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隧道主要施工技术与方法
隧道主要施工方法
一、隧道主要施工方法
1、施工方案简述
根据隧道工程的特点,结合现场条件,隧道先进行明洞开挖及防护,隧道洞身按先左洞、后右洞的顺序安排进洞掘进,施工采取从进口向本标段终点方向单口掘进,施工时保持左、右洞工作面前后距离错开30~50m,以策安全。
便道修通及设备进场后先做好成洞面开挖及临时支护,最后再进行隧道洞身开挖。
隧道明洞段采用明挖顺做法施工,明洞两侧采用M10浆砌片石回填,洞顶回填土(采用易压实粘土、亚粘土)须分层夯填压实。
隧道暗洞采用“新奥法”原理组织施工,开挖实施光面爆破和微震光面爆破技术。
安排专业隧道施工队,配备大型机械设备,按照无轨装渣运输模式组织施工,其中分离式隧道Ⅴ级围岩地段采用超短台阶法开挖;Ⅳ级围岩地段采用短台阶法开挖;Ⅲ级围岩地段采用全断面开挖;隧道左线临近水库Ⅱ级围岩段采用下导坑超前、全断面扩挖法开挖;紧急停车带Ⅳ级围岩地段采用CD法开挖。
车行、人行横洞采用全断面法开挖,在主隧道二次模筑衬砌施工前进行施工。
仰拱采用跳槽开挖,开挖后及时施做,尽快形成闭合环。
隧道采用钻爆法施工,爆破作业须遵守国家、福建省及厦门市有关爆破的法律法规,爆破施工必须由具备相关资质的爆破施工单位执行,必须具备爆破器材及炸药的储藏、运输资格,并经厦门公安部门备案认可。
在洞口段、软弱围岩或断层破碎带等不良地段,采用超前长管棚预支护和超前小导管预加固等施工技术措施辅助施工,施工时要根据实际情况首先施做相应的超前支护措施,并及时施作初期支护,严格遵循“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的施工原则进行开挖施工。
施工过程中严格控制超挖、欠挖,初期支护及时可靠,同时加强监控量测工作,及时处理分析量测数据,及时反馈信息并调整支护参数,用监控量测信息指导施工。
隧道二次衬砌采用砼输送车、输送泵和仰拱模板台车、衬砌模板台车的机械化配套施工方案,按照“先仰拱、后拱墙”的顺序施工,采取泵送砼入模,拱墙一次性整体浇筑,确保砼质量达到内实外光。
洞内沟槽在隧道开挖贯通后与剩余部分衬砌平行进行,分段浇筑成型。
2、隧道机械配套模式
隧道施工主要是由开挖装运、喷锚支护、二衬施工三条作业线组成。
机械配套本着“性能可靠,技术先进,满足需求,略有富余”的原则进行。
设备选型除了考虑其质量可靠、高效、经济合理、维修方便外,还要考虑外型尺寸与隧道断面相适应、各机械之间外形尺寸相适应、配套设备的生产能力应满足隧道快速掘进和施工要求且各设备之间的生产能力相匹配。
主要的施工设备按1.35~2.0倍数量进行备用,以保证有足够数量的备用设备。
设备选型除运输机械外尽量采用无废气污染的电动设备。
①开挖与出渣运输作业线
三臂凿岩台车(配风钻)+侧翻式装载机+自卸汽车。
②围岩支护作业线
锚杆台车和风钻+钢支撑液压组装平台车+喷射机械手+混凝土输送车+湿喷机。
③混凝土衬砌作业线
商品混凝土拌和站+混凝土搅拌输送车+混凝土输送泵+液压模板台车。
衬砌作业机械化配套示意图
1.9.1.2施工通风、供风、供水、供电及排水方案
⑴施工通风
隧道左右洞的施工通风,均采用管道压入式通风,风机选型根据风量、风阻计算结果,左、右洞风机均选用SDF(B)-NO11.5型轴流式通风机,功率2×75kw,可满足洞内施工通风要求。
风管均选用Φ1500mmPVC软式通风筒,悬挂在拱腰处。
附:
通风系统配置示意图(见下图)。
