长大隧道斜井进洞施工方案.docx
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长大隧道斜井进洞施工方案
隧道斜井进洞施工方案
1.编制目的
为明确斜井开挖作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范斜井施工,尽可能地减少超、欠挖,保证斜井的开挖作业安全,确保斜井施工质量,特编制本施工方案。
2.编制依据
⑴《铁路隧道工程施工指南》
⑵《铁路隧道工程施工质量验收标准》
⑶隧道设计图纸及相关隧参图
3.工程概况
3.1隧道概况
隧道全长3368m。
隧道所经地区地势平缓,相对高差约2~5m,最大埋深近65m。
巩义隧道下穿巩义市新区,与多条道路及建筑设施立体交叉,主要有:
下穿国道;下穿国道和铁路专用线;下穿市政道路紫荆南路;下穿65+442~514____________________________________________________________________________________________________________________浅埋地段以明挖通过;隧道上方地面有多处民宅等建筑设施,多为1~3层,基础深度1~2m。
3.2斜井工程概况
为加快施工进度,满足工期要求,本隧道设置斜井一座,斜井设于DK65+450线路前进方向右侧,与隧道中线大里程方向的平面夹角为45º,斜井水平长度135m,斜长135.47m。
斜井采用无轨运输。
斜井净空采用单车道断面,斜井纵坡9%,其中斜井与正洞交接段以及错车道段采用2%缓坡。
斜井的支护型式采用喷锚支护整体式衬砌,斜井交叉点等薄弱环节衬砌采用降低一级。
隧道建成后斜井改做紧急出口通道,为满足使用要求,隧道施工完成后应自施工斜井出口衔接一段水平长度为25.1m的紧急出口通道结构,坡度为20%。
斜井及紧急出口通道总长161.1m。
紧急出口通道外场坪设向洞外10%的坡,防止洞外地表水进入斜井。
3.3自然及地质条件
斜井地段地表水及地下水不发育,对斜井无不利影响。
XK0+000-XK0+91段为Ⅳ级围岩,dl+plQ2粘质黄土,棕红色,褐红色,硬塑,结构较致密,局部为砂质粘土,地下水不发育。
XK0+91-XK0+161.1段为Ⅴ级围岩,上部为al+plQ3砂质黄土,灰黄色,稍湿,稍密—中密,空隙较发育,结构疏松,垂直节理发育;下部为dl+plQ2粘质黄土,棕红色,褐红色,硬塑。
4.总体施工部署
本线隧道斜井按新奥法原理组织施工,由于处于典型的黄土段,施工工法单一,施工时要根据监控量测结果,适时施作整体衬砌。
施工严格按照“管超前、短开挖、强支护、勤量测、早衬砌”的原则组织施工,应特别注意地表冲沟、陷穴对隧道的影响,要加强调查和处理。
4.1劳力、机具设备配置
开挖作业人员20人;钢架、钢筋网及锚杆施工10人;喷射混凝土作业14人。
主要施工机具配置为小型挖掘机2台(或大型挖掘机1台),装载机1台,湿喷机2台,压入式通风机3台,钢架弯制机1台等。
4.2施工便道、施工用电、施工用水
自紫荆南路新修施工便道300米至斜井洞口,交通便利,但坡度较陡。
施工用电采用当地电网高压电为主,自发电为辅。
施工用水采用当地自来水,高位水池设在斜井上方的山坡上,安全可靠。
施工便道图详见图4.2。
4.3施工平面布置图
施工平面布置图详见图4.3。
4.4测量及试验
测量控制详见右图及表4.4。
试验资料见后附表。
表4.4:
隧道控制点成果表
点号
纬距(N)
经距(E)
备注
TC5
3846383.115
503970.351
巩义隧道进口
TC06
3846012.055
503541.816
TC07
3846175.615
503313.003
TC08
3845809.724
503290.568
GX1
3844551.077
501565.002
巩义隧道斜井
GX2
3844266.691
501653.990
GPS26_1
3845540.589
501886.678
gC1
3843476.613
500646.879
巩义隧道出口
gC2
3843302.068
500646.719
NJ1
3842979.520
500587.722
NJ2
3842915.055
500281.306
DK63+332
3845847.006
503301.285
巩义隧道进口左线中心
XDK0+000
3844425.726
501730.963
巩义隧道斜井起点中心
XDK0+135
