中海村隧道初期支护施工技术交底.docx
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中海村隧道初期支护施工技术交底.docx
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中海村隧道初期支护施工技术交底
技术交底书
交底单位
四川路桥峨眉至汉源高速公路2-13分部
受交底单位
工程名称
中海村隧道
交底人
交底部位
初期支护
时间
一、工程概况:
Ⅴ级、Ⅳ级围岩地段初期支护主要由:
工字钢型钢拱架或格栅钢拱架、C25喷射混凝土、系统锚杆、锁脚小导管及钢筋网组成。
系统锚杆采用φ22药卷,杆体采用HRB400螺纹钢筋,垫板采用HPB300钢板,垫板尺寸为15cm*15cm*0.6cm(长宽高)装药长度不小于40cm,每榀钢拱架之间用φ22的钢筋连接,并与超前注浆小导管或超前锚杆焊为一体,与围岩密贴形成承载结构。
二、初期支护施工程序
隧道初期支护施工程序如下图所示:
三初喷混凝土
在爆破完成后,立即对洞内进行通风降尘。
同时由爆破员对掌子面爆破的爆破效果进行检查,特别是对哑炮进行清理;先由挖机对岩壁上的松散岩体进行排险处理,再由测量员对爆破的断面进行复查,如发现有欠挖部位,通知爆破员进行补炮
或者采用人工进行凿除处理。
岩面经排险和欠挖处理后进行初喷混凝土施工。
采用湿喷机作业,喷射速度快,回弹量少,粉尘少。
混凝土由洞外拌和站集中拌料,混凝土运输车运到工作面
用高压风自上而下吹净岩面,埋设控制喷射混凝土厚度的标志钉,如工作面有滴水或淋水,提前做好钻孔埋管的引排水工作。
喷射作业先从拱脚或墙脚向上堆喷,以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,以致强度不够,造成失稳;先将凹洼部分找平,然后喷射凸出部分,并使其平顺连接。
喷射操作沿水平方向以螺旋形划圈移动,并使喷头尽量保持与受喷面垂直,喷嘴口至受喷面距离以0.6m~1.0m为宜。
喷射混凝土时表面做到大面平整、湿润光泽,无干斑或滑移流淌现象。
四、钢筋网
钢筋网施工按照现行《锚杆喷射混凝土支护技术规范》(GB50086)、《公路隧道施工技术规范》(JTJF60-2009)的规定施工。
本施工段采用单层钢筋网,采用φ8mm钢筋制作,网格尺寸采用200mm×200mm或250mm×250mm,搭接长度至少为1个网格,采用焊接。
钢筋网在钢筋加工场内采用钢筋网电焊机焊接成型。
钢筋冷拉调直后,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。
铺设钢筋网要符合下列要求:
1、钢筋网应与锚杆连接牢固,且钢筋保护层厚度不得小于2cm。
2、钢筋网应随受喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙不能大于3cm,与锚杆或拱架连接牢固。
3、开始喷射时,应减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋网保护层不得小于2cm。
4、喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除后再喷射混凝土。
5、超挖位置视超挖大小,在超挖处增设网片,采用喷射混凝土填充。
五、锚杆施工
5.1工艺流程
设备进场→引风水电至工地→设备安装、调试、定位、定角度→钻孔→清孔→检查钻孔质量→装入药卷→装入锚杆→安装垫板。
5.2施工步骤
a、锚杆孔位布置
用红漆沿隧道环向、纵向按设计间距成梅花型布置标出锚杆孔位;
b、钻孔
用锚杆钻机钻孔,如果钻孔过程中遇到塌孔或钻孔弯曲时对钻孔进行固结灌浆,然后进行扫孔。
c、清孔
用高压风将孔内余碴清干净,以防塞锚杆时卡锚杆。
d、检查钻孔质量
把锚杆装入孔中以检查钻孔质量,如锚杆装入深度小于设计应装入的深度,则拔出锚杆,用高压风吹孔或者用钻机对锚杆孔进行重新扫孔,直至可以装至设计深度为止。
e、装入药卷
按钻孔直径、钻孔深度及锚杆体积算出体积差,以确定药卷的装入数量,药卷装入时同时考虑一定的富余量,实际装入数量比理论数量多3至4节。
药卷使用前按使用说明放水里侵泡一定时间,然后用锚杆杆体将药卷逐节顶入孔内。