通风系统配置示意图
⑵施工供风
隧道施工采用在洞口附近设风站集中供风,隧道进口端风站风量按120m3/min设计,配备6台25m3/min电动空压机;风管采用φ100mm的钢管,管节利用法兰连接。
⑶施工供水
为保证洞内施工用水水头,在隧道洞顶55m高程较平坦处设高山水池200m3一座,并埋设上下水管,用高扬程抽水机从附近溪流和沟渠边设的集水井中将水抽入高位水池,由高位水池向隧道各工作面集中供水。
水池至洞口的下水管采用φ100mm的钢管、洞内采用φ80mm的钢管,掌子面处采用φ50mm的高压胶管分头供水。
⑷施工供电
施工用电利用当地高压电网,从业主提供的施工用电接口引入工地,在隧道进口附近安装二台630KVA的变压器,以供应隧道左、右洞洞内施工用电和洞口生产设施施工用电,同时也供应隧道附近部分桥涵工程的施工用电。
另外,配备4台大功率发电机组,作为隧道施工的备用电源应急。
动力用电等级为380V,照明用电成洞地段为220V,作业地段为36V,采用电缆线供电。
隧道成洞地段采用220V/400W和220V/250W的高压钠灯,每隔15米或20米安装一盏,并要求每盏灯安装一个开关。
掌子面和需要移动照明的地段,采用36V的白炽灯或36V的矿用碘钨灯。
隧道掘进超过600m后,洞内供电采用10KV高压进洞,双回路供电,动力、照明分路。
在距开挖面最近的横通道内设一台500KVA移动式变压器随掌子面前移,供掌子面附近施工用电。
附:
洞内管线布置示意图(见下图)。
洞内管线布置示意图
⑸施工排水
本标段隧道左线进口长130m和右线进口长145m为顺坡施工,其余均为反坡施工,为改善洞内运输、排水及文明施工条件,紧跟开挖面在隧道两侧挖集水坑,利用潜水泵分级抽排至洞外。
为防止施工排水携带的泥砂、油污等污染环境,在洞外设废水处理系统,所有施工废水经净化处理后排至自然沟槽。
1.9.1.3主要工程项目的施工方案
⑴进洞方案
为确保进洞安全,明洞开挖至暗挖桩号并按设计坡度开挖仰坡后,施打φ108×6mm管棚并注浆加固及施做套拱后,按先左洞后右洞的顺序,采用超短台阶法分部开挖掘进进洞,开挖一环后应立即喷3~5cm厚的混凝土,并按设计要求打锚杆,挂网,架立钢架,随后分层喷混凝土至设计厚度;待左洞掘进工作面超前30m后,右洞方可施工,右洞也采用超短台阶法分部开挖掘进进洞,施工时保持左右两洞工作面前后距离保持在30m以上,以策施工安全。
进入Ⅳ级围岩以后,逐步转换为短台阶法施工。
超短台阶法上台阶长度不大于3~5m,每环进尺不超过1.0m。
⑵洞身掘进
①正洞开挖
隧道洞口段、软弱围岩浅埋及断层破碎带段,采用超前长管棚预支护和超前小导管预加固等施工技术措施辅助施工,在超前支护保护下采用超短台阶法分部开挖及支护施工,开挖以人力风镐配合长臂挖掘机开挖为主,必要时辅以控制微震光面爆破。
Ⅴ级围岩分离式隧道采用超前长管棚预注浆加固,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.5m,施工采用超短台阶法。
Ⅳ级围岩分离式隧道一般段采用超前锚杆预注浆预加固,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.75m,施工采用短台阶法。
Ⅳ级围岩分离式隧道穿越断层破碎带段采用全断面周边预注浆堵水措施,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.75m,施工采用短台阶法。
