全断面法洞身开挖技术交底.docx
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全断面法洞身开挖技术交底.docx
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附表29:
技术交底书(1311)
技术交底书
表格编号
1311
项目名称
交底编号
工程名称
设计文件图号
施工部位
全断面法洞身开挖
交底日期
技术交底内容:
1.适用范围
本技术交底为隧道全断面法洞身开挖。
2.作业准备
2.1内业技术准备
开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施,提出应急预案。
对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
超前地质预报、全断面开挖、监控量测等严格执行铁建设[2010]120号文件及铁建设[2008]160号文规定。
2.2外业技术准备
(1)人员、机械设备应结合隧道开挖方法、工期要求进行合理配置。
配套的生产能力应大于均衡施工能力,均衡施工能力应大于施工进度指标。
(2)隧道单口施工,根据开挖方法配置1台大型挖掘机,另配备1台装载机进行装碴施工,大型自卸汽车不宜少于4辆,空压机一般不应少于3台。
(3)掌握隧道开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道开挖施工,尽可能地减少超挖,保证隧道的开挖作业安全、保证开挖质量。
3.技术要求
(1)隧道施工方法应根据地质、覆盖层厚度、结构断面及地面环境条件等,经过经济、技术比较后确定。
(2)隧道开挖断面应以衬砌设计轮廓线为基准,考虑预留变形量、量测贯通误差和施工误差等因素作适当加大。
(3)隧道开挖预留变形量应根据围岩级别、隧道宽度、隧道埋深、施工方法和支护情况采用工程类比法确定。
(4)隧道开挖过程中,应对隧道围岩进行观察和监测,拟定监控量测方案。
监测围岩变形,反馈量测信息指导设计和施工。
量测项目和量测频率应符合设计要求。
(5)隧道施工采用钻爆法开挖时,应采用光面爆破或预裂爆破,并根据地质条件、开挖断面、开挖方法、掘进循环进尺、钻眼机具和爆破材料等进行钻爆设计,并根据爆破效果调整爆破参数。
钻爆开挖不得危及衬砌、初期支护,减少对围岩的扰动。
(6)隧道开挖过程中,应加强开挖面的地质素描和地质预报工作;
(7)隧道开挖后应及时进行初期支护。
采用分部开挖时,应在初期支护喷射混凝土强度达到设计强度的70%及以上时,方可进行下一分部的开挖。
(8)隧道开挖断面中线、高程必须符合设计要求。
(9)隧道不应欠挖。
当围岩完整、石质坚硬时,方允许岩石个别部分侵入衬砌,整体式衬砌应小于10cm,其他衬砌不应大于5cm。
拱脚和墙脚以上1m内断面严禁欠挖。
隧底开挖底部高程应符合设计要求。
隧底范围岩石局部突出每平方米不应大于0.1㎡,侵入断面不应大于5cm,同时要求基底内无积水和浮渣。
4.施工程序与工艺流程
4.1新奥法施工原理
(1)按新奥法原理组织施工,根据不同围岩级别及周边环境选择相应工法,应根据监控量测结果,适时施作二次衬砌。
(2)按照“先探测、管超前、弱爆破、严控水、短进尺、强支护、早闭合、勤量测、紧衬砌”的原则进行组织施工。
(3)开挖根据围岩情况,按设计要求GSSG-5标隧道Ⅱ级围岩采用全断面法施工,每循环进尺控制在2.5m以内。
施工通风采用管道压入式通风。
(4)在施工过程中应不断总结经验,优化工艺。
加强超前地质预测、预报,加强围岩监控量测管理。
根据量测结果,及时调整预留变形量及支护参数,适时施作二次衬砌,确保隧道安全。
开挖方法的改变,要严格按程序申请设计变更。
4.2全断面法施工
4.2.1施工工艺流程
全断面法施工工艺流程详见图4.2.1-1。
施工准备
地质预报
测量与量测
布置炮眼
钻眼、装药、爆破
通风排烟
找顶排险
装运机械就位
出渣运输
