喷锚施工工艺.docx
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喷锚施工工艺.docx
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喷锚施工工艺
#页15共1白家河Ⅱ页隧道喷锚施工工艺第
一.工程概况
(一)概况:
白家河2#隧道位于天水市白家河村渭河边的一个山坡上,长
124m,进口里程为DK1413+789,出口为DK1413+913,洞身最大
埋深50m,属于浅埋偏压隧道。
隧道位于平面曲线和竖曲线上,
坡度为4.2‰。
线路中心和隧道中心相距18.5cm,加宽值为
50cm。
隧道处山体上部为粘质黄土,厚度1~10m,为Ⅱ级普通土,
σ=150KPa。
下部为片麻岩,节理裂隙非常发育,夹层0
较厚,内含云母较多,风化严重,属Ⅲ类围岩。
隧道处地震基本
烈度为八度,最大冻结深度为1.0m,无地下水。
(二)主要技术标准
1.线路等级:
Ⅰ级;
第二线;2.直线数目:
3.6‰;限制坡度:
4.曲线半径:
,既有线原则上维持原状;800m
5.140Km/h新建,既有线原则上维持原状;设计速度:
6.电力;牵引种类:
7.到发线有效长:
850m,双机地段870m,不改建车站维持原状;
8.闭塞方式:
自动闭塞。
目部项第三线二兰局宝桥大铁中
#页共15第2页白家河Ⅱ隧道喷锚施工工艺
(三)喷射混凝土范围及数量:
2380m混凝土20×40=800m洞门防护:
进口端厚10cm1
23出口端厚10cm40m混凝土14×28=392m
2.洞内防护:
全喷Ⅲ类围岩厚7cm
Ⅳ类围岩厚5cm
3133m混凝土
3253m3.喷射混凝土总数量:
(四)锚杆和钢筋网范围及数量:
1洞门防护:
进口端锚杆直径φ22mmL=3~5m
梅花形布置φ42mm@1.2m钻孔直径
钢筋网20cm×20cm直径φ6mm
加固范围20m×40m(高×宽)
喷砼厚度10cm
出口端锚杆直径φ28mmL=8~15m
梅花形布置钻孔直径@1.5mφ90mm
钢筋网25cm×25cm直径φ6mm
加固范围14m×28m(高×宽)
2.洞内防护:
Ⅲ类围岩:
锚杆直径φ20mmL=2.5m
梅花形布置钻孔直径φ48mm
@1.2×1.0m
钢筋网25cm×25cm直径φ8mm×φ6mm
中铁大桥局宝兰二线第三项目部
#页153页白家河Ⅱ施工工隧道喷锚艺共第
3.工程量合计:
φ20mm锚杆:
17608.313Kg
7961Kgφ22mm锚杆:
φ28mm锚杆:
15081Kg
φ6mm4814.46Kg钢筋网:
φ8mm钢筋网:
4222.54Kg
锚垫板:
150×150×6mm150×150×10mm331.2Kg3026.66Kg
二.施工方案
(一)总体方案
洞口防护喷锚施工采用沿坡搭设的脚手架作为平台施工,洞内
在自制的简易钻岩台车上施工。
待坡面或洞身清理完毕后,及时首
喷3~5cm混凝土,在表层形成一保护层,再施作锚杆和挂网。
当设
计有格栅时应装好格栅,进行二次喷射。
如岩层较好,无地下水,
不易发生事故时,可一次喷射到位。
(二)喷锚施工原则
刷坡或开挖后,首喷混凝土应紧跟开挖面及时施作,开挖后应
尽快安设锚杆,在喷射结束后4h内不得进行爆破作业。
(三)喷锚施工工艺框图(见下页):
三.首喷混凝土施工
(一)施工前准备
1.配合比的确定
通过试验确定,一般含砂率:
~60%45
目部兰桥铁中大局宝二第三线项
#页154页共白家河Ⅱ隧道喷锚施工工艺第
:
~胶骨比:
:
5411
喷射混凝土的工艺框图
修改参数下一循环
施工准备
清理危岩
检查超欠挖
处理开挖
不
符合设计清理岩面符合
首喷混凝土设
计
锚杆施工挂网
架设支撑
二次喷射混凝土
监控量测
结束
目第局中
#页155页白家河Ⅱ共隧道喷锚施工工艺第
水灰比:
~0.550.4
~速凝剂掺量:
4%2%
3水泥用量:
≤450kg/m
.机具材料配备及安装2
⑴.强制式搅拌机,计量设备应精确,正式使用前须试拌,试
拌成功后方可使用。
⑵.喷射设备采用()型喷机B5P2-
