004隧道支护施工过程控制手册.docx
- 文档编号:27491618
- 上传时间:2023-07-02
- 格式:DOCX
- 页数:13
- 大小:32.99KB
004隧道支护施工过程控制手册.docx
《004隧道支护施工过程控制手册.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《004隧道支护施工过程控制手册.docx(13页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
004隧道支护施工过程控制手册
目录
1.概述1
2.施工工艺流程1
3.过程质量控制要点1
3.1超前支护1
3.2系统支护3
3.3支护作业质量控制要点及检测方法10
4.支护作业的安全控制要点12
4.1支护应符合下列规定12
4.2喷锚支护应采取防尘措施并符合下列规定13
支护施工过程控制手册
1.概述
本手册编制依据主要为:
《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ214-2005);《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[2005]160号);《铁路隧道超前地质预报技术指南》(铁建设[2008]105号);《铁路工程施工安全技术规程(上册)》(TB10401.1-2003)。
本手册适用于铁路隧道支护工程施工。
2.施工工艺流程
支护作业流程见下图1
图1支护作业施工工艺流程
3.过程质量控制要点
3.1超前支护
超前支护的形式主要有管棚和超前小导管
3.1.1管棚
管棚是利用钢拱架,沿着开挖轮廓线,以较小的外插角,向开挖面前方打入钢管或钢插板,形成对开挖面前方围岩的顶支扩,管棚一般由钢管和钢架组成,并辅助锚杆和喷射混凝土。
长度根据地质、机械没备及施工条件确定,长度一般为10~40m,如需设置管棚段落过长,可分组设置。
1)管棚适用范围
管棚适用用于极破碎岩体如洞口堆积体、坍方体、砂土质地层、强膨胀性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带等不良地质的施工。
根据使用范围,可分为洞口管棚和洞内管棚两种。
2)管棚施工要点
(1)小直径管棚通常采用钻机成孔,大直径管棚可用夯管或顶管方式布设。
(2)管棚环向间距30~50cm,超浅埋地带可采用密排方式,一般沿隧道周边布设,外倾角1~5°,管棚开孔径向误差不应大于5cm。
(3)控制钻机立轴方向,钻进中经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求,及时纠正。
(4)管棚采用热轧无缝钢管,壁厚不小于6mm,节长3~6m。
接头宜采用丝扣连接,丝扣长度15cm,隧道纵向同一截面内接头数不大于50%,相邻钢管的接头应错开1米。
(5)开孔管棚压注单液水泥浆,无孔管棚压注水泥砂浆,注浆初压应控制在0.5~1.0MPa以内,终压应控制在2.0MPa以内。
(6)洞内施做大管棚时除采用特殊工艺外一般设置扩大洞室。
3.1.2超前小导管
超前小导管注浆是在开挖掘进前,先用喷射混凝土将开挖面和隧道一定范围内的地段封闭,然后隧道拱部轮廓线打人带孔的小导管,并向小导管内注浆.浆液即由导管渗透到地层中,在隧道拱部形成固结体并加固围岩。
1)超前小导管适用范围
超前小导管支护一般用在施工断层及其影响带、浅埋地段和洞口附近。
2)超前小导管施工要点
(1)超前小导管支护参数根据地质条件,隧道断面大小及支护结构形式选用。
(2)采用风钻或凿岩台车成孔,沿隧道周边布设,环向间距不大于40cm,外插角控制在10~15°
(3)钻孔至设计深度后,用吹管将碎渣吹出清空,防止孔位坍塌。
(4)顶入加工好的钢花管,小导管周圈缝隙用塑胶泥封堵,并用面纱将孔口堵塞,喷射混凝土封闭工作面,孔口露出喷射混凝土面15cm。
(5)连接注浆管路,进行压水试验,注浆压力控制在1.0MPa以内,观察工作面及管路漏浆情况,并及时封堵。
(6)根据地质情况采用单液水泥浆、超细水泥浆、水泥—水玻璃,改性水玻璃或化学浆液。
3.2系统支护
系统支护的主要方法是素喷射混凝土、打设锚杆、网喷混凝土及钢架支护。
3.2.1喷射混凝土
(1)喷射混凝土作业前,应做好以下准备工作:
①检查开挖断面净空尺寸。
②清除松动岩块和墙脚岩砟、堆积物,并向料斗加水冲洗受喷面(当岩画受水容易潮解、泥化时,只能用高压风清扫);应从顶部工作面往下清洁。
③设置控制喷射混凝土厚度的标志。
④检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,喷射机应具有良好的密封性能,输料连续、均匀,附属机具的技术条什应能满足喷射作业需要。