开挖质量检查
地质素描
初期支护
结束
修正钻爆参数
钻爆设计
台车(台架)就位
图4.2-1全断面法施工工艺流程图
4.2.2施工示意图
全断面法施工步骤详见表4.2.2-1。
表4.2.2全断面法施工步骤示意
开挖方法
横断面示意
纵断面示意
全断面法
注:
1-全断面开挖;II-初期支护;3-隧道底部开挖(捡底);IV-底板(仰拱)浇筑;V-拱墙二次衬砌。
4.2.3工序时间控制
以单线隧道Ⅱ级围岩全断面法为例每循环作业时间如下:
表4.2.3Ⅱ级围岩全断面法掘进循环时间表
工序
时间(min)
循环时间(min)
60
120
180
240
300
360
420
480
测量放样
30
钻爆
200
通风排烟
30
喷射混凝土
40
出碴
150
4.3爆破施工
(1)石质隧道的爆破作业,应采用光面爆破或预裂爆破。
爆破作业应根据工程地质条件、开挖断面、开挖方法、循环进尺和爆炸材料进行钻爆设计。
钻爆设计应根据爆破效果不断优化爆破参数。
(2)钻爆设计的内容包括炮眼(掏槽眼、辅助眼、周边眼、底板眼)的布置、深度、斜率和数目,爆破器材、装药量和装药结构,起爆方法和爆破顺序,钻眼机具和钻眼要求等。
钻爆设计图应包括炮眼布置图、周边眼装药结构图、钻爆参数表、主要经济指标和必要的说明。
(3)掏槽炮眼可采用直眼掏槽或斜眼掏槽。
凿孔应根据工程规模、工期和施工质量要求选用凿岩设备,有条件时优先采用凿岩台车,以提高凿孔精度(包括炮眼的开孔位置、角度、深度)。
(4)爆破参数应通过试验确定。
当无试验条件时,可参照表4.3-1、表4.3-2选用。
表4.3-1光面爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E(cm)
周边眼抵抗线
W(cm)
相对距离
E/W
装药集中度
q(kg/m)
极硬岩
50~60
55~75
0.8~0.85
0.25~0.40
硬岩
40~55
50~60
0.8~0.85
0.15~0.25
软质岩
30~45
45~60
0.75~0.8
0.04~0.15
表4.3-2预裂爆破参数
岩石类别
周边眼间距
E(cm)
至内排崩落眼间距
(cm)
装药集中度q
(kg/m)
极硬岩
40~50
40
0.3~0.4
硬岩
40~50
40
0.2~0.25
软质岩
35~40
35
0.07~0.12
注:
a.表中所列参数适用于炮眼深度1.0~3.5m,炮眼直径40~50mm,药卷直径20~35mm。
b.当断面较小或围岩软弱、破碎或对曲线、折线开挖成形要求较高时,周边眼间距E应取较小值。
c.周边眼抵抗线W值在一般情况下均应大于周边眼间距E值。
软岩在取较小E值时,W值应适当增大。
d.E/W:
软岩取小值,硬岩及断面小时取大值。
e.表列装药集中度q为2号岩石硝铵炸药,选用其它类型炸药时,应修正。
(5)周边眼应沿隧道开挖轮廓线布置,保证开挖断面符合设计要求,硬岩开眼位置在轮廓线上,软岩可向内偏5~10cm。
底板和仰拱底面采用预留光爆层爆破,Ⅱ级围岩段的中心水沟应与隧底光爆层同时爆破成形。
辅助眼交错均匀布置在周边眼和掏槽眼之间,力求爆破出的石度适合装碴需要。
周边炮眼与辅助炮眼的眼底应在同一垂直面上,掏槽炮眼加深10~20cm。
当开挖面凹凸较大时,应按实际情况调整炮眼深度,使周边眼和辅助眼眼底在同一垂直面上。
(6)炸药可选用岩石硝铵炸药和乳化炸药。
常用的周边眼装药结构有小直径连续装药、间隔装药、导爆索装药和空气柱状装药。
一般情况下宜选用小直径连续装药或间隔装药结构;当岩石很软时,可采用导爆索装药结构;当眼深不大于2m时,可采用空气柱状装药结构。
爆破装药方式详见图4.3-1所示。
图4.3-1爆破装药示意图
4.4初期支护施工
超前地质预报
否
初喷混凝土
施工放样
挂钢筋网
是否符合标准
调整
施作系统锚杆
喷射混凝土达到设计厚度
监控量测
反馈、调整确定支护参数
是
开挖
Ⅱ级围岩隧道初期支护一般由钢筋网、C25喷射混凝土、φ22砂浆锚杆组成。