3844432.125
501596.115
巩义隧道斜井出口中心
DK66+700
3842442.577
499557.653
巩义隧道出口左线中心
5.进洞方案
5.1边仰坡开挖及加固
隧道开挖前,首先完成洞口截水沟、洞口土方及边仰坡防护施工。
洞口边仰坡开挖边坡为1:
1,自上而下分层开挖,分层高度不大于5m,并及时做好坡面防护,开挖一段防护一段。
边仰坡防护采用挂网锚喷法,钢筋网为Φ8@20×20cm,锚杆采用Φ22砂浆锚杆,长度3m,1.2m×1.2m梅花形布置。
喷射混凝土厚度10cm,混凝土强度等级为C20,示意图见图5.1.1。
喷射混凝土采用集中拌合站拌和,混凝土运
输车运输,湿喷机喷射。
在边仰坡开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
土方采用挖掘机配合装载机施工,大型自卸汽车运输。
5.2防洪措施
洞口开挖线以外5m设置截水沟,示意图5.2。
边仰坡坡角设置排水沟,水沟通过斜向水沟引排至低洼处。
隧道洞内侧沟与路堑侧沟顺接。
为加强排水,在洞口接原有排水涵管再续埋500mΦ600混凝土涵管,引排水至低洼处。
隧道出洞方向为上坡,在洞外1—2米处设路面盲沟一道,以截排洞外汇水,进洞方向左设汇水井一座,C20素混凝土浇筑,静空3×3×3m,侧壁及底板厚度30cm,采用一台抽水机抽排。
同时洞外水沟作成不小于2‰的反坡排水。
进洞施工方案
斜井进洞方案采用超前小导管预支护,格栅钢架加强支护,锚喷挂网初期支护,整体式衬砌。
为确保洞口施工安全,采用洞门外架设一榀格栅钢架并施作与洞身相同的衬砌结构。
5.3进洞超前小导管预支护
斜井洞口开挖前,先进行拱部152.5º范围超前小导管预支护,示意图见图5.3。
小导管采用Φ42mm热轧无缝钢管,长3.5m,环向间距40cm,纵向间距2.4m,每环23根。
纵向搭接长度1m。
锚杆施工外插角3—5º,可根据现场实际情况予以调整。
小导管施工工艺流程图见图5.3.1。
5.3.1制作钢花管
小导管采用φ42mm热轧无缝钢管,壁厚3.5mm,前端做成尖锥形,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm梅花型钻眼,眼孔直径为10mm,尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。
5.3.2小导管安装
⑴测量放样,在设计孔位上做好标记,用煤电钻钻孔,孔径约50 mm。
⑵成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,外露20cm焊接在后序架设的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。
5.3.3注浆
注浆前先冲洗锚杆内沉积物。
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时注浆方可结束。
注浆参数可参照以下数据:
注浆压力:
一般为0.5~1.0Mpa;浆液初凝时间:
1~2min;水泥:
P.O32.5普通硅酸盐水泥;砂:
中细砂。
超前小导管施工工艺流程图(图5.3.1)
5.4格栅钢架
斜井洞口进洞段采用格栅钢架加强支护,示意图见图5.4。
钢架纵向间距0.8~1.0m,相邻钢架采用Φ20钢筋连接,环向间距1m,内外交错布置。
钢架采用定位锚杆定位,各单元间由螺栓连接,边墙底部垫槽钢。
5.4.1工艺流程及技术要求
隧道各部开挖完成初喷砼后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径向锚杆以及双侧锁脚锚管固定,纵向采用Φ20钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土到设计厚度。
钢架施工工艺流程图见图5.4.1。
5.4.1.1钢架加工
⑴格栅钢架加工:
格栅钢架在现场设计的工装台上加工。
工作台为δ=20mm的钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。
钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。
按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。
加工允许误差:
沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲应小于2cm,接头连接要求同类之间可以互换。
钢架施工工艺流程图(图5.4)
格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。
结构试验时,在工作台上将钢架拼装成环。
外侧焊油顶座,采用油顶,仪表按设计荷载进行加压。
使用钢筋应力计及收敛仪量测钢架内力和变形情况。
5.4.1.2钢架安装
钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。
根据测设的位置,各节钢架在掌子面以螺栓连接,连接板应密贴。
为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上,安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。
同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定,底部开挖完成后,底部初期支护及时跟进,将钢架全环封闭。
Ⅴ级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力,为保证钢架位置安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。
初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板(和槽钢)位置。
钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m用砼预制块楔紧,钢架背后用喷砼填充密实。
为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆焊接在一起。
钢架纵向连接采用钢管(钢筋),环向间距1m。
钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架1~2排。
在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。
接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。
为使钢架准确定位,架设钢架时尽量利用径向锚杆定位固定。
架立钢架后应尽快进行喷砼作业,以使钢架与喷砼共同受力。
喷射砼分层进行,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚(墙角)不密实,造成强度不够,拱脚(墙角)失稳。
5.4.2施工要点
⑴钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接,并要保证焊接质量。
拱加安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时,沿钢架外缘每隔2m应用混凝土预制块楔紧。
⑵钢拱架的拱脚采用纵向托梁和锁脚锚管等措施加强支承。
⑶钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋网焊接,以增强其联合支护的效应。
⑷喷射混凝土时,要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。
⑸喷射混凝土应分层次分段喷射完成,初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”,复喷混凝土应在量测指导下进行,即“勤量测”的基本原则,以保证喷射混凝土的复喷适时有效。
⑹型钢钢架应采用冷弯成型,钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
⑺每榀钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。
⑻钢架安装前应清除底脚下的虚碴及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。
5.5洞口段开挖
开挖采用台阶法施工,见图5.5。
台阶长度2.0~3.0m。
黄土段人工配合挖掘机进行,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。
石质段采用钻爆法开挖,出碴采用装载机配合大型或中型自卸汽车无轨运输。