Ⅳ级围岩分离式隧道穿越构造裂隙发育带段采用超前小导管预注浆加固,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.75m,施工采用短台阶法。
Ⅲ级围岩段采用全断面法施工,凿岩台车打眼,非电毫秒雷管光面爆破。
隧道左线Ⅱ级围岩段(临近东山水库),施工采用下导坑超前再全断面扩挖法,采用控制爆破技术。
隧道紧急停车带段开挖前采用超前小导管预注浆加固,初期支护采用I18工字钢架加强,纵向间距0.75m,施工方法采用CD法。
仰拱采用跳槽开挖,开挖后及时施做,尽快形成闭合环。
台阶法开挖时,上半断面采用风钻打眼,下半断面采用凿岩台车打眼;上半断面采用人工配合长臂挖掘机翻渣,下部采用装载机装渣,自卸汽车无轨运输。
光面爆破施工工艺流程图
②横通道施工
行车横洞、行人横洞根据正洞掘进情况,在不影响正洞开挖掘进的基础上,适时安排进行,采用风钻全断面开挖施工。
③断面变化处的过渡处理
隧道断面变化处位于普通开挖断面与紧急停车带及车行横洞口扩大断面等结合部位。
由普通开挖断面进入扩大断面(小断面到大断面)时,从断面扩大位置开始扩大断面,至设计断面尺寸并开挖超前5~8m后,回头开挖大断面扩大位置欠挖部分;由扩大断面进入普通开挖断面(大断面变到小断面)时,采用端墙式直接过渡。
⑶初期支护
初期支护施工紧跟开挖进行,采用风钻配合锚杆台车或三臂凿岩台车钻孔,利用台车的工作平台(吊篮)人工安装锚杆,钢支撑液压组装平台车架设钢支撑及挂网,湿喷机喷射混凝土。
车行横洞锚杆,利用人力风钻打眼,注浆机注浆、人力安设锚杆。
⑷防水层施工
防水层采用整幅式铺挂,采用PVC垫片焊接固定,板材在洞外进行加工,洞内利用多功能作业台车配合人工进行防水层的挂设作业。
防水板搭接采用双缝焊接工艺。
焊接完后对焊缝进行充气检查。
⑸二次衬砌
二次衬砌按照“先仰拱、后拱墙”的次序施工,仰拱施工时为保证交通,作业地段采用仰拱防干扰作业平台维持交通或利用汽车通道疏导交通;隧道每个洞口各配长12m的液压模板台车一台,拱墙衬砌采用砼输送车、砼输送泵和衬砌模板台车等机械化配套施工方案,泵送砼入仓,一次性整体浇筑,插入式振捣器配合附着式振捣器振捣密实。
混凝土采用商品混凝土,混凝土搅拌输送车运至现场泵送浇筑。
⑹洞内沟槽及路面
洞内沟槽在隧道开挖至分界点后分段浇筑成型。
路面下不设基层和垫层,直接施作在隧底填充或隧道铺底上。
水泥混凝土层于隧道开挖至标段终点,二次衬砌完成并进行误差调整后,分别自两洞标段终点处由内向外进行,混凝土利用振动梁振捣密实。
沥青混凝土层采用摊铺机摊铺沥青混合料,压路机碾压密实。
2隧道工程主要项目的施工方法
2.1明洞及洞门施工
⑵明洞开挖
明洞采用明挖顺做法施工,施工临时边坡开挖坡率1:
0.75。
按照“纵向分段、横向分层、阶梯开挖”的方式,按设计要求自上而下逐层施工。
洞口土石方利用人工配合机械自上而下分层开挖,开挖时采用控制爆破技术,以减少爆破震动对边仰坡的不利影响。
洞口开挖采取分层清刷边、仰坡,及时施作边、仰坡防护。
明挖段开挖分两次施作,第一步竖向放坡开挖至明洞上半断面处,纵向开挖至明暗洞分界里程处时进行暗洞超前管棚施工,暗洞洞顶边仰坡排水及防护随明洞顶覆土开挖一起施工,超前管棚支护完成后采取超短台阶法进入暗洞上半断面施工,开挖支护完成约10m左右后封闭掌子面,进入明挖段第二步开挖。
第二步开挖明洞下半断面,开挖采取分段开挖,逐段落底,至明暗洞分界里程时暗洞上下断面即可全面展开施工。
基坑采用明沟排水法施工。
开挖前在地表基坑开挖边界线外四周修筑截水沟防止地表水流入基坑或冲刷边坡造成边坡失稳。