⑤岩面如有渗漏水应予妥善处理。
(2)喷射混凝土配合比设计必须同时满足混凝土性能和喷射混凝工作度(可喷性)要求,喷射混凝土配合比应通过试验确定,并应遵守下列原则:
水胶比:
根据喷射混凝土强度由试验确定,宜控制在0.4~0.5之间;
用水量:
根据混凝土坍落度要求确定(采用减水剂时可降低用水量);
胶凝用量:
根据水胶比和用水量计算确定,但不宜小于400mg/m3;
砂率:
应为45%~60%;
和易性:
喷射混凝土拌和物应无离析和泌水、粘聚性好;稀薄流喷射混凝土最适宜坍落度为8—12cm,稠密流喷射最适宜坍落度为10~16㎝;
早期强度:
按照《回弹法测试混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23)测试喷射混凝土早期强度时,其24h抗压强度应不低于10Mpa。
(3)混凝土喷射作业可参照以下要求进行:
①喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上;
②—次喷射度可根据喷射部位和设计厚度确定,且拱部不得超过10cn,边墙不得超过15㎝;
③喷嘴与岩面保持垂直,且距受喷面0.8~1.2m为宜;
④喷混凝土时控制好风压和速凝剂掺量,减少同弹,喷射压力以控制在0.15~0.2MPa为宜;
⑤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lh后再喷射,应先用风水清洗喷射表面;
⑥对于较大的凹洼处,首先喷射填平;
⑦喷射作业紧跟开挖作业面时,下一循环爆破应在喷射混凝土终凝3h以后进行;
⑧对有渗水和大面积潮湿的的岩面与喷混凝土不易粘结,为了增加粘结性,初喷在岩面上的混凝土可适当增加水泥用量。
(4)喷射混凝土养护应符合下列规定:
①混凝土喷射终凝2h后,应采用养护台架进行湿润养护,养护时间不得少于14d。
②黄土或其他土质隧道,以喷雾养护为宜,防止喷水过多软化下部土层;
③隧道内环境气温低于5℃时,不得进行喷水养护。
(5)喷射混凝土冬期施工应符合下列规定:
①喷射作业区的气温不应低于5℃,在结冰的岩面卜,不得喷射混凝土;
②混合料进入喷射机料斗前温度不应低于5℃;
③对液体速凝剂进行加热处理,温度不应低于10℃(最佳20℃);
④喷射混凝土强度末达到6MPa前,不得受冻。
3.2.2锚杆
锚杆施工应符合现行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB30086)、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》(TB10108)的有关规定。
锚杆类型选择,应根据地质条件、使用要求及锚固特性,可选用中空注浆锚杆、树脂锚杆、自钻式锚杆、砂浆锚杆和摩擦型锚杆等。
锚杆杆体半成品、成品的类型、规格、性能符合设计要求和国家有关现有技术标准的规定。
锚杆按设计要求,在洞外加工:
或由厂家直接提供,由运料车运至洞内。
锚杆粘结剂的粘结强度、凝同时间、抗老化及抗侵蚀性能应满足设计要求,对环境无污染。
水泥砂浆不应低于M20。
(1)锚杆孔应符合下列条件:
①钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩情况选择;
②应按设计要求定出位置,孔位允许偏差为±100㎜;
③应保持直线,应与其所在部位的围岩主要结构面垂直;
④深度及直径应与杆体相匹配,锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度;
⑤有水地段应先引出孔内的水或在附近另行钻孔;
⑥对成孔困难的地段,应采用自钻式锚杆。
(2)锚杆安装应符合下列要求:
①杆体插入锚杆孔时,应保持位置居中,插人深度应满足设计要求。
②砂浆锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实,砂浆或水泥浆内可添加适量的微膨胀剂和速凝剂。
③药包型锚杆、树脂锚杆应先检查药包和树脂卷质量,受潮或变质者不得使用。
在杆体插入过程中应注意旋转,使粘结剂充分搅拌。
④锚杆垫板应与孔口混凝土密贴,并随时检查锚杆头的变形情况,及时紧固垫板螺帽。
⑤锚杆垫板安装应在锚杆已经具有抗拔力情况下进行。
⑥锚杆安设后不得随意敲击,其端部在填充砂浆终凝前不得悬挂重物。
(3)普通水泥砂浆锚杆施工
普通水泥砂浆锚杆主要设置在边墙部位,施工时采用锚杆台车或风钻钻锚杆孔,机械配合人工安装锚杆,水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。
