山区隧道施工方法.docx
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山区隧道施工方法.docx
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山区隧道施工方法
目录
1.隧道施工基本原则1
2.隧道施工准备1
2.1核对设计文件1
2.2施工调查1
2.3编制施工组织设计1
3.进出洞施工1
3.1隧道边坡防护1
3.2导向墙及长管棚施工2
4.隧道开挖8
4.1全断面开挖法8
4.2台阶法8
4.3台阶分部法9
4.4单侧壁导坑法10
4.5双侧壁导坑法10
4.6十字中隔壁法11
5.初期支护12
5.1超前大管棚12
5.2超前小导管14
5.3超前锚杆15
5.4系统锚杆16
5.6钢筋网17
5.7钢拱架17
5.8喷射混凝土18
6.仰拱及二衬施工20
6.1仰拱(铺底)施工20
6.2防排水施工21
6.3衬砌施工24
7.常见隧道特殊地质处理32
7.1隧道岩溶处理措施32
7.2隧道断层带一般处理措施34
7.3滑坡地段处理34
7.4隧道塌方处理36
8.隧道质量保证措施38
8.1一般规定38
8.2冬季混凝土施工38
8.3雨季施工措施39
9.隧道安全40
9.1安全生产组织措施40
9.2安全生产技术措施40
10.超前地质预报及监控量测42
10.1主要采用的超前地质预报方法42
10.2超前地质预报的内容及技术要求43
10.3围岩监控量测46
山区隧道施工方法
1.隧道施工基本原则
目前的隧道施工大多数采用的任然是钻爆法施工,钻爆法施工中又以新奥法为主,新奥法的核心思想是充分发挥围岩的自承能力,采用光面爆破(预裂爆破)尽量的保持围岩的完整性,适时支护,支护具有薄、柔、与围岩密贴等特点。
对于浅埋暗挖法坚持十八字方针“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”,进出洞采用“早进洞,晚出洞”的原则尽量减少对山体的扰动。
2.隧道施工准备
2.1核对设计文件
核对设计文件是最重要的工作之一,在核对设计文件时,重点是熟悉和核对隧道设计的勘察资料,了解隧道主要的围岩、水文情况,特殊地质情况,了解隧道施工中的重难点,了解隧道的各种围岩的支护参数,熟悉隧道的平面、纵断面图,交接测量控制点、基准点和水准点等。
2.2施工调查
对隧道的进出洞口地形、水文情况进行调查,有条件时对隧道沿线地表进行调查,初步核对隧道的围岩和水文情况;对当地的气候进行调查,主要是了解当地的水文情况,然后是供水、供电、材料等的调查。
2.3编制施工组织设计
在核对设计文件及做完施工调查后,进行施工组织设计的编制工作,进行施工场地布置设计,工期编制,施工方案确定,施工重难点确定,施工质量、安全、环保控制等。
3.进出洞施工
隧道进洞应尽量减少隧道口的开挖量,隧道洞口施工一般步骤是测量放线→边仰坡坡顶截水沟及洞口排水沟施作→洞口土石方开挖及边仰坡防护的施工→导向墙施工→长管棚钻孔及注浆→预留核心土开挖进洞。
隧道出洞时宜在隧道开挖到距离出口30m以上时停止掘进,按照进洞的方式从出口端掘进到洞内完成贯通。
3.1隧道边坡防护
在洞口开挖过程中,工作面控制在2%左右的单面坡,坡脚设置临时排水沟,以利于排除工作面上的积水,保持工作面干燥,提高开挖效果,同时避免洞口基岩被水侵泡,降低基底的承载力。
洞口边坡及仰坡采用明挖法施工,自上而下分阶段、分层进行开挖。
第一阶段挖至设计成临时洞面,并视围岩情况,结合暗洞开挖方法,预留进洞台阶;第二阶段开挖其余部分,形成永久边仰坡。
不得掏底开挖或上下重叠开挖。
洞口有邻近建(构)筑物时,应采取微震控制爆破。
洞口开挖坚持边开挖,边防护的原则,二次开挖完成后,及时按照设计进行边仰坡坡面防护,以防破坏坡面稳定性和整体性。