压风机供风3⑶.供风设备/min21.5m
⑷.供水设备在隧道入口管路上设置增压水泵
⑸.材料要符合规范要求,主要材料如下:
水泥:
普通425#
≥砂子:
中粗砂含水率~7%2.6Ux5
石子:
~级配合理15mm5
外加剂:
速凝剂
管路及接头要保持良好,要求风管不漏风、水管不漏水,沿风、
水管路每隔装一阀门接头,以便当喷射机移动时,联结风40~50m
水管路。
各机具使用前必须检修完好,就位前进行试运转。
对喷射
机先注水后通风,清通机筒和管路。
.喷射面清理3
检查开挖断面,欠挖处要补凿够。
清除松动岩块和墙脚
目部第三二局宝大中铁桥兰线项
#页15页共隧道喷锚施工工艺6第白家河Ⅱ
岩碴,并用风、水冲洗受喷面(当岩面受水容易泥化时,只
能用高压风吹),将开挖面的粉尘和杂物清理干净。
(二)喷射混凝土
喷射顺序先墙后拱,自下而上。
岩面凹凸不平处,应先喷凹处
找平。
喷射时分段分片进行,每片均自下部起水平方向横扫移动往
返喷射,然后上移喷射,每段长度不大于。
洞口段一次喷射厚度6m
不少于,洞内喷射厚度根据要求喷射,厚度要均匀有光3~5cm10cm
泽。
喷射应垂直进行,喷嘴到喷面~。
喷射混凝土终凝2h1.0m0.6
后要喷水养护不少于。
喷射混凝土符合各季施工和安全、劳动保7d
护要求。
(三)喷射故障处理
突然断水或断料时,喷头应迅速移离受喷面;严禁用高
压风、水冲击尚未终凝的混凝土。
1.堵管的处理
1.立即停止上料,并停机关风,打开排气阀,放出罐内
压缩空气;
2.找出堵塞部位;
3.如在输料胶管堵塞,可将胶管托起,用木棍沿堵塞部
位的前端逐渐向堵塞部位敲打至胶管松软,如在喷出
弯管或在喷枪出口处堵塞,可卸下弯管或喷枪,用铁
条疏通;
中铁大桥局宝兰二线第三项目部
#页157白家河Ⅱ页隧道喷锚施工工艺共第
4.最后打开风阀送风,排出积料。
处理堵管时,料罐工作风压不能超过0.4Mpa,喷枪出口
方向严禁站人。
2.出料不匀的处理
1.喷射时要求连续均匀上料;
2.加大压风能力,增设小风包,错开用风的设备及工具的
作业时间。
3.喷射机效率下降
1.卸下喷出弯管或锥体管铲除粘结物;
2.不使胶管弯度过大;
3.截去磨损部分或更换胶管;
4.更换螺旋叶片或锥体管。
四.锚杆施工
.材料1
锚杆为钢筋灌浆锚杆。
钢筋为钢;水泥;速凝剂425#20MnSi
掺量为水泥用量的~,要求初凝时间不大于,终凝时间5min2%4%
不大于,使用时要准确计量。
砂的粒径不大于,使用前3mm10min
必须过筛。
灌浆锚杆用水泥沙浆的配合比,灰骨比:
~:
,水灰比为2111
~。
0.450.38
.锚杆施作2
锚杆安装在初喷混凝土后进行(洞口处不必初喷,可在开挖刷
中铁大桥局宝兰二线第三项目部
#页15页Ⅱ隧道喷锚施工工艺共第8白家河
破后直接进行),锚机施工按设计进行。
钻前要放线、定位,做出标
记,位置准确,孔距误差不超过±,钻孔应保持直线,并尽量15cm
与所在部位的岩层主要结构面垂直,钻孔深度误差为±,钻孔5cm
直径大于钢筋直径,不同类型的锚杆制作及安装应符合设计15mm
和规范要求。
灌浆前应将孔眼吹净,水泥沙浆应拌合均匀,随拌随用。
灌浆
饱满,从孔底开始均匀进行,不得中断,严防拔管过快,导致砂浆
脱节和灌浆不满。
锚杆安装前钢筋应除锈矫直;灌浆后应立即将钢筋匀速插入,
位置居中;孔口可用木楔临时封固;钢筋尾端外露长度要小于喷层
厚度;安装好后不得敲击和碰撞。
锚杆插入深度不应小于设计深度
的。
95%
洞内锚杆安装后用垫板封固,垫板为厚度的钢板,规格:
6mm
×。
兰州端边仰坡锚杆安装后用垫板封固,垫板厚度为150mm150
,规格:
×。
对于不平整的岩面根据需要选用斜形150mm10mm150
和球面形垫板。
五.挂网施工
钢筋网用φ和φ钢筋为按规范要求焊接成各部位设计的正86
方形网格固定于岩面上,安装时的搭接长度不小于。
钢筋网的10cm
铺设,在锚杆安装后进行。
使用前钢筋网应除锈。
随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙
为。
钢筋网的喷混凝土保护层厚度不小于。