普通水泥砂浆锚杆的施工应满足以下要求:
①砂浆配合比(质量比):
水泥:
砂:
水宜为l:
(1~1.5):
(0.45~0.5),砂的粒径不宜大于3㎜;
②砂浆应拌和均匀,随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完;
③注浆作业应遵循下列规定:
注浆开始或中途暂停超过30min时,应用水润滑注浆管路;注浆孔口压力不得大于0.4Mpa;注浆管应插至距孔底5~10㎝处,随水泥砂浆的灌入缓慢均匀地拔出,随即迅速将杆体插入,杆体插入长度不得短于设计长度的95%。
若孔口无砂浆流山,应拔出杆体重新注浆。
(4)中空注浆锚杆的施工:
中空注浆锚杆主要设在开挖断面的拱部及围岩较差地段的拱墙,部分地段的超前支护也采用超前中空注浆锚杆。
中牢注浆锚杆的施工应满足以下要求:
①锚杆原材料应选用Q345钢材,公称壁厚应不小于5㎜,杆体外径允许偏差、公称质量允许偏差及材料力学特性等应符合《中空注浆式锚杆金属杆体及其附件》的要求;其长度、直径应符合设计要求,锚杆杆体除锈;
②锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求,锚杆用的水泥浆或砂浆,其强度不低于C20;
③水泥用普通硅酸盐水泥,砂用细砂,粒径不大于2.5㎜;
④注浆作业应遵循下列规定:
一般按单管达到设计注浆量作为结束标准,当注浆压力达到设计终压不少于20min,进浆量仍达不到注浆终量时,亦可结束注浆,并保证锚杆孔浆液注满;在综合检查判定注浆质量合格后,用专用螺帽将锚杆头封堵,以防浆液倒流管外。
3.2.3钢筋网
钢筋网材料一般采用Q235钢,钢筋材质、规格、性能满足设计要求。
钢筋直径宜为6~12㎜,网格边长尺寸宜采用150~300㎜,搭接长度应为1—2个网格边长。
钢筋网使用前要除锈,在洞外分片制作,用汽车运至洞内。
钢筋网铺设应符合下列要求:
①钢筋网宜在初喷混凝土后铺挂,使其与喷射混凝土形成一体,底层喷射混凝土的厚度宜不小于4cm;
②砂土层地段应先铺挂钢筋网,沿环向压紧后再喷混凝土;
③采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,其覆盖厚度不应小3cm;
④钢筋网可利用风钻气腿顶撑,以便贴近岩面,钢筋网应与锚杆或其他固定装置连接牢固,和钢架绑扎时,应绑在靠近岩面一侧;
⑤喷射混凝土时,应调整喷头与受喷面的距离、喷射角度,以减少钢筋振动,降低回弹,并保证钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于4㎝;
⑥喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除。
3.2.4钢架
钢架应在初喷混凝土后及时架设。
钢架用钢材的规格、型号、材质满足设计要求和国家有关现有技术标准的规定。
钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作,制作时严格按设计图纸进行,保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求,每节两端均焊连接板,节点间通过连接板用螺栓连接牢靠,加工后必须进行试拼检查,严禁不合格品进场。
钢架不宜在受力较大的拱顶及其他受力较大的部位分节。
格栅钢架的主筋直径一般不小于18㎜,且焊接应符合设计要求。
钢架安装时,应严格控制其内轮廓尺寸,且预留沉降量,防止侵入衬砌净空。
钢架与围岩间的间隙必须用喷混凝土充填密实;钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于4㎝。
钢架安装应符合下列条件:
①安装前应清除底脚的虚渣及杂物;
②安装允许偏差:
横向和高程为:
±5cm,垂直度为±2°;
③各节钢架间应以螺栓连接,连接板应密切,连接板局部缝隙不超过2mm;
④沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块楔紧;
⑤钢架之间一般用直径为22㎜的钢筋采用焊接方式连接,环向间距符合设计要求。
3.3支护作业质量控制要点及检测方法
支护作业质量控制要点及检测方法见表1
表1支护作业质量控制要点及检测方法
序号
质量控制项目
质量标准和要求
检验方法
1
喷射混凝土原材料
符合施工质量验收标准要求
按批试验检测验收
2
喷射混凝土施工配合比
测定砂、石含水串,确定施工配合比
砂、石含水率试验
3
喷射混凝土厚度
按设计厚度施工。
平均厚度不小于设计厚度;检查点的80%及以上大干设汁厚度;最小厚度不小于设计厚度的2/3。
