隧道施工各种施工工艺精品.docx

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隧道施工各种施工工艺精品

3.1.4.1超前小导管施工工艺

一、工艺要求

（一）小导管采用的钢管应顺直，其不插入围岩的部分可不钻孔。

（二）小导管如锤击打入时，尾部补强，前端加工成尖锥形。

（三）小导管安装前将工作面封闭严密、牢固、清理干净，并测放出钻设位置方可施工。

（四）采用钻孔施工时，其孔眼深度应大于导管长度；采用锤击或钻机顶入时，其顶入长度不应小于管长的90%。

（五）小导管注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，其注浆量和压力根据试验确定。

二、机械设备

超前小导管施工采用的机械设备有：

捷创力600全站仪、YT-28型凿岩机、CZJ-30C型注浆机

三、施工安排

小导管施工在工作面初喷完成且格栅钢架架立完成后，初期支护喷射砼施工前施作。

施工时，小导管以格栅钢架为支点，从格栅钢架中间穿过，尾部可与格栅钢架焊接以增加稳定性。

小导管安设方式一般地段采用钻孔顶入，特殊地段采用插管顶入方式。

小导管安设完成后先封端止浆再进行注浆。

小导管长度、规格、环向间距、相邻两循环小导管纵向间距按设计要求进行，小导管纵向搭接长度不小于设计要求。

四、施工工艺流程及工艺流程图

（一）工艺流程

（1）施工准备

①工作面封闭、清理干净，检查钻孔机具、注浆机是否正常，注浆机注浆前应进行压水试验，检查设备是否正常，管路连接是否正确。

②小导管制作

③小导管采用热轧无缝钢管，长度、规格按设计要求选用，钢管一端呈尖头形，另一端焊上铁箍，注浆孔沿管壁呈梅花形布设，间距100~150mm。

④浆液配合比选定

浆液按设计要求选用，浆液配合比需经试验确定并报监理工程师审定。

（2）测量布孔:

按设计要求的位置、环向间距用全站仪测量布孔，并用红油漆对各个孔位进行标记。

（3）钻孔:

钻孔采用凿岩机，钻头对准孔位标记，调整钻杆，按设计外插角施钻，钻孔直径比钢管直径大3~5mm。

钻孔深度达到设计后，停止施钻将钻头、钻杆拔出。

（4）清孔直至管内不再有积水、积粉及岩碴。

（5）顶入钢管:

将钢管前端插入孔内人工锤击顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%。

（6）封端止浆:

钢管安设完成后用塑胶泥封堵孔口及周围裂缝，在钢管附近及工作面喷射砼，以防浆液从工作面外冒。

（7）注浆:

浆液按配合比配制，注浆采用注浆机注浆。

（8）效果检查:

注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，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，注浆不合格应补浆。

（9）注浆结束:

当注浆量和注浆压力达到设计注浆量和设计终压时结束注浆。

（二）工艺流程图

图3-18超前小导管施工工艺流程图

五、施工控制要点

（1）钻孔时要控制好外插角，钻孔深度，小导管顶入长度不小于管长的90%，小导管的纵向搭接长度不小于设计。

（2）钢管安设完成后孔口及周围裂缝要封堵好，钢管附近及工作面要喷射砼，以防浆液从工作面外冒。

（3）注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，分析注浆情况。

注浆中途停止超过30min应清洗注浆管路，防止堵管；发生串孔跑浆时应先将跑浆孔堵塞，等轮到该孔注浆时拔出堵塞物，将孔内清洗干净再重新注浆，发生漏浆时应将漏浆部位的裂隙用塑胶泥封堵，再喷射砼封堵牢固后再继续注浆。