f、锚杆安装
用钻机将锚杆顶入孔内,同时观察孔口药卷有没被挤出,如有挤出则说明孔内药卷是充满的,如没挤出,则拔出锚杆,重新加几节药卷,再进行锚杆安装,直至孔口药卷被挤出为止。
如在安装锚杆时,孔口药卷挤出较多,则在下根锚杆可适当减少药卷装入节数,以减少药卷的浪费。
g、垫板安装
锚杆装到位后,及时将垫板安装上,同时将锚杆与钢筋网、钢架等接触位置用电焊进行焊接,以增加初支的整体性。
5.3施工工艺及操作要点
a、原材料备制
锚杆材料:
按设计要求规定的材质,规格下料,并进行调直、除锈、除油,以保证药卷锚杆的施工质量和施工的顺利进行。
药卷:
药卷采用圆柱状水泥锚固剂,药卷直径小于钻孔直径,以利于药卷的安装。
b、锚杆孔的施工
孔位布置:
孔位应根据设计要求和围岩情况布孔并标记,偏差不得大于5cm;
锚杆孔径:
药卷锚杆的锚杆孔径应大于锚杆体直径15mm。
钻孔方向:
锚杆孔宜沿隧道周边径向钻孔,但钻孔不宜平行岩面;
钻孔深度:
药卷锚杆孔深误差不应大于±5cm;
锚杆孔应保持直线;
清孔:
钻孔内若残存有积水、岩粉、碎削或其它杂物,会影响药卷及锚杆杆体插入,也影响锚杆效果。
因此,锚杆安装前,必须采用人工或高压风、水清除孔内积水和岩粉、碎屑等杂物。
c、锚杆安装
药卷安装:
药卷要安装到位,确保锚杆装入后,锚杆与孔壁间间隙被药卷完全充填。
锚杆安装:
将锚杆用钻机顶入孔内。
若孔口药卷挤出,说明药卷数量不足,应将杆体拔出重新补装药卷;锚杆杆体插入孔内的深度不小于设计规定。
锚杆安设后,不得随意敲击,锚固剂强度增长期间不得悬挂重物。
药卷的饱满程度,是确保安装质量的关键,杆体全长有足够饱满的药卷握裹,是其锚固效果和提供锚杆力的保障
药卷锚杆安装后不久,随意敲击杆体将影响药卷与锚杆杆体、药卷与孔壁的粘结强度,降低锚杆的锚固力。
因此,锚固剂强度增长期间不得悬挂重物,不但是为了保证锚固质量,也是为了防止发生安全事故。
5.4锚杆实测项目
锚杆实测项目见下表:
项次
检查项目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权值
1
锚杆数量
不少于设计
按分项工程统计
3
2
锚杆拔力(kN)
锚杆杆体拔力≥150,锚杆抗拔力≥70
按锚杆数1%且不小于3根做拔力试验
2
3
长度(m)
不小于设计
尺量:
检查锚杆数10%
2
4
孔位(mm)
±15
尺量:
检查锚杆数10%
2
5
钻孔深度(mm)
±50
尺量;检查锚杆数10%
2
6
孔径(mm)
大于杆体直径+15
尺量:
检查锚杆数10%
2
7
锚杆垫板
与岩面紧贴
检查锚杆数的10%
1
六钢拱架施工
6.1工艺流程
为保证钢拱架的加工质量满足设计和规范要求,对所有钢拱架配备专用设备和技术熟练工人采用工厂化集中加工,在洞外测设隧道钢拱架整体大样,依照整体大样逐段加工各单元,以保证各单元顺接。
拱架安装工艺流程见图。
钢拱架安装工艺流程图
钢拱架在洞外按设计加工成段,在洞内用螺栓连接成整体。
洞内安装在初喷混凝土之后进行,与定位钢筋焊接,钢拱架之间设纵向连接筋,钢拱架之间以喷混凝土填平。
钢拱架拱脚必须安放在牢固的基础上,架立时垂直隧道中线,当钢拱架和围岩之间简隙过大时设置垫块,用喷混凝土喷填。
6.2钢拱架加工
a、型钢钢拱架制作及加工
加工场地用混凝土硬化,精确抹平,按设计放出加工大样,放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量,将工字钢冷弯成形,要求尺寸准确,弧形圆顺。
钢架弯制结合隧道开挖方法(衬砌类型及预留沉降量)采用冷弯机按照隧道断面曲率分节进行弯制,分单元制作,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼。
各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺,要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;型钢钢架平放时,平面翘曲小于2cm。
b、工字钢架组合安装图见下图
Z5aI20b工字钢钢架60cm/榀
Z5bI18工字钢钢架60cm/榀
Z5cI18工字钢钢架60cm/榀