为确保顺利进入暗洞施工,成洞面开挖完成后,严格按设计要求及时进行成洞面防护。
3.2导向墙及长管棚施工
边坡施工完成后,进行导向墙及长管棚的施工。
3.2.1长管棚施工工艺见图1。
图1洞口长管棚施工工艺流程图
3.2.2测量放线
首先复核线路中线、水平,根椐线路中心线控制桩及高程控制点在仰坡面标识出隧道中心线及外拱顶标高,并根据暗洞开挖轮廓线在仰坡面画出外拱弧,做为导向墙立模的依据,根据导向墙的里程控制好导向墙内外模的高度,放线时注意考虑预留相应的沉降量。
3.2.3施作导向墙、安设导向管
(1)工字钢安装:
为保证管棚施工刚度,于导向墙内设3榀工字钢架,钢架必须保证其弧度、尺寸及间距均符合设计要求,每节钢架两端均焊连接板,工字钢各单元通过连接板焊接并用螺栓连接牢靠,连接板应密贴,加工后进行试拼检查,每榀钢架每端共需6套螺栓、螺母。
钢架安装时应严格按照设计中线及水平位置架设,安装尺寸允许偏差:
横向和高程为0~+5cm,垂直度±2°。
在灌注混凝土时钢架应全部被混凝土覆盖,钢架保护层厚度不得小于40mm。
钢架在加工完毕以后应在水泥地上试拼,钢架周边拼装允许偏差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。
3榀钢架间纵向采用φ25钢筋按环向1米间距布置,并与钢架焊接牢固,钢架的底脚设在稳固的基岩上,拱脚高度低于上部开挖底线以下15~20cm。
拱脚开挖超深时,加设钢板或混凝土垫块。
安装工字钢时,应保证工字钢底部至内模顶面的距离达到25cm(即工字钢底部的混凝土保护层厚度)。
(2)导向管埋设:
工字钢架架设完成后,进行导向管的埋设,导向管采用直径为127mm的无缝钢管,其壁厚为4mm,导向管的长度是2.0米,环向间距根据管棚间距而定。
为了防止导向管在灌注混凝土时发生位移,导向管按照设计要求焊接在工字钢架上,并用φ25钢筋固定,焊接图示见图1。
导向管中心线位置允许偏差10mm,尺寸允许偏差+10mm。
安装导向管时,应严格控制导向管的环向间距及纵向位置。
为满足设计要求,可先在工字钢架顶面标定出导向管的位置,并按间距、方向角要求布置导向管,导向管纵向与线路方向需一致,外插角角度为1°,以免管棚钻机钻孔侵入洞身开挖断面。
为避免混凝土浇注时砂浆进入并堵塞导向管,安装导向管时需与端模抵紧并采取措施使其牢牢固定在端模上。
(3)模板安装:
导向墙钢模板之间通过螺栓连接,模板拼装示意图如下图所示。
为确保导向墙内模圆顺,导向墙端头模板采用5厘米厚木板安装,木板间连接采用加背撑方式进行加固,木模板与钢模板之间采用扒钉或钢钉连接牢固。
在安装模板前应检查模板尺寸除顶面高程允许偏差±10mm,导向墙边缘位置允许偏差+10mm;模板平整度不得大于5mm,模板表面错台允许偏差2mm。
模板安装需牢固可靠,模板与混凝土接触面需涂刷脱模剂。
钢架架立、模板安装及各种预埋件埋设完成后应及时报技术室及质检工程师复核自检,自检后报监理工程师检查,检查合格后方可进行下道工序施工。
(4)混凝土浇注:
混凝土浇注前,需再次对模板、导向管进行检查,并作必要的较正。
模板的中线、水平及尺寸必须符合设计要求,预埋件的位置必须正确,模板安装及支架必须牢固紧密,导向墙采用泵送混凝土浇注,施工过程中,需严格控制原材料的质量、加强混凝土的拌合、运输、浇注、养护等各个环节质量控制。
混凝土统一由拌合站集中供应,混凝土灌车运输,人工配合机械浇注并捣固密实,浇注顺序为自拱脚两侧对称浇注,直至拱顶。
(5)混凝土拆模及养护
混凝土浇注完毕后,需及时进行养护,养护龄期不得少于7天。
混凝土强度达到设计强度的70%后可拆除非承重模板(外模)及端模板,强度达到设计强度的100%后可拆除内模及支架。
3.2.4封闭开挖面
开挖面采用湿喷混凝土方式封闭,形成止浆墙,防止浆液回流影响注浆效果。
喷射砼的强度为C20。
3.2.