（4）注浆过程中要控制注浆压力，当注浆量和注浆压力达到设计注浆量和设计终压时结束注浆。

图3-19小导管示意图

3.1.4.2大管棚施工工艺

一、工艺要求

（一）大管棚采用的钢管应顺直，其不插入围岩的部分可不钻孔。

（二）大管棚采用的钢管纵向连接丝扣长度不小于150mm，管箍长200mm，并均采用厚壁钢管制作。

（三）大管棚安装前将工作面封闭严密、牢固、清理干净，并测放出钻设位置方可施工。

（四）大管棚钻孔的外插角允许偏差为5‰，钻孔由高孔位向低孔位进行，钻孔孔径比钢管直径大30~40mm。

（五）遇卡钻、坍孔时注浆后重钻。

（六）钻孔合格后及时安装钢管，其接长时连接必须牢固。

（七）大管棚注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，其注浆量和压力根据试验确定。

二、机械设备

大管棚施工采用的机械有：

捷创力600全站仪、土星881型管棚钻机、CZJ-30C型注浆机。

三、施工工艺流程及工艺流程图

（一）工艺流程

（1）施工准备

①工作面封闭、清理干净，检查钻孔机具、注浆机是否正常，注浆机注浆前应进行压水试验，检查设备是否正常，管路连接是否正确。

②大管棚制作

大管棚采用热轧无缝钢管，长度、规格按设计要求选用，每根钢管的长度分别为4m和6m，除在末端的钢管有一端加工成尖头形外，其它钢管两端均加工成丝扣，长度为150mm，注浆孔沿管壁呈梅花形布设，间距100~150mm。

③浆液配合比选定

浆液按设计要求选用，浆液配合比需经试验确定并报监理工程师审定。

（2）测量布孔

按设计要求的位置、环向间距用全站仪测量布孔，并用红油漆对各个孔位进行标记。

（3）钻机就位、固定

钻机就位，为防止在钻孔过程中钻机偏移要支撑牢固。

（4）钻孔、分节顶入钢管

钻孔采用土星881型管棚钻机，钻头对准孔位标记，调整钻杆，按设计外插角施钻，边钻孔边顶入钢管。

刚开始施工时钻速要低，钻深20cm后转入正常钻速，第一根钻杆外露30~40cm时停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，钢管连接套与钢管脱离。

人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好连接套，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体；人工安装第二节钢管，低速钻进，使其对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持钳进行钢管连接，使两节钢管在连接套处联成一体。

按此安装后续钻杆加长钢管直到钻孔深度达到设计深度，钢管长度达到设计长度，停止施钻将钻头、钻杆退出。

（5）封端止浆

钢管安设完成后用塑胶泥封堵孔口及周围裂缝，在钢管附近及工作面喷射砼，以防浆液从工作面外冒。

（6）注浆

浆液按配合比配制，采用注浆机注浆，注浆过程中根据地质情况控制注浆压力。

（7）效果检查

注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，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。

（8）注浆结束

当注浆量和注浆压力达到设计注浆量和设计终压时结束注浆。

（二）工艺流程图

图3-20大管棚施工工艺流程图

四、施工控制要点

（一）钻孔时外插角允许偏差为5‰，钻孔深度应大于管棚长度，大管棚顶入长度不小于管长的90%，遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻。

（二）钢管安设完成后孔口及周围裂缝要封堵好，钢管附近及工作面要喷射砼，以防浆液从工作面外冒。

（三）注浆过程中随时观察注浆压力及注浆排浆量的变化，分析注浆情况。

注浆中途停止超过30min应清洗注浆管路，防止堵管；发生串孔跑浆时应先将跑浆孔堵塞，等轮到该孔注浆时拔出堵塞物，将孔内清洗干净再重新注浆，发生漏浆时应将漏浆部位的裂隙用塑胶泥封堵，再喷射砼封堵牢固后再继续注浆。