每层开挖过程中在基坑两侧开挖临时排水沟,反坡排水时每隔一定距离设置临时集水井,使基坑内挖土时渗出的水经排水沟流向集水井,然后用水泵将水排出坑外。
基坑开挖到底后,观测基础地层是否变化,并进行承载力检测。
承载力不符合要求时,会同设计单位、监理单位提出对地层加固的处理方案,确保基底承载力满足设计要求后,方可进行仰拱施工。
为防止基底裸露风化,影响地基承载力,基坑开挖预留20~30cm厚度,待衬砌施工时再人工挖除。
⑶洞门及明洞衬砌
支护结构采用模筑70cm厚C25防水钢筋混凝土。
明洞衬砌分两部分施工,先施工仰拱钢筋砼,后施做拱墙部分,施工时作好主筋的预留、预埋工作,且洞门范围内衬砌与洞口环节衬砌同时整体浇筑。
仰拱砼采用仰拱模板台车浮放式拱型模板人工浇注,拱墙衬砌采用模板台车作内模,大块木模内钉PVC板作挡头板,组合钢模板组拼外模,泵送砼入模,一次性整体浇筑。
洞门墙采用C20混凝土现场浇筑,在洞门墙中间设沉降缝一道。
洞口回填严格按设计及明洞回填相关要求施工,回填采用人工配合小型机具对称分层夯填密实。
⑷明洞防水施工
防水设计遵循“以防为主、刚柔并济、因地制宜、综合治理”的原则。
在明洞和暗洞结构连接处,设置变形缝,采用橡胶止水带防水;明洞环向及纵向施工缝采用P-201超级止水材止水;明洞拱部及边墙均采用2mm厚双面自粘橡胶沥青防水卷材防水。
在明洞衬砌外沿铺设2mm厚BAC双面自粘橡胶沥青防水板,并抹砂浆保护层,采用M10水泥砂浆,厚5cm。
⑸明洞排水措施
①在明洞防水层外侧设环向盲沟,环向盲沟沿隧道拱墙纵向每12米左右设一道,采用直径TR-50软式透水管;沿隧道边墙底部纵向每6米左右设一道直径φ50PVC横向排水管。
②纵向盲沟设在明洞两侧边墙底部,采用直径φ110HDPE双壁打孔波纹管,全隧道贯通。
③环向盲沟及纵、横向排水管在两侧墙脚形成三通,衬砌背后的地下水通过环向排水盲沟、无纺布汇集到纵向盲沟后,通过横向排水管,将地下水引至隧道侧沟排出洞外。
④路面积水、洞内消防及清洗水排入右侧缝隙式排水沟。
⑤洞门端墙背后纵、横向设置φ50软式透水管盲沟,呈网状布置,间距4m,将背后积水由端墙下部排出。
⑹洞顶回填
明洞两侧采用M10浆砌片石回填,洞顶回填土(采用易压实粘土、亚粘土)须分层夯填压实,下穿西林东路段路槽底与M10浆砌片石间夯填土压实度要求≥96%(指重型压实标准),一般段回填土压实度按相关规范要求,并设置50cm的粘土隔水层。
⑺洞口边仰坡主要采用喷射混凝土及植草防护,边坡较高处采用挡墙防护,明洞回填坡面尽可能与原坡面衔接顺适。
隧道洞顶设置截水天沟,截排地表水,仰坡开挖线5m外设置截水沟。
洞口边仰坡开挖前必须作好洞口地表截排水工程,边仰坡开挖时应自上而下进行,边开挖、边支护。
1.9.2.2洞身开挖
⑴分离式隧道Ⅴ级围岩段
Ⅴ级围岩分离式隧道采用超前小导管预注浆加固,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.5m,施工采用超短台阶法。
超短台阶法上台阶长度不大于3~5m,每循环环进尺不超过1.0m,开挖一环后应立即喷3~5cm厚的混凝土,并按设计要求打锚杆,挂网,架立钢架,随后分层喷混凝土至设计厚度。
开挖以人力风镐配合长臂挖掘机开挖为主,必要时辅以控制微震光面爆破。
施工过程中根据施工监测和超前地质预报的信息,每部开挖后,及时施做初期支护与临时支护,以及早封闭。
⑵分离式隧道Ⅳ级围岩段
Ⅳ级围岩分离式隧道一般段采用超前锚杆预注浆预加固,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.75m,施工采用短台阶法。