2cm3cm
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#页15页Ⅱ共隧道喷锚施工工艺第9白家河
钢筋网要与锚杆和其他固定装置连接牢靠,喷射混凝土时钢筋
不得晃动。
六.格栅钢架施工
格栅钢架的节点要对称焊接,焊接长度应大于4cm。
钢架外轮廓与围岩间预留5cm空隙。
钢架安装的允许偏差:
横向和高程为±5cm,垂直度为±2°。
安装前应清除脚下的虚碴及其他杂物,超挖部分用混凝土回填;
钢架在开挖工作面前人工组装,各节钢架间以螺栓连接;沿钢架外
缘每隔2m用楔子临时楔紧。
相邻两榀钢架间,每隔1m采用1根直径22mm拉杆连接。
钢架与围岩之间的混凝土厚度不得小于4cm。
七.网喷混凝土施工
锚杆安设并挂网后进行二次喷混凝土,二次喷射厚度按设计控
制,在一次喷射终凝后进行,终凝后间隔以上时,受喷面应用风1h
水冲洗。
二次喷射着重处理好锚杆、支撑和钢筋网之间的关系,刚
架和围岩之间的空隙必须用混凝土填实,空隙过大时,用混凝土模
块顶紧,点数一般不少于个,二次喷射必须将钢筋网及钢架全部8
覆盖。
八.监控量测
监控量测主要仪器有:
地质罗盘、精密水准仪、水准尺、—QJ
球铰式周边收敛仪、—型锚杆拉力计,用于选测项目的仪ML2088
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#页15页隧道喷锚施工工艺共第10白家河Ⅱ
器根据需要另定。
(一)量测项目
1.必测项目
1.洞内外观察;
2.净空水平收敛量测;
3.拱顶下沉量测。
2.选测项目
1.围岩内部变形量测;
2.地表下沉量测;
3.锚杆轴力量测;
4.围岩压力量测;
5.支护、衬砌应力量测;
6.钢架内力及所承受的荷载量测;
7.围岩弹性波速度测试。
(二)量测作业
1.洞内观察分为开挖工作面观察和已施工区段观察。
开挖工作
面观察在每次开挖后进行一次。
当地质情况基本没有变化时,可
每天进行一次。
观察后应绘制开挖工作面地质素描,填写工作面
状态记录表和围岩类别判定卡。
如发现地质条件恶化,应立即通知施工负责人采取应急措施。
对已施工区段的观察每天至少进行一次,观察内容包括喷射混凝
土、锚杆、钢架的状况。
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#页15页共隧道喷锚施工工艺11第白家河Ⅱ
洞外观察包括对洞口地表情况、地表沉陷、边坡及仰坡的稳
定、地表水渗透的观察。
2.净空变形量测断面间距根据围岩类别、隧道断面尺寸、埋置
深度等要求确定,一般为10~50m。
净空变形量测在每次开挖后
尽早进行,初读数在开挖后12h内读取,最迟不得大于24h,而
且在下一循环开挖前,必须完成初期变形值的读取。
测点的布置根据需要定,应牢固可靠,易于识别并妥为保
护。
3.净空水平收敛量测测线的布置根据施工方法、地质条件、量
测断面所在位置等条件确定。
在地质条件良好采用台阶开挖方式
时,可在拱腰和边墙部位各设一条水平测线。
4.拱顶下沉量测应与净空水平收敛量测在同一量测断面内进行。
当地质条件复杂,下沉量大或偏压明显时,除量测拱顶下沉外,
还应量测拱腰下沉及基底隆起量。
5.锚杆轴力、围岩压力、衬砌应力等的量测,开始时应和同一
断面的变形量测频率相同,当量测值变化不大时,可降低量测频
率。
九.质量评定
喷射所用各种材料检验合格后方准使用。
.喷射混凝土的强度检验1
方法:
大板切割法
3拌合料作一组,每组试块制取:
施工中抽样制取,每连续50m
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#页15页Ⅱ共隧道喷锚施工工艺第12白家河
3时,也要作一组,每三个试块。
一次喷射不足50m
组三个试块。
制取方法如下:
同等施工条件下向尺寸为××的敞开模型,45cm12cm35cm
喷筑混凝土板件,切割成××的试件,板件边10cm10cm10cm
缘松散部分不得作试块用,在标准条件下养护,采用普通28d
混凝土的加荷方法,检验其抗压强度。
.喷射混凝土的厚度检验2
⑴.施工时检查