在施工过程中加强超前地质预测、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,适时施作整体衬砌,确保隧道安全。
5.5.1监控量测
5.5.1.1量测项目
根据本线隧道的特点,必测项目包括:
⑴洞内、外观察;⑵二次衬砌前净空变化;⑶拱顶下沉;⑷地表下沉;⑸二次衬砌后净空变化。
5.5.1.2量测方法和要求
拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在3~6h内完成,其他量测应在每次开挖后12h内取得起始读数,最迟不得大于24h,且在下一循环开挖前必须完成。
测点应牢固可靠、易于识别,并注意保护,严禁损坏。
基底处理完毕经检测符合各项指标后,在仰拱回填顶面横断面上设3个测点,纵向每10m设一排,采用精密水准仪进行沉降观测。
隧道浅埋地段地表下沉的量测宜与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。
当地表有建筑物时,应在建筑物周围增设地表下沉观测点。
测试中按各项量测操作规程安装好仪器仪表,每测点一般测读三次,取算术平均值作为观测值;每次测试都要认真做好原始数据记录,并记录开挖里程、支护施工情况以及环境温度等,保持原始记录的准确性。
各项量测作业均应持续到变形基本稳定后2~3周后结束。
具体方法和要求见表1。
5.5.1.3测点布置
洞顶地表下沉量测断面布置见图1,洞内周边收敛量测布置见图2,拱部下沉、底部上拱、填充面下沉量测布置见图3。
5.5.1.4监测资料整理、数据分析及反馈
在取得监测数据后,及时整理分析监测数据。
结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,并将结果反馈给设计、监理,从而实现动态设计、动态施工。
表1量测项目及要求表
测试时间
3个月以上
每次机械或人工开挖后及初期支护后。
1~3次/月
1次/天
1~3个月
1~2次/周
15天~1个月
1次/2天
1~15天
1~2次/天
观测点布置
全长度开挖及初期支护进行中。
隧道周边共设三条监测基线,沿纵向每10~30米设一组,如图所示,测点布置位置尽可能与地面观测点相一致。
纵向沿隧道中线每10~20米左右设一个混凝土桩,横向按图所示布点安设混凝土桩。
横断面位置依据衬砌类型并结合实际地形选择在横向地形变化较小和不受仰坡开挖影响的部位。
并在洞顶山体变形范围以外设两个水准点,供洞顶测点抄平使用。
方法、要求及工具
岩性、结构面产状及支护裂缝观察和描述、地质罗盘。
采用隧道周边位移计(或全站仪非接触观测法)量测。
开挖后按图安设收敛杆件并进行编号,收敛杆件埋入土体深度不小于40cm。
采用精密水准仪,混凝土桩及水准基点要求按“铁路测量技术规则”办理,桩底应埋设于冻结线以下30~50cm。
沉陷抄平应按以下几个阶段进行:
⑴进洞前应将所有纵、横断面方向桩全部抄平一次。
⑵开挖至量测断面20m、10m、5m时、⑶开挖至量测断面时、⑷开挖超过量测断面5m、10m、20m时、⑸至衬砌前每天测量一次。
当出现沉陷值突然变大时,应酌情增加量测次数,进行监视。
⑹衬砌后,应根据沉陷情况继续量测一段时间。
项目名称
地质及支护状态观察
洞内周边水平收敛位移量测
洞口及浅埋段洞顶地表沉陷量测
应测项目
5.6喷射混凝土
5.6.1工艺流程及技术要求
斜井初期支护喷射混凝土采用湿喷方法,厚度20cm,设计强度等级为C20。
喷射混凝土配合比的设计应满足:
强度符合设计要求、不发生管路堵塞、能向上喷射至设计厚度的要求。
5.6.2喷射混凝土施工
喷射混凝土在洞外拌和站集中拌和,由混凝土搅拌运输车运至洞内,采用湿喷机喷射作业。
在隧道开挖完成后,先喷射4cm厚混凝土封闭岩面,然后打设锚杆、架立钢架、挂钢筋网,对初喷岩面进行清理后复喷至设计厚度。
施工工艺见图5.6.2。
5.6.3喷射前准备
⑴喷射前应对受喷岩面进行处理。
一般岩面可用高压水冲洗受喷岩面的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。
喷射混凝土前,宜先喷一层水泥砂浆,待终凝后再喷射混凝土。
⑵设置控制喷射混凝土厚度的标志,用埋设钢筋头做标志,亦可在喷射时插入长度比设计厚度大5cm的铁丝,每1~2m设一根,作为施工控制用。
⑶检查机具设备和风、水、电等管线路,湿喷机就位,并试运转。