Z5dI18工字钢钢架80cm/榀
Z4dI16工字钢钢架80cm/榀
c、钢拱架加工要求
钢拱架制造加工控制严格,从放样、下料、焊接、预拼等工序自检和交接检层层把关,尤其是法兰盘的螺栓孔须在拱节预拼对位后,方可焊接法兰盘。
钢拱架在洞外加工,加工前在钢板板上放出钢拱架1:
1大样图,制作模具,然后根据大样或模具进行钢拱架的加工制作。
钢拱架外轮廓线尺寸要考虑预留变形量和净保护层的厚度。
凡是预拼不合格者,不得进入洞内工作面。
3、格栅钢拱架制作及加工
制作格栅钢拱架制作胎模,格栅钢拱架在胎模上通过焊接成型。
先按各单元的格栅钢拱架的材料尺寸进行精确下料,用钢筋加工机器加工成设计的形状,最后在胎模上焊接成型。
焊接过程中要注意控制好因焊接造成的变形。
格栅拱架制作及组合见下图
Z4c100x150格栅钢架100cm/榀
6.3钢拱架安装
a、钢拱架安装方法
钢拱架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。
安设前的准备工作:
运至现场的单元钢架分单元堆码,安设前进行断面尺寸检查,及时处理欠挖侵占部分,保证拱架能够安设到位。
钢拱架外侧有不小于2cm的喷射混凝土,安设拱脚或墙脚前,清除垫板下的松碴,使其置于原状岩石上。
在软弱地段,采用拱脚垫钢板的方法,避免拱脚下沉,拱墙脚应保持水平。
首先测定出线路中线,确定里程,然后再测定其横向位置,钢架置于曲线或直线上时,其横向位置的测点不同拱架设于曲线上,安设方向按该点的法线方向。
直线地段,安设方向应与线路中线垂直,每段节榀的位置定位准确,上下、左右偏差小于±5cm,倾斜度<2°。
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。
同时上下断面分界处每榀拱架安设4根锁脚锚杆将其锁定(每侧两根),底部开挖完成后,仰拱及填充及时跟进,及早封闭成环。
边墙拱架沿拱部单元拱架位置接长架设,栓接牢固;设纵向连接筋,两排钢架间沿环向每隔1m须用φ20螺纹钢连接,连接钢筋应与钢架焊接牢固。
为增强拱架的整体稳定性,将拱架与纵向连接筋、系统锚杆、定位系筋和锁脚锚杆焊接牢固。
拱脚部位易发生塑性剪切破坏,故该部位接头除栓接外,再四面帮焊,确保接头的刚度和强度。
条件允许时,接头最好采用角钢联接板,便于混凝土全面握裹。
钢架按设计里程位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m用混凝土预制块楔紧,钢架背后用喷混凝土填充密实。
钢架纵向连接采用φ20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榀。
接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。
架立钢架后应尽快进行喷射混凝土施工,以使钢架与喷射混凝土混凝土共同受力。
喷射混凝土分层进行,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。
b、安装要求
1)、钢架与围岩之间的间隙应用喷射混凝土充填密实,临空一侧的喷射混凝土保护层厚度不少于20mm。
2)、基础定位要稳、准(中心距和标高),当需调整时,以混凝土作为填料。
3)、钢架立起后,用定位筋固定,为保证钢架整体受力,设置Φ22纵向连接钢筋将其和相邻钢架连接牢靠,纵向钢筋环向间距1m,与钢架焊接。
为减少钢支撑的沉降,永久支撑和临时支撑落地脚板必要时安设25a槽钢或采用混凝土垫块作为支撑,增大受力面积,减小下沉量。
4)、钢拱架紧跟和紧密配合开挖,分部(步)、随挖随架随护。
5)、架设时,必须前后及时以拉(撑)杆连接,构成整体。
6)、如围岩破碎、节理极发育,可采取对危岩先支,并即打锚杆支护,对其开挖面实施局部初喷(混凝土),但喷层厚度不得侵入立拱架的限界。
7)、拱架每拼立一榀,即边打锚杆,边挂钢筋,随即喷混凝土,尽快形成整体,快速形成承载结构。
8)、喷射混凝土拟采取初喷和复喷,分层、分段、分片的由下而上进行,厚度不得侵入二村的限界。
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- 中海村 隧道 初期 支护 施工 技术 交底