前,必须进行取样检验,经试验合格、监理确认后方可加工。
⑶隧道初期支护钢筋网V级、Ⅳ级围岩采用Φ8钢筋、网格尺寸20cm×
20cm;
Ⅲ级围岩采用Φ6钢筋,网格尺寸25cm×
25cm;
⑷钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。
⑸钢筋网设置部位:
拱、墙。
⑹钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、浮皮、铁锈等清除干净;
加工后的钢筋网片应平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的焊伤。
⑺制作成型的钢筋网片必须堆放在指定的半成品堆放场地,存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形。
6.1.2钢筋网铺设要求:
⑴钢筋网在初喷混凝土4cm后铺挂,使其与喷射混凝土形成一体,且喷射混凝土保护层的厚度不得小于2cm。
⑵砂土层地段应先铺挂钢筋网,沿环向压紧后再喷混凝土。
⑶钢筋网
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