选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求;压风进入喷射机前必须进行油水分离;输料管应能承受0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能;保证作业区内具有良好通风和照明条件。
喷射作业的环境温度不得低于5℃。
⑷若遇受喷面有涌水、渗水或潮湿的岩面,喷射前应按不同情况进行处理。
①大股涌水宜采用注浆堵水后再喷射混凝土。
②小股水或裂隙渗漏水宜采用岩面注浆或导管引排后再喷射混凝土。
③大面积潮湿的岩面宜采用粘结性强的混凝土,如添加外加剂、掺合料以改善混凝土的性能。
5.6.4混凝土搅拌、运输
湿喷砼搅拌采取全自动计量强制式搅拌机,施工配料应严格按配合比进行操作,速凝剂在喷射机喂料时加入。
干拌时间不宜小于1.5min,搅拌时间不宜小于3min。
运输采用砼运输罐车,随运随拌。
喷射砼时,多台运输车应交替运料,以满足湿喷砼的供应。
在运输过程中,要防止混凝土离析、水泥浆流失、坍落度变化以及产生初凝等现象。
5.6.5喷射作业
⑴喷射操作程序应为:
打开速凝剂辅助风→缓慢打开主风阀→启动速凝剂计量泵、主电机、振动器→向料斗加混凝土。
⑵喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上,
分段长度不宜大于6m。
喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。
清理施工机具
复喷至设计厚度
清除初喷面粉尘
施作锚杆、钢架、挂钢筋网
初喷混凝土4cm
喷射混合料运输
施工机具就位
检查开挖断面尺寸,清除浮碴,清理受喷面
喷混凝土配
合比选定
喷射混合料拌合
喷射混凝土施工工艺框图(图5.6.2)
喷射混凝土分段施工时,上次喷混凝土应预留斜面,斜面宽度为200~300mm,斜面上需用压力水冲洗润湿后再行喷射混凝土。
分片喷射要自下而上进行并先喷钢架与壁面间混凝土,再喷两钢架之间混凝土。
边墙喷混凝土应从墙脚开始向上喷射,使回弹不致裹入最后喷层。
分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。
一次喷混凝土的厚度以喷混凝土不滑移不坠落为度,既不能因厚度太大而影响喷混凝土的粘结力和凝聚力,也不能太薄而增加回弹量。
边墙一次喷射混凝土厚度控制在7~10cm,拱部控制在5~6cm,并保持喷层厚度均匀。
顶部喷射混凝土时,为避免产生堕落现象,两次间隔时间宜为2~4h。
⑶喷射速度要适当,以利于混凝土的压实。
风压过大,喷射速度增大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响喷混凝土强度。
因此在开机后要注意观察风压,起始风压达到0.5MPa后,才能开始操作,并据喷嘴出料情况调整风压。
一般工作风压:
边墙0.3~0.5MPa,拱部0.4~0.65MPa。
黄土隧道喷射混凝土时喷射机的压力一般不宜大于0.2MPa。
⑷喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90°,以使获得最大压实和最小回弹。
喷嘴与受喷面间距宜为1.5~2.0m;喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,一圈压半圈,喷射手所画的环形圈,横向40~60cm,高15~20cm;若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°。
如果喷嘴与受喷面的角度大小,会形成混凝土物料在受喷面上的滚动,产生出凹凸不平的波形喷面,增加回弹量,影响喷混凝土的质量。
⑸养护
喷射混凝土终凝2小时后,应进行养护,养护时间不小于14d。
当气温低于+5℃时,不得洒水养护。
5.6.6施工控制要点
⑴喷射混凝土原材料先检验合格后才能使用,速凝剂应妥善保管,防止受潮变质。
严格控制拌合物的水灰比,经常检查速凝剂注入环的工作状况。
喷射混凝土的坍落度宜控制在8~13cm,过大混凝土会流淌,过小容易出现堵管现象。
喷射过程中应及时检查混凝土的回弹率和实际配合比。
喷射混凝土的回弹率:
侧壁不应大于15%,拱部不应大于25%。
⑵喷射混凝土拌合物的停放时间不得大于30min。
⑶必须在隧道开挖后及时进行施作。
喷射混凝土严禁选用具有潜在碱活性骨料。
喷混凝土厚度应预埋厚度控制标志,严格控制喷射砼的厚度。
⑷喷射前应仔细检查喷射面,如有松动土块应及时处理。
喷射机应布置在安全地带,并尽量靠近喷射部位,便于掌机人员与喷射手联系,随时调整工作风压。