Ⅳ级围岩分离式隧道穿越断层破碎带段采用全断面周边预注浆堵水措施,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.75m,施工采用短台阶法。
Ⅳ级围岩分离式隧道穿越构造裂隙发育带段采用超前小导管预注浆加固,并采用格栅钢架加强,纵向间距0.75m,施工采用短台阶法。
短台阶法上台阶长度不大于10~15m,上台阶配备5~6台风钻打眼,下台阶利用三臂凿岩台车钻眼,二号岩石乳化炸药、非电毫秒雷管光面爆破,每循环开挖进尺为1.5m。
开挖一环后应立即喷混凝土3~5cm,及时按设计要求打锚杆,挂网,架立钢架,随后分层喷混凝土至设计厚度。
施工时除采用喷、网、锚等支护手段外,视围岩稳定情况,必要时增设拱部超前锚杆支护和格栅钢架。
⑶分离式隧道Ⅲ级围岩段
Ⅲ级围岩段采用全断面法开挖,组织大型机械化作业,采用三臂凿岩台车钻眼,大直径(φ102mm)中空梅花形直眼掏槽,非电毫秒雷管、二号岩石乳化炸药深孔光面爆破,炮孔深取4.3m,单循环进尺为4.0m。
开挖后,及时按设计要求施做系统锚杆、挂网及喷射混凝土等支护,以确保施工安全。
⑷分离式隧道Ⅱ级围岩段
隧道左线Ⅱ级围岩段(临近东山水库),施工采用下导坑超前再全断面扩挖法,采用控制爆破技术。
下导坑长度宜为8~10m,下导坑配备5~6台风钻打眼,扩挖段利用三臂凿岩台车钻眼,二号岩石乳化炸药、非电毫秒雷管光面爆破,每循环进尺1.5m。
每一开挖步序应在前一开挖步序应力基本释放完毕后进行。
二次衬砌离爆破面最少应保持50米的距离,在离爆破面50米以外的初期支护基本稳定后,应及时施作二次衬砌。
导洞施工过程中应设置减震孔,并采取预裂爆破等控制手段。
⑸隧道紧急停车带段
隧道紧急停车带均位于分离式Ⅳ级围岩段,开挖前采用超前小导管预注浆加固,初期支护采用I18工字钢架加强,纵向间距0.75m,施工方法采用CD法,非电毫秒雷管光面爆破,开挖时适当控制进尺。
开挖后,及时按设计要求施做系统锚杆、挂网及喷射混凝土等支护,以确保施工安全。
隧道紧急停车带段断面比普通开挖断面大,由普通开挖断面进入扩大断面(小断面到大断面)时,从断面扩大位置开始扩大断面,至设计断面尺寸并开挖超前5~8m后,回头开挖大断面扩大位置欠挖部分;由扩大断面进入普通开挖断面(大断面变到小断面)时,采用端墙式直接过渡。
⑹横通道施工
行车横洞、行人横洞采用风钻全断面开挖施工。
二号岩石乳化炸药、非电毫秒雷管光面爆破。
附:
隧道开挖钻爆设计(见下页)
有仰拱地段,仰拱采用跳槽开挖,开挖后及时施做,尽快形成闭合环。
行车横洞、行人横洞根据正洞掘进情况,在不影响正洞开挖掘进的基础上,适时安排进行,采用风钻全断面开挖施工。
⑺隧道超欠挖的检查和爆破质量控制
1隧道超欠挖应符合规范规定。
②爆破质量控制
在实施每一轮新的爆破设计时,要对爆破振速进行监测,其检测点一般设在新喷砼地段、刚脱模的二衬段、相邻洞室和洞口的地表建筑物等,测得的质点振动速度应符合《爆破安全规程》(GB6722-2003)的有关规定,若振速超过规定时要对爆破设计参数进行调整。
附:
《钻爆作业质量控制流程图》。
钻爆作业质量控制流程图
1.9.2.3隧道出渣与弃渣运输
隧道装渣及运输按照无轨运输模式进行组织,装渣采用侧翻装载机装渣,自卸汽车运输。
台阶法开挖时,上台阶采用人工或长臂挖掘机翻渣,下部采用侧翻装载机装渣,自卸汽车运输。
隧道洞渣均运至指定弃渣点,弃渣点为大厝山破碎场。
洞渣运输、弃卸要考虑周密环保运输方案,严格执行文明施工条例,遵守弃渣场的管理制度。