方法:
测针检查
制作:
用施工前安于受喷面上的圆钉和外露锚杆端头检查。
⑵.喷射结束后
方法:
钻孔检查
施作:
电钻、风钻钻孔或在以内的喷层上,用短钎、8h
手锤凿孔。
钻进的眼孔如果因混凝土与围岩粘结紧密,
颜色相近而不易辨认喷层厚度时,可用酚酞试液涂抹孔
壁,若呈现红色,则为混凝土碱性反应的标志。
⑶.厚度检查部位的确定
每隔检查一个断面,每个断面的检查点从拱部中线起,30m
每隔~设一个,拱部不少于个,总计不少于个点。
523m3
⑷.喷层厚度检查合格条件
中铁大桥局宝兰二线第三项目部
#页15页共喷锚隧道施工工艺第13白家河Ⅱ
每个断面,全部检查孔处的喷层厚度,以上不小于设计60%
厚度,最小值要大于设计厚度的一半,各检查孔处厚度的平均
值,不小于设计厚度。
3.锚杆安装后作拉拔力试验,每根作一组,每组三根,300
围岩条件或原材料变更时另作一组。
同组锚杆的抗拔力平28d
均值应满足设计要求,每根锚杆的抗拔力最低值不得小于设计
的。
90%
4.喷射完成后,隧道中线、水平、断面尺寸和净空大小均应
符合设计要求。
5.喷射后不应有漏喷、离鼓现象;不应有尚在扩展或危及安
全的裂缝;锚杆尾端及钢筋网等构件,不得外露。
.竣工验收需准备的资料6
⑴.喷锚施工记录;
⑵.喷射混凝土强度、厚度、外观尺寸、锚杆锚固力或抗拔力
等项检查和试验报告;
⑶.隐蔽工程检查验收记录;
⑷.设计要求进行的监控量测记录;
⑸.在地质条件复杂地段,并应提供地质素描资料。
十.安全
(一)喷射混凝土施工安全
1.在喷射混凝土作业开始前,应仔细检查围岩受喷面,彻底清
理危石;
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#页15页共隧道喷锚施工工艺第14白家河Ⅱ
2.采用合适的降尘措施,控制空气中的粉尘含量。
对从事喷射
作业的人员,应定期进行健康检查;
3.进行喷射时,必须配带防护用具(胶皮手套、防尘口罩、防
护面罩、眼镜等);
4.当拌合机在洞内时,应对拌合机和皮带运输机的回转部分予
以覆盖,防止产生卷夹人身事故。
必要时,应在拌合机所在
位置附近设置集尘器,搞好局部空气净化;
5.在开始喷射作业前,应由专人仔细检查管路、接头等,防止
在喷射时发生因软管破损、接头断开等引起的事故;
6.人工喷射时,应配备辅助喷射支架,防止在发生管路堵塞时
因喷嘴剧烈振动而引起的危害。
当转移喷射地点时,必须首
先关闭喷射机,在喷嘴前方不得站人;
7.在处理管路堵塞时,喷头应专人看护,以防消除堵塞后,喷
头摆动喷射伤人;
8.为避免供料、拌合、运输、喷射作业间的干扰,应有联络信
号和联络方法。
喷射作业应由班组长按规定的信号、方法进
行指挥,防止因喷射手和机械操纵人员联络不佳造成事故。
(二)锚杆施工安全
.指定专人按规定定期进行锚杆抗拔力试验,防止因锚杆滑脱1
而造成事故;
.注浆人员必须穿带防护用具(胶皮手套、口罩、眼镜、防护2
罩等);
中铁大桥局宝兰二线第三项目部
#页15页共喷锚施工工艺第15白家河Ⅱ隧道
3.在注浆作业开始前和结束后,应认真检查、清洗机械管路及
接头。
检查后,应经过试运转方可开始正式作业,以防止发
生剧烈振动、管路堵塞等现象;
.生注浆管路或接头堵塞时,需在消除压力之后,方可进行拆4
卸及维修。
(三)钢架施工安全
.在搬运过程中,应将钢架构件绑扎牢固,以防发生碰撞伤人、1
车辆倾覆、构件坠落等事故;
2.钢架的架设应由专人按规定的信号进行指挥,随时观察围岩
动态或喷射混凝土的情况,防止落石、坍塌引起伤人事故;
3.在架设钢架前,应采用垫板等将钢架的基础面垫平。
架设时,
应采用纵向连结杆将相邻的钢架系牢,防止钢架倾覆或扭转;
4.当紧固顶部连接螺栓、楔紧钢架时,作业人员应以正确的姿
势站立在平稳、牢固的脚手架上,并需配带安全带,防止发
生工人坠落事故;
5.对钢架应经常检查,如发现扭曲、压屈等现象或征兆时,必
须及时采取加固措施。
必要时,应使其他人员撤至安全地带,
防止因坍塌造成伤亡事故。
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