5钻孔
(1)钻孔采用管棚钻机进行,钻机平台的高度根据钻机的可调控范围以及钻孔顺序进行确定,由于钻机钻孔顺序按高孔位向低孔位进行,平台位置相应自上而下进行逐步降低,以满足钻孔需要。
(2)为了便于安装钢管,钻头直径采用115mm。
岩质较好的可以一次成孔。
钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。
(3)钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
(4)钻进过程中经常测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。
(5)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
(6)认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料,从而指导洞身开挖。
(7)工艺要求
①钻机就位时用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线和导向轴线相吻合。
②需要搭设钻机平台时,应满足承受机具、材料、人员荷载要求,连接牢固、稳定,防止施钻时产生不均匀的下沉、摆动、位移等影响钻孔的质量。
③钻孔时经常测量孔的斜度,发现误差超限应及时纠正,至终孔仍然超限者应封孔,原位重钻。
④在钻孔时,若出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。
钻孔时,应认真填好钻孔记录,除记录钻孔深度、方向角外,还应根据钻孔出屑或取芯情况记录不同孔时的围岩情况,达到超前探测围岩的目的。
孔钻完之后应进行清孔。
3.2.6管棚的加工
(1)成孔后要立即清孔并下管,以免因坍孔造成孔内堵塞而无法顺利安装。
(2)长管棚为直径为108mm、壁厚为6mm的无缝钢管。
管棚管壁上钻孔,并呈梅花形布置其纵向、横向间距为15cm,尾部为不钻孔的止浆段450cm。
钢花管在同一截面的接头数不得超过管数的50%。
(3)管棚在安装前用高压风对孔内进行扫孔、清孔,清除孔内浮渣,确保孔径(孔径不得小于115cm)、孔深符合要求,防止堵孔。
3.2.7管棚安装
管棚采用顶进安装,奇数孔按照3m→6m→3m→6m顺序安装,偶数孔按照6m→3m→6m→3m顺序按照,钢管逐节接长,钢管丝扣连接,丝扣长15cm。
3.2.8注浆
(1)管棚安装完成后进行注浆,浆液采用水灰比为1:
1的水泥浆液,水玻璃东都35波美度,水玻璃模数2.4;注浆顺序原则上由低孔位向高孔位进行。
首先对钢花管进行压浆现场试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验。
(2)工艺要求
①注浆前应采用喷混凝土、喷混凝土加注浆或加其它的方式对开挖工作面进行封闭,形成止浆墙,防止浆液回流影响注浆效果。
②注浆的顺序原则上由低向高依次进行,有水时从无水孔向有水孔进行,一般采用逐孔注浆。
③注浆压力根据岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定,注浆初始压力取0.5~1.0Mpa,注浆终压2.0Mpa。
④注浆方式:
将注浆阀焊接在钢管上,在管棚口直接注浆,焊接时注意焊接质量,不得出现漏焊现象。
⑤以单孔设计注浆量和注浆压力作为注浆结束标准,其中应以单孔注浆量控制为主,注浆压力控制为辅,注浆至φ108*6mm钢管与导向管之间的空隙连续流出水泥浆为止;注浆时要注意对地表以及四周进行观察,如压力一直不上升,应采取间隙注浆方法,以控制注浆范围,浆液扩散半径不小于0.5m。
⑥注浆时,应对注浆管进行编号(注浆编号应和埋设导向管的编号一致),每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录,以保证注浆质量,注浆记录包括:
注浆孔号、注浆机型号、注浆日期、注浆起止时间、压力、水泥品种和标号、浆液容重和注浆量。