（四）注浆过程中要根据地质情况控制注浆压力，当注浆量达到设计注浆量且注浆压力达到终压并持续注浆10min后可束注浆。

当注浆量达到设计注浆量而注浆压力未达到设计终压时，应调整注浆参数，继续注浆直至达到设计终压时结束注浆。

3.1.4.3砂浆锚杆施工工艺

一、工艺要求

（一）锚杆应在初喷砼后及时安装。

（二）锚杆钻孔孔位、孔深和孔径等符合设计要求，允许偏差为孔径±150mm，孔深±50mm，孔径大于杆体直径15mm。

（三）安装前应将孔内清理干净，锚杆杆体应除锈、除油。

（四）安装时孔内砂浆应灌注饱满，锚杆外露长度不应大于100mm。

（五）锚杆应进行抗拔试验，同一批锚杆每100根取1组试件（不足100根也取1组试件，设计变更也应取试件），每组3根。

同一批试件抗拉力的平均值不得小于设计锚固力，且同一批试件抗拉力的最低值不得小于设计锚固力的90%。

二、机械设备

砂浆锚杆施工所用机械设备有：

YT-28型凿岩机、CZJ-30C型注浆机

三、砂浆锚杆施工工艺流程及工艺流程图

（一）施工工艺流程

（1）钻孔

钻孔采用YT-28型凿岩机，按设计方向、间距和布置方式、垂直于岩层层面钻孔，当孔眼深度达到设计深度时停止钻进，拔出钻头、钻杆。

（2）清孔

钻孔深度达到设计深度拔出钻头、钻杆后插入风管吹高压空气清孔。

清孔时风管在孔内来回移动直至孔内不再有泥浆、水、碴粉吹出。

（3）注浆并插入锚杆

注浆采用CZJ-30C注浆机，注浆前应进行压水试验，检查设备是否正常，管路连接是否正确。

注浆时注浆管应插至距孔底5~10cm处，随砂浆的注入缓慢拔出，随即迅速将锚杆插入。

（4）安设垫板

砂浆初凝并达到一定强度后，安设垫板，并施加预应力上好螺母固定垫板。

（二）工艺流程图

图3-21砂浆锚杆施工工艺流程图

四、施工控制要点

（一）锚杆杆体使用前应平直、除锈、除油。

（二）砂浆配合比由工地试验室选定，并报监理审定，砂浆配合比直接影响砂浆强度，施工中必须严格控制。

（三）砂浆应搅拌均匀，随用随拌，在砂浆初凝前应使用完，以保证砂浆与杆体，砂浆与孔壁的粘接强度，保证锚杆的锚固力。

（四）钻孔方向垂直于岩层层面，孔深误差不大于5cm，钻孔完毕后，孔内积水、积物及岩碴应吹洗干净。

（五）注浆开始或中途停止超过30min后，应用水润滑注浆泵及其管路。

（六）注浆时随砂浆的注入缓慢拔出，随即迅速将锚杆插入，避免管内砂浆脱节，保证锚杆全长锚固。

（七）锚杆的插入长度不小于设计长度的90%，锚杆安装后不得随意敲击。

3.1.4.4格栅钢架施工工艺

一、工艺要求

（一）材料

（1）格栅采用的钢筋种类、型号、规格应符合设计要求。

（2）焊接采用的材料应符合设计和规范要求。

（二）格栅加工

（1）格栅加工宜在工厂加工。

（2）格栅焊接应符合设计及钢筋焊接标准的规定。

（3）钢筋格栅第一榀制作好后应试拼，经检验合格后方可进行批量生产。

（4）格栅加工应符合下列规定

①．拱架（包括顶拱和墙拱架）应圆顺，直墙架应直顺，允许偏差为：

拱架矢高及弧长+20，0mm，墙架长度±20mm，拱、墙架横断面尺寸（高、宽）+10，0mm。

②．钢筋格栅组装后应在同一平面内，允许偏差为：

高度±30mm，宽度±20mm，扭曲度20mm。

（三）格栅安装应符合下列规定

（1）基面应坚实并清理干净，必要时应进行预加固。

（2）钢筋格栅应垂直线路中线，允许偏差为：

横向±30mm，纵向±50mm，高程±30mm，垂直度5‰。