⑸喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况,可用锤敲击检查。
同时测量其平整度和断面,并将此断面与开挖断面对比,确认喷射砼厚度是否满足设计和规范要求。
当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填。
⑹在喷射侧壁下部时,需将上半断面喷射时的回弹物清理干净,防止将回弹物卷入下部喷层中形成“蜂窝”而降低支护强度。
⑺经常检查喷射机出料弯头、输料管和管路接头,发现问题及时处理。
管路堵塞时,必须先关闭主机,然后才能进行处理。
⑻喷射完成后应先关主机,再依次关闭计量泵、震动棒和风阀,然后用清水将机内、输送管路内残留物清除干净。
⑼喷射混凝土冬期施工时,洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施;作业区的气温和混合料进入喷射机的温度均不应低于5°C;在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业;混凝土强度未达到6MPa前,不得受冻。
5.6.7材料要求
5.6.7.1水泥
喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,强度等级不小于32.5MPa。
根据工点特点,必要时可采用特种水泥。
5.6.7.2粗、细骨料
粗骨料应采用坚硬耐久的碎石或卵石(斗石),或两者混和物,严禁选用具有潜在碱活性骨料。
当使用碱性速凝剂时,不得使用含有活性二氧化硅的石料。
喷射混凝土中的石子最大粒径不宜大于15mm,骨料级配宜采用连续级配。
按重量计含泥量不应大于1%,泥块含量不应大于0.25%。
细骨料应采用坚硬、耐久的中砂或粗砂,细度模数应大于2.5,含水率宜控制在5%~7%。
砂中小于0.075mm的颗粒不应大于20%。
含泥量不应大于3%,泥块含量不应大于1%。
5.6.7.3外加剂
应对混凝土的强度及围岩的粘结力基本无影响;对混凝土和钢材无腐蚀作用;对混凝土的凝结时间影响不大(除速凝剂和缓凝剂外);吸湿性差,易于保存;不污染环境,对人体无害。
5.6.7.4速凝剂
喷射混凝土宜采用液体速凝剂。
在使用速凝剂前,应做水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验,严格控制掺量,并要求初凝时间不应大于5min,终凝不应大于10min。
5.6.7.5水
水质应符合工程用水的有关标准,水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。
一般应采用饮用水。
5.7系统锚杆
5.7.1系统锚杆设计
依据设计文件,隧道系统支护锚杆采用φ22砂浆锚杆,锚杆设置垫板。
锚杆梅花型布置,长3m,环纵向间距0.8×1.0m,设于拱墙部,每环20.5根。
5.7.2锚杆施工工艺
砂浆锚杆施工工艺流程见图5.7.1
5.7.2.1锚杆施工前的准备
⑴检查锚杆类型,规格,质量及其性能是否与设计相符。
⑵根据锚杆类型,规格及围岩情况准备钻孔机具。
⑶根据设计要求截取杆体并整直和除锈。
在杆体外露端车丝,以便安装螺母,在杆体每隔1米安放隔离件,以使杆体在孔内居中,保证有足够的保护层。
5.7.2.2锚杆钻孔
石质隧道锚杆采用风动凿岩机成孔,黄土隧道采用ZM-12T型煤电钻钻成孔。
煤电钻施工既可解决土质隧道遇水软化围岩的问题,又可解决在土质隧道施工中采用常规的冲击钻不易排碴、成孔困难的难题,可以提高在黄土隧道的成孔速度和安全性。
锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻,按照设计间距布孔;钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面;锚杆孔比杆径大15㎜,深度误差不得大于±50mm;成孔后采用高压风清孔。
5.7.2.3砂浆锚杆注浆及安装
锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料使用硅酸盐或普通硅酸盐32.5水泥,粒径小于2.5mm的砂子,并须过筛,胶骨比1:
0.5~1:
1,水灰比0.38~0.45,砂浆标号不小于M20。
砂浆锚杆作业程序是:
先注浆,后放锚杆
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