为防止运渣车辆污染环境,施工场区门口设洗车台,所有离开施工场地的车辆均使用高压水冲洗,车箱加盖封闭,严禁水渣混装。
1.9.2.4支护施工
⑴超前长管棚施工
长管棚使用于Ⅴ级围岩洞口浅埋地段,长管棚采用φ108×6mm热扎无缝钢管,节长3m、6m,环向间距40cm,以1°仰角打入围岩。
为使钻孔定位准确,设计采用C30钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙,套拱在明洞外轮廓线以外施作。
长管棚主要施工工序为:
开挖边仰坡,平整工作平台,施工弧形导向墙;通过管棚导向墙按设计钻孔,钻机立轴方向准确控制,管棚钻进过程中采用水平测斜仪经常量测管棚的偏斜度,发现偏斜值超出设计要求时,应及时纠偏,每钻完一孔便顶进一根钢管;向管棚钢管内注浆,注浆顺序先下后上,注浆采用分段注浆。
长管棚施工采用管棚钻机钻进并顶进管棚钢管,管棚按设计位置施工,施工时必须用仪器对每根导向管进行方向和角度控制,钻机立轴方向准确控制,每钻完一孔便顶进一根长钢管。
偶数孔号采用无缝钢管,奇数孔号采用注浆钢花管。
管棚施工顺序为自下而上,先钻设钢花管,注浆凝固后再钻设无孔钢管,在无孔钢管的钻孔过程中检查钢花管的注浆质量,当注浆质量达到要求时,再安装无孔钢管;当注浆质量达不到要求时,则安装钢花管并进行补充注浆。
钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm。
为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用3m钢管,为偶数的第一节钢管采用6m钢管,以后每节均采用6m长钢管。
管棚注浆按劈裂注浆进行,注浆采用分段注浆。
灌注浆液采用纯水泥浆液,水灰比为1:
1~1:
1.5,注浆压力为0.7~1.0Mpa。
注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆的最佳参数。
注浆结束后及时清除管内浆液并用M30水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度。
隧道断层破碎带周边预注浆堵水和局部断面预注浆堵水均采用水泥-水玻璃双浆液,浆液浓度根据地质及水文条件进行调整。
超前大管棚施工流程框图
⑵超前小导管注浆施工
超前小导管适用于分离式隧道Ⅴ级围岩段、Ⅳ级围岩裂隙发育带和隧道紧急停车带地段,超前小导管和格栅钢架配合使用,从钢架断面腹部穿过,与隧道轴线成外插角5°~10°。
超前小导管采用φ42×3.5mm热扎无缝钢管,钢管长为4.5m,环向间距30cm。
管身每隔15cm钻一直径为10mm的小孔,并沿管身呈梅花型均匀布置。
导管尾端1m不钻注浆孔留作止浆段。
为便于超前小导管插入围岩内,钢管前端宜做成尖锥状,尾部焊上箍筋。
小导管安设采用钻孔打入法,即先用风钻按设计要求钻孔,钻孔直径比钢管直径大3~5mm,然后将钢管穿过钢架,用锤击或钻机顶入,顶入长度不小于钢管长度的90%,并用高压风将钢管内的砂石吹出。
小导管安设后,用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌。
隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度,预留部分作为下一次循环的止浆墙。
小导管注浆采用水泥浆液,水灰比为1:
1(重量比),注浆压力0.5~1.0Mpa。