初期支护施工程序见下图。
4.4.1砂浆锚杆施工
每循环开挖完后及时按设计进行初期支护施工,包括全长粘结砂浆锚杆。
先进行孔位测量放样,孔位测量做到位置准确,采用锚杆台车和人工手持风枪按放样进行钻孔,标志杆做控制钻孔方位,使孔位角度符合设计要求,钻孔完毕打入锚杆后,随即在钻杆尾部安设垫板,上紧螺帽,然后连接注浆管,再用高压注浆设备注浆,注浆顺序自两侧起拱线向拱顶逐根进行。
砂浆锚杆孔采用倒退式注浆,人工打入锚杆。
砂浆锚杆施工工艺见下图。
施工工艺方法:
钻孔:
根据受喷面情况及设计要求布置孔位,并作标记。
施工时采用锚杆台车或风枪钻孔,孔深偏差大于锚杆长10cm,锚杆孔距偏差为±15cm,采用“先灌注砂浆,后安装锚杆”的程序施工,钻头直径大于锚杆直径16mm。
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。
锚杆锚固:
锚杆埋设前,对锚孔进行检查,孔位、孔深、孔径、方向等必须合格。
同时用高压风、水清孔,使孔干净无积水残碴。
锚杆加工前检查锚杆钢材、直径等符合要求,锚杆端头加工螺纹长度不小短于10cm。
锚杆埋设采取先灌注砂浆后插杆施工,砂浆强度及配比由设计和试验选定,注浆时注浆管插至距孔底50~100mm,随砂浆的注入缓慢拔出,并插入锚杆,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,砂浆强度达到10MPa后,拧紧螺母,使垫板紧贴初喷砼面。
4.4.2钢筋网施工
钢筋网加工:
钢筋网按照设计要求加工成方格网片,纵横钢筋相交处可点焊成块。
工艺流程:
钢筋网一般在初喷砼、锚杆完工之后安设,施工时运至工作面进行敷设,网片要紧贴初喷面,砼保护层厚度必须满足设计要求。
网片与网片间、网片与锚杆间要焊接牢固。
技术要点:
钢筋必须经试验检测性能合格;使用前要作钢筋除锈和去污处理;钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固,网片间用铁丝扎紧或焊接,在喷射作业时不得移动;钢筋网搭接长度不小于一个网格;钢筋网铺设随砼初喷面起伏,并与壁面接触密实;复喷砼后,将钢筋网完全覆盖,钢筋网不得外露,而且要有3~5cm厚保护层。
复喷后喷砼面应平整。
4.4.3喷射混凝土施工
喷射砼施工采用湿喷砼工艺,详见图。
在作业时,砼由砼拌合站拌好,通过砼输送车向洞内送料,空压机供风,采用湿喷机喷射。
施工工艺:
砼喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔16mm),以避免超粒径骨料进入喷射机;用高压水冲洗干净受喷围岩面,而后即可开始喷射砼。
送风之前先打开计量泵(此时喷嘴朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免高压砼拌合物堵塞速凝剂喷射孔;送风后调整风压,使之控制在0.45~0.7MPa之间,若风压过小,粗骨料则冲不进砂浆层而脱落,风压过大将导致回弹量增大。
因此,按砼回弹量大小,表面湿润易粘着力度来掌握。
喷射压力与喷射机机械手调配适当,根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵,控制好速凝剂掺量。
喷嘴与岩面的距离按规范执行,喷射方向尽量与受喷面垂直,拱部尽可能以直径方向喷射。
一次喷射厚度不宜超过10cm,采用凿孔法检查厚度。
若需喷第二层,两层喷射的时间间隔为15~20min。
为提高工效和保证质量,喷射作业分片进行,可按照先边墙后拱脚,最后喷射拱顶的顺序施喷。
喷前先找平受喷面的凹处,再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动,每圈压前面半圈,绕圈直径约30cm,力求喷出
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