⑦灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度,因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。
⑧注浆孔封堵方式:
注浆完成后,关闭注浆阀,拔掉注浆管进行下一循环注浆施工。
注浆完成后采用M30水泥砂浆紧密充填,增强管棚刚度和强度。
3.2.9注浆异常现象处理
(1)发生串浆现象,即液浆从其他孔中流出时,采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔孔注浆;
(2)水泥浆压力突然升高,可能发生了堵管,停机检查;
(3)注浆迸浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。
3.2.10注浆时应注意事项
(1)水泥浆液水灰比为1:
1(重量比),注浆压力:
0.5~2.0MPa。
注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验。
注浆结束后用水泥砂浆充填钢管,以增强管棚强度。
单根钢花管的注浆量按Q=πR2Lη估算,式中R为浆液扩散半径,取R=0.6L0;L0为注浆钢花管的间距;L为钢花管长;η为围岩孔隙率。
注浆按钢管施钻顺序从下而上叠加进行,压力逐渐由小加大。
配制浆液时,要注意加料顺序和速度,防止浆液结块。
浆液随配随用,用多少配多少,以免造成浪费。
配制好的浆液,需经过滤后方可进入泵体,以防杂物堵塞管路或泵体。
(2)注浆施工:
采用2台BW-250/50型注浆泵注浆。
清孔后,按由下孔至上孔的顺序施工,浆液先稀后浓、注浆量先大后小程序注浆,如遇串孔或跑浆则隔孔灌压。
(3)注浆压力控制:
注浆压力按分级升压法控制,由注浆泵油压控制调节。
具体调法是:
启动注浆泵,正常运转后关闭泵口阀门,泵停止运转后,旋转压力调解旋钮,将油压调在要求的油压刻度值上。
随着注浆阻力的增大,泵压随之增高,当达到调定值时,自动停泵。
为防止由于压注速度过大,造成上压过快返浆、漏浆等异常现象,影响注浆质量。
(4)结束标准:
采用终压和注浆量双控制。
一般以单管设计注浆量为标准,当注浆压力达到设计终压不小于20min,进浆量仍达不到设计标准时,也可结束注浆。
(5)清洗注浆系统:
达到结束标准后,停止注浆,随即卸下注浆混合器及注浆系统,并用清水清洗干净。
以保证下次注浆顺利进行。
施工中要加强劳动保护,防止浆液沾染人体。
(6)效果检查:
开挖检查浆液渗透及固结状况;据压力浆量曲线分析判断;没达到设计要求时,须补注处理。
3.2.11剩余导向墙部分浇筑
(1)在预留核心土上搭设支架,支撑已施工套拱,以保证套拱安全。
(2)采用挖掘机挖除导向墙下部强风化岩石至设计标高,安装剩余部分2节直角钢架。
开挖断面图见下图:
(3)立模浇筑套拱混凝土,混凝土强度达到设计要求时拆除模板。
(4)拆除支架,挖除核心土部分,进行隧道洞身施工。
长管棚辅助进洞施工适用于进出口为石质较差的Ⅳ、Ⅴ围岩及存在偏压的洞口,对于围岩条件较好的Ⅱ、Ⅲ级围岩可以采用在拱部施作超前小导管或超前锚杆的方式辅助进洞。
对于洞口存在很大偏压及半明半暗的隧道,可以采用在偏压一侧施作挡墙来辅助进洞。
4.隧道开挖
隧道开挖方式根据围岩的不同可采取全断面法、台阶法、台阶分部法、单侧壁导坑法(CD法)、双侧壁导坑法(DCD法)、中隔壁法(CRD法)等。
开挖方法
使用围岩级别及说明
备注
全断面法
Ⅰ、Ⅱ级及Ⅲ级较好围岩地段
台阶法
Ⅲ级较差、Ⅳ级围岩及Ⅴ级较差地段
台阶长度应有利于施工操作和机械设备效率的发挥,同时应利于支护尽早封闭成环
台阶分部法
适用于土质洞口地段及易塌方围岩地段
为方便采用机械化作业,提高开挖进度,施工中应尽量减少开挖分部,采用大断面分部
单侧壁导坑法
适用于地下水丰富的Ⅴ级围岩地段,当开挖后围岩稳定性差或变形较大时采用
双侧壁导坑法
适用于Ⅴ级围岩,隧道跨度大,地表沉陷要求严格,围岩条件特别差
中隔壁法(CD法)
适用于大跨度或特大跨度隧道施工,尤其是软弱围岩和受力不均的隧道施工
十字中隔壁法(CRD法)
大跨度隧道围岩特别差时使用