注浆前先进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,可采用群管注浆(每次3~5根)。
注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆。
注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。
做好注浆记录,以便分析注浆效果。
当初期支护喷射混凝土表面出现明显集中渗漏水时,可采用超细水泥-水玻璃双浆液,浆液浓度应根据围岩情况加以调整。
当围岩裂隙较小,同时地下水水压较大时可采用水溶性聚氨酯浆液,浆液的凝胶时间根据现场情况调整催化剂用量来调节。
超前小导管注浆施工流程图
⑶中空注浆锚杆、砂浆锚杆
①中空注浆锚杆
超前中空注浆锚杆适用于分离式隧道Ⅳ级围岩一般地段和隧道紧急停车带。
超前中空注浆锚杆和格栅钢架(或工字钢架)配合使用,从格栅钢架(或工字钢架)断面腹部穿过,与隧道轴线成外插角5°~10°。
超前中空注浆锚杆采用φ25中空锚杆,长3.5m,环向间距40cm,纵向间距225cm,外插角5°~10°,纵向相邻两排锚杆的水平搭接长度不小于100cm。
中空锚杆按厂家提供的使用说明进行安装。
采用手持风钻或锚杆台车钻孔并清孔,然后将安装好锚头的中空注浆锚杆插入锚孔,再安装止浆塞、垫板、螺母,连接注浆机并注浆。
隧道的开挖长度应小于中空锚杆的注浆长度。
中空锚杆注浆采用水泥浆液,水灰比为1:
1(重量比),注浆压力0.5~1.0Mpa。
注浆前先进行压水试验,检查机械设备是否正常,管路连接是否正确,为加快注浆速度和发挥设备效率,可采用群管注浆(每次3~5根)。
注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时可结束注浆。
注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。
做好注浆记录,以便分析注浆效果。
②砂浆锚杆
在分离式隧道Ⅴ级围岩衬砌地段设φ22砂浆锚杆,L=3.5m;在分离式隧道Ⅳ级围岩衬砌地段设φ22砂浆锚杆,L=3.0m;在分离式隧道Ⅲ级围岩衬砌地段设φ18砂浆锚杆,L=2.5m;在隧道紧急停车带段临时支护设φ22砂浆锚杆,L=2.0m。
⑷钢拱架
①格栅钢架
格栅钢架适用于分离式隧道Ⅴ级围岩和Ⅳ级围岩段。
A、Ⅴ级围岩段格栅钢架由A单元5节,B单元2节,C单元3节组成,各单元由主筋、加强筋、连接筋、箍筋焊接成型,现场预制。
单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度hf=10mm。
格栅钢架纵向间距0.5m(中至中)。
格栅钢架在初喷4cm混凝土后架立,架设后须再喷混凝土完全覆盖钢架,在防水层施工前,喷射混凝土保护层厚度不小于2cm。
锁脚锚管采用外径42mm,壁厚3.5mm,长4m的热轧无缝钢管。
在两节格栅钢的连接钢板的周围采用四根锁脚锚管固定。
钢架尺寸要考虑施工误差5cm和部分预留变形量值5cm,施工时可根据实际变形量作适当调整。
B、Ⅳ级围岩格栅钢架由A单元5节,边墙B单元2节组成,各单元由主筋、加强筋、连接筋、箍筋焊接成型,现场预制。
单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度hf=10mm。
格栅钢架纵向间距0.75m(中至中)。
格栅钢架在初喷4cm混凝土后架立,架设后须再喷混凝土完全覆
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