（3）钢筋格栅与壁面应楔紧，每片钢筋格栅节点及相邻格栅纵向必须分别连接牢固。

二、机械设备

格栅钢架施工所用机械设备有：

经纬仪、电焊机、氧焊机、钢筋切割机。

三、格栅钢架施工工艺流程及工艺流程图

（一）工艺流程

（1）放大样

放样在钢筋加工棚内进行，用经纬仪按设计图精确测量，在水泥地面上用油漆画出格栅主筋大样，并浇筑砼制成样模。

小型钢筋构件在钢筋加工台上画线放样。

（2）格栅制作

格栅主筋在样模上冷弯成形，箍筋、架立筋、连接件等在钢筋加工台制作完成后，与主筋焊接形成格栅单元。

（3）试拼

第一榀格栅制作好后应试拼，在地面上将各单元按设计图拼装，拼装完成后进行检验，经检验合格后方可进行批量生产。

（4）测量定位

用经纬仪、直尺等工具，对格栅位置准确定位，并打设定位系筋，定位系筋锚入围岩0.5～1m。

（5）格栅架立

格栅采用人工架立，格栅架立后要复测，人工调整格栅位置，格栅与定位系筋焊接。

基脚处沿纵向设立槽钢以增加地基承载力，拱脚设锁脚锚杆或锁脚锚管。

（6）格栅连接固定

相邻格栅钢架纵向分别用纵向连接钢筋连接牢固，环向格栅单元分别与该榀其它格栅单元或纵、横撑用螺栓连接或焊接牢固。

（7）结束

格栅钢架架立完成，要及时作初支喷射砼施工。

（二）工艺流程图

图3-22格栅钢架施工工艺流程图

四、施工控制要点

（一）材料

（1）检查钢筋种类、型号、规格是否符合设计要求。

（2）有锈蚀的钢筋禁止使用，对有轻微浮锈、油污等的钢筋要清除干净，并对焊点进行防锈处理。

（3）焊接材料要附有质量证明书，并符合设计及国家标准规定。

（二）格栅加工

（1）格栅在钢筋加工棚按设计图放大样，放大样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割刨边的加工余量，将钢筋冷弯成形，尺寸准确，弧形圆顺。

（2）格栅按设计及钢筋焊接标准的规定施焊；焊接后要清除熔碴及金属飞溅物，不允许出现漏焊和假焊现象。

（3）钢筋格栅第一榀制作好后应试拼，经检验合格后方可进行批量生产。

（4）格栅加工后拱架圆顺，直墙架直顺，组装后在同一平面内，并按下表规定检查：

表3-11栅加工允许偏差表

序号

项目

允许偏差（mm）

检查方式

1

拱架矢高及弧长

+20，0

尺量

2

墙架长度

±20

尺量

3

拱、墙架横断面尺寸（高、宽）

+10，0

尺量

4

格栅组装

高度

±30

尺量

宽度

±20

尺量

扭曲度

20，0

尺量

5

钢筋间距

±10

尺量

6

钢筋搭接长

±15

尺量

（三）格栅架立

（1）格栅架立时，为保证钢架置于稳固的地基上，施工中钢架基脚部位预留出15~20cm原地基，人工挖槽并清理干净后钢架就位架立，架立时在钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力，必要时再进行预加固。

（2）格栅架立时，为了准确定位，钢架架立前需预先打设定位系筋，定位系筋一端锚入围岩，另一端与钢架焊接。

（3）钢筋格栅与壁面楔紧，每片钢筋格栅节点及相邻格栅纵向必须分别连接牢固。

（4）格栅架立允许偏差按下表检查

表3-12格栅架立允许偏差表

序号

项目

允许偏差（mm）

检查方法

1

横向位置

±30

测量

2

纵向间距

±50

尺量

3

垂直度

＜5‰

垂球吊线

4

高程

±30

测量

5

左右扭曲

20

拉线尺量、吊线