4.1全断面开挖法
全断面开挖法适用于Ⅰ~Ⅲ级围岩隧道施工,用多功能台架配合人工钻孔,光面爆破。
用人工钻锚杆孔,人工安装锚杆并进行锚固或注浆,采用湿喷机进行喷混凝土。
根据量测要求布设量测点,并及时进行分析反馈指导施工。
见“全断面开挖施工工艺及流程图”。
全断面开挖施工工艺流程图
4.2台阶法
台阶长度5~8m,周边采用光面爆破减少对围岩的震动以控制成形。
上台阶风钻钻孔,挖掘机扒碴到下断面,下台阶利用风钻钻孔。
下断面出碴利用装载机装碴,自卸汽车运碴至指定的弃碴场地。
为确保施工安全量测及时进行。
台阶法施工工序见“台阶法开挖施工工艺及流程图”。
台阶法施工工艺流程图
4.3台阶分部法
台阶分部法又称为环形开挖预留核心土法,隧道洞口土质或易坍塌的软弱围岩地段采用台阶分部法开挖。
由于上部预留有的核心土支挡着开挖面,能迅速及时的施作拱部初期支护,开挖面稳定性好。
其施工方法是将断面分为环形拱部、上部核心土、下部台阶三部分,开挖时环形开挖进尺为0.5-1m左右为宜,不宜过长,上部核心土和下台阶的距离,宜为1倍隧道跨径。
施工工艺详见“台阶分部法施工工艺图”:
台阶分部法施工工艺图
施工注意事项:
1)采用台阶分部法施工时,虽然核心土增强了开挖面的稳定,但是开挖中围岩要经受多次的扰动,而且断面分块多,支护结构形成全断面封闭的时间较长,有可能使围岩变形增大,应结合辅助施工措施对开挖面及其前方的岩体进行预支护或预加固。
2)小炮开挖或人工开挖,严格控制装药量。
3)工序变化处之钢架(临时钢架)设锁脚锚杆,以确保钢架基础稳定。
4)导坑开挖孔径及台阶高度可根据施工机具、人员安排进行适当调整。
5)核心土与下台阶开挖应在上台阶支护完成且喷射混凝土强度达到70%后进行。
4.4单侧壁导坑法
单侧壁导坑法又称中隔壁法或CD法,适用于地下水丰富的Ⅴ级围岩地段,当开挖后围岩稳定性差或变形较大时。
该工法将断面分成两大块,其中每一块均采用上下台阶开法开挖。
单侧壁导坑的宽度宜为0.5倍洞宽,临时中隔壁可设置成弧形或直线,其强度应根据地质条件决定,在开挖时导坑左侧采用上下短台阶法开挖,台阶长度宜控制在5~10m。
施工工艺详见“单侧壁导坑法施工工艺图”:
单侧壁导坑法施工工艺图
4.5双侧壁导坑法
双侧壁导坑法又称眼镜工法(DCD法),使用于隧道跨度相对较大、地表沉陷要求严格、围岩条件差、单侧壁导坑法难以控制围岩变形地段。
该工法将断面分成4块:
左右侧壁导坑、上部核心土、下台阶。
侧壁导坑的宽度根据机械设备和施工条件确定,尺寸不宜超过断面最大跨度的1/3,左右侧导坑错开的距离,应按开挖一侧导坑。
施工工艺详见“双侧壁导坑法施工工艺图”:
双侧壁导坑法施工工艺图
4.6十字中隔壁法
十字中隔壁法又称CRD工法,适用于大跨度或特大跨度隧道断面,特别是软弱维也纳施工和受力不均的隧道。
该功法将隧道整个断面分割成若干个开挖单元,具有台阶法和侧壁导坑法的优点,同时又具有施工速度快、工序转换灵活的特点。
施工中各导坑的开挖距离应小于1倍洞径,各导坑应及时封闭成环。
施工工艺详见“中隔壁法施工工艺图”:
中隔壁法施工工艺图
5.初期支护
一般隧道Ⅳ~Ⅴ级围岩由工字钢(或格栅钢架),系统锚杆,钢筋网及喷射混凝土组成,并辅以不同型式的超前支护,而对于普通Ⅲ级围岩则由系统锚杆,钢筋网及喷射混凝土组成。
对于Ⅵ级或Ⅴ级洞口段围岩软弱、压力较大的段落则根据实际情况设置临时仰拱以控制围岩变形。
隧道复合式衬砌支护设计参数表
衬砌
类型
初期支护
二次
衬砌
辅助施工
锚杆
钢筋网
喷射砼
钢拱架
Ⅴ级
围岩
S5a
Φ42×3.5mm钢花管L=3.5m
(纵)75×120(环)
φ8钢筋网
20×20cm
C20喷射砼
厚26cm
20a工字钢
间距75cm
50cm
钢砼
φ42导管
S5b
Φ42×3.5mm钢花管L=3.5m
(纵)100×120(环)
φ8钢筋网
20×20cm
C20喷射砼
厚24cm
18工字钢
间距100cm
45cm
钢砼
φ42导管
SX5a
Φ42×3.5mm钢花管L=3.5~6.0m(纵)75×120(环)
φ8钢筋网
20×20cm
C20喷砼