每个断面自拱顶每3m设立一个检查点
尺量检查控制喷层厚度的钢筋头和锚杆
4
超挖处理
隧道超挖部分喷射混凝土与周边补平,个别严重超挖处挂钢筋网分层补喷
观察
5
断面测量
初期支护后每10m测量一个断面复核,保证二衬厚度不小于设计值
自动断面仪测量
6
喷射混凝土施工
喷射分段进行,喷射顺序自下而上,分段长度不大于6m;分层喷射时,后一层喷射在前一层混凝土终凝时进行,终凝时间不大于10min。
一次最大喷射厚度:
拱部为10cm,边墙为15cm
尺量
7
喷射混凝土与岩面粘结
粘结密实
锤击检验
8
喷射混凝土坍落度
符合设计配合比要求,一般8~13cm,偏差不大于士2cm
坍落度试验
9
初期支护表面质量
表而平整,无空鼓、裂缝、松酥,个别松散部位凿除补喷,并用混凝土或砂浆对基面找平处理。
平整度允许偏差:
侧壁5cm、拱部7㎝
2m直尺检查平整度
10
喷射混凝土强度
28d强度满足设计要求
标准养护试件抗压试验
11
锚杆原材料
满足《钢筋混凝土用热轧带肋钢筋》的规定和设汁
要求,抗拉力不小于180kN
产品合格证、出厂检验报告以及屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验
12
锚杆数量
符合设计要求,围岩较差时适当增加
现场计数
13
锚杆水泥砂浆施工
符合设计要求,不低于M20,保证锚杆钢筋保护层不小于8mm
配合比设计、砂浆强度试验
14
锚杆安装
锚杆孔的深度应大于锚杆长度10㎝;锚杆孔距偏差为:
±15cm;锚杆长度符合设计要求.插入长度不小于设计长度的95%
现场尺量
15
钢筋网原材料
符合《低碳钢热轧圆盘条》的规定和设计要求
按批试验检验
16
钢网施工:
钢筋网在岩面喷射一层混凝上后铺挂,混凝土厚度小于4㎝,与锚杆或其他固定装置连接牢固,钢筋网混凝土保护层厚度不小于3㎝;钢筋网搭接采取焊接方式,搭接长度不小于15㎝
尺量
17
钢架原材料
符合《碳素结构钢》、《热轧普通工字钢》等的规定和设计要求
按批进行屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验等相关试验
18
钢架的加工
符合设计要求
尺量
19
钢架的施工
符合设计要求,允许偏差如下:
(1)钢架间距允许偏差为±100㎜;
(2)钢架横向允许偏差为+50㎜;(3)高程偏差允许偏差为±50㎜;(4)垂直度偏差允许偏差为±2º;(5)钢架保护层厚度允许偏差为-5㎜,不得小于40㎜;同时不得侵入二次衬砌断面。
仪器测量和尺量
20
超前小导管原材料
符合没计要求,直径一般为42㎜
按批进行屈服强度、抗拉强度、伸长率、冷弯试验
21
超前小导管纵向搭接长度
符合设汁要求,一般为lm
尺量
22
超前小导管注浆浆液配合比
符合设汁要求,一般重量比l:
1
配合比选定试验
23
超前小导管注浆
符合设计要求,注浆必须饱满,注浆压力一般为
0.5~1Mpa
观察并记录注浆量和往浆压力
24
超前小导管方向角、孔口距、孔深
符合设计要求,一般外插角宜小于10,孔口间距
40cm,孔深不小于3.5m,允许偏差:
方向角2º、孔距±50mm、孔深(+50,0)㎜
仪器测量、尺量
4.支护作业的安全控制要点
4.1支护应符合下列规定
1根据围岩稳定情况采取有效支护。
2施工期间,应对支护的工作状态进行定期和不定期的检查。
在不良地质地段,应由专人每班检查。
当发现支护变形或损坏时,应立即修整加固。
3构件支撑的立柱不得置于虚砟和活动石块上。
在软弱围岩地段,立柱底面应加设垫板或垫梁。
4暂停施工时,应将支护直抵开挖面。
5正洞与辅助坑道的连接处,应加强支护。
4.2喷锚支护应采取防尘措施并符合下列规定
1、在砟堆上作业时,应避免踩踏活动的岩块。
2、在梯、架上作业时,安置应稳妥,应有专人监护。
3、清除开挖面上的松动岩体、开裂的喷混凝土时,人员不得处于被清除物的正下方。
4、作业中如发生风、水、输料管路堵塞或爆裂时,必须依次停止风、水、料的输送。
5、钢架及钢筋网的安装,作业人员之间应协调动作,在本排钢架或本片钢筋网未安装完毕,并与相邻的钢架和锚杆连接稳妥之前,不得擅自取消临时支撑。
6、对锚喷支护体系的监控量测中发现支护体系变形、开裂等险情时,应采取补救措施。
当险情危急时,应将人员撤出危险区。
超前锚杆或超前小导管支护时,应有防护措施。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 004 隧道 支护 施工 过程 控制 手册
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)