厚24cm
18工字钢
间距75cm
45cm
钢砼
φ42
导管
Ⅳ级围岩
S4
Φ22药卷锚杆L=3.0m
(纵)100×120(环)
φ8钢筋网
25×25cm
C20喷射砼
厚22cm
格栅钢架
间距100cm
40cm
素砼
φ22锚杆
Ⅲ级围岩
S3
Φ22药卷锚杆L=2.5m
(纵)120×120(环)
φ8钢筋网
25×25cm
C20喷射砼
厚10cm
—
35cm
素砼
5.1超前大管棚
在隧道明暗交接处(明洞2m范围内)设护拱。
待开挖到护拱基础后,视基底地质情况采取不同的护拱基础方案。
若基础地质为好的岩层,照设计施工即可;若基础地质为土层,则需视情况采取不同的基础加固方案(如打小导管注浆对基底及侧坡加固等)。
在大管棚施工前,按设计架立3榀I18工字钢支撑并与超前管棚的导向管(间距40cm)相焊接,每榀工字钢之间环向间距为75cm,采用ø25纵向连接筋连接,间距1m,使其成为一个稳固的框架。
框架固定后即可吊模施作护拱砼,分层对称的灌注C25砼。
护拱厚60cm,内、外模可采用木模板。
护拱部位开挖方案根据现场地质条件确定,采用预留核心土开挖方案。
做到钢拱架底脚坚实、孔口管位置准确、护拱混凝土成型美观。
护拱施工见施工工艺流程图。
(1)施工工艺流程图
(2)工艺要点
施钻前搭设钻孔平台,并检查其安全稳定性,在施钻进程中及时记录和收集岩性及钻孔参数。
管棚钢管采用节长3m、6m,Φ108×6热轧无缝钢管,以长15cm的丝扣连接,其洞口打设夹角相对隧道纵坡1°,要求偏离设计位置的施工误差不得大于20cm,沿隧道纵向同一横断面的接头数不大于50%,相邻接头应至少错开1m以上.钢管上按梅花形钻Φ8-10mm的小孔。
注浆参数:
水泥浆水灰比为1:
1;水玻璃浓度为:
35波美度,模数2.4,注浆压力为初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa。
注浆结束后及时清除管内浆液,并用M30水泥砂浆紧密充填,增强钢管的刚度和强度。
开钻前应根据设计图纸将管棚孔定出,并做出标记,钻孔采用大管棚机进行钻孔,开孔时钻速不宜太高,钻深约30~50cm后转入正常钻速。
钻到设计深度后,将钢管打入管棚眼中。
进行注浆。
钻孔顺序由高孔位向低孔位,直到设计要求完成隧道周边注浆管棚数量。
当出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。
钻孔外插角度的控制:
用简易垂球量角器测量管棚仰角,随时调整钻孔外角度直到符合设计要求。
5.2超前小导管
施工工艺见“超前小导管施工工艺流程图”
超前小导管施工工艺流程图
采用现场加工小导管,喷射混凝土封闭岩面,凿岩机钻孔并将小导管打入岩层,注浆泵压注水泥浆。
小导管采用外径φ42mm钢花管,管壁四周按40cm间距梅花形、钻设φ8mm压浆孔,钻孔角度、深度、密度及浆液配比符合设计要求,注浆压力符合规范要求。
超前小导管施工时,钢管与隧道纵轴线以100~300外倾角打入拱部围岩,钢管环向间距40cm,每打完一排导管后,依次完成开挖拱部及第一次喷射混凝土、架设钢拱架、初期支护。
导管纵向间距根据围岩级别和衬砌形式作相应调整,但应保持不小于1m的搭接长度,超前小导管尾部要求焊接于钢支撑上,连接成整体。
超前小导管采用水泥单浆液,注浆参数如下:
水泥浆液水灰比1:
1;注浆压力:
0.5—1.0MPa。
超前小导管可以从型钢钢拱架腹部穿过。
注浆异常的处理:
发生串浆时,在有多台注浆机的条件下,同时注浆,当注浆机较少时将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拔下堵塞物,用铁丝或细钢筋将管内杂物清除并用高压风或水冲洗,然后再注浆。
水泥浆进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
5.3超前锚杆
超前锚杆施工工艺见“超前锚杆施工工艺流程”
超前锚杆施工工艺流程图
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