正洞Vc级围岩初支技术交底最新版本.docx
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正洞Vc级围岩初支技术交底最新版本
改建铁路广通至大理线扩能改造工程
广通4号隧道斜井工区
正洞Vc级围岩初期支护技术交底
(D4K7+955~D4K7+905)
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日期:
广通4号隧道正洞Vc级围岩初期支护技术交底
(D4K7+955~D4K7+905段)
1、工程概况
广通4号隧道位于广通北~普棚区间,双线隧道,设计为4‰和9.4‰的单面下坡,隧道进口里程D4K6+115,出口里程D4K11+805,全长5690米,最大埋深约250米,为本标段最长隧道,为Ⅱ级风险隧道。
正洞小里程方向D4K7+955~D4K7+905段设计为Vc级围岩属于回蹬关正断层。
碎带宽2~20m,断层响应带宽度较大,受其影响,断层附近岩体破碎,风化强烈,弱风化带(W2)断层NE盘为下统普昌河组(K1P)泥岩夹砂岩,泥灰岩局部含有石膏透镜体,对隧道工程影响较大,施工方法为三台阶法临时仰拱法。
2、初期支护参数(Ⅴc型复合式)
全环I22b型钢钢架加强支护,间距0.6m/榀。
D4K7+955~D4K7+905拱部采用φ42小导管,纵向每2.4m一环,每根长4m,环向间距@0.4m,37根/环。
拱部安装Φ22组合中空锚杆,每延米18.27根,边墙安装Φ22砂浆锚杆,每延米9根,拱、墙每根锚杆长4.0m,锚杆间距为1.0m×1.0m(环×纵),梅花形布置;拱、墙挂设φ8钢筋网片,网格间距20㎝×20㎝;喷射砼均采用:
C30早强砼,拱部、边墙喷射混凝土厚度为29㎝,仰拱喷射混凝土厚度为27㎝。
3、初期支护施工
3.1初期支护施工原则
隧道初期支护必须紧跟开挖及时施做,同时按设计和铁道部相关文件要求及时进行监控量测作业,对位于岩溶发育及不良地质隧道,支护应及时封闭成环。
锚杆安装采用YT-28型风钻钻孔,人工配合机械安装;钢筋网在洞外加工,用汽车运进洞内组装挂设;喷射混凝土采用湿喷工艺,喷射混凝土在洞外拌合站集中拌合,由混凝土罐车运至洞内。
3.2初期支护施工工艺
初期支护施工流程图
3.3钢筋网施工
3.3.1钢筋网加工
钢筋网材料为φ8钢筋,网格间距20cm×20cm。
网片规格为1.2m×1.0m。
钢筋应冷拉调直后使用,钢筋表面不得有裂纹、油污、颗粒或片状锈蚀。
3.3.2钢筋网安装
钢筋网应在初喷混凝土后再铺设,钢筋网应与锚杆连接牢固,喷射混凝土时钢筋网不得晃动,且钢筋网保护层厚度不得小于2cm。
钢筋网安装搭接长度应为1~2个网格,采用点焊焊接。
钢筋网应根据被支护围岩面上的实际起伏形状铺设,与受喷面的间隙不大于3cm。
钢筋网施工工序流程图
3.4锚杆施工
3.4.1锚杆加工
⑴Φ22砂浆锚杆材料采用Φ22螺纹钢,锚杆长度4.0m。
杆身必须调直无缺损并除去杆上油污、铁锈、杂质。
杆体直径要均匀、一致,每根加工长度误差不大于±1cm。
垫板规格:
150mm×150mm×6mm钢板。
锚杆螺纹长度:
10cm
螺母规格:
M20
⑵Φ22组合中空锚杆统一采购,其规格和力学性能应符合设计个规范规定。
⑶锚杆在使用前应进行以下检验:
①外观质量检验:
杆体直径要均匀、一致,无严重锈蚀、弯折。
②锚杆杆体抗拉力不小于设计要求。
③加工后的砂浆锚杆的杆体尺寸应符合设计要求,车丝部分无偏心,有焊接件时焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
3.4.2钻孔及安装锚杆
锚杆梅花形布置。
锚杆孔位允许偏差为±15cm。
锚杆应垂直于开挖岩面布设。
锚杆孔深度大于锚杆设计长度10cm,锚杆插入孔内的长度不得小于设计长度的95%。
钻孔后孔内石粉必须用高压水冲洗干净。
钻到设计深度时,若流出的岩粉呈黄色或褐色,或钎头冲击异常时,说明遇到较软弱的岩石或破碎夹层,则变更锚杆深度与位置。
设置垫板的锚杆,垫板应紧贴围岩,围岩不平时要用M10砂浆填平。
锚杆孔内灌砂浆强度为M20,锚杆孔内灌砂浆应密实饱满。
锚杆体露出岩面长度不应大于喷层的厚度。
3.4.3施工控制要点
⑴锚杆钻孔应符合下列要求:
①钻孔机具选用YT-28型风动型钻机。
②测量人员按设计要求定出位置,孔位允许偏差为±150mm。
③钻孔应保持直线,系统锚杆钻孔位置应与岩面垂直,确保杆体与其所在位置设计开挖轮廓线法线方向一致,便于形成整体支护系统。
④砂浆锚杆的深度误差不得大于±50mm。
⑤钻孔应圆而直,砂浆锚杆的钻孔直径应大于杆体直径15mm,其他锚杆的钻孔直径应与杆体直径相匹配。
⑵为保证锚杆垫板有较平整的基面,锚杆施工前应先进行初喷混凝土施工。
锚杆钢筋保护层在采用水泥砂浆不小于8mm,其强度等级不应低于M20。
锚杆孔内浇筑砂浆应饱满密实。
⑶在围岩破碎、应力较大地段,可采取增加锚杆数量、加大锚杆长度和直径、加大钻孔直径、提高粘结材料的粘结性能等措施。
锚杆施工工序流程
3.5型钢施工
3.5.1钢架加工
⑴D4K7+955~D4K7+905段为Vc级围岩,设I22b型钢钢架。
⑵钢架精确测量放样后采用冷弯而成。
钢架分节严格按设计施工,严禁私自更改接头位置和数量,破坏钢架受力体系。
⑶钢架加工好后进行试拼,周边拼装允许误差为±3cm,平面翘曲允许偏差为2cm,接头连接之间要求每榀之间可以互换。
⑶采用冷弯、冷压、热弯、热压、电焊加工制作钢架构件时,要求尺寸准确、弧形圆顺,结构安全可靠;钢架加工的焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。
钢架的截面尺寸,应满足强度,刚度稳定性的要求。
3.5.2钢架安设施工工艺流程图
钢架施工工艺流程图
⑴钢架安设应在初喷混凝土后进行,初喷混凝土厚度为4cm。
钢架按设计位置安设,每榀钢架之间纵向采用Φ22钢筋连接,环向间距0.6m。
各节钢架间以螺栓连接,连接板密贴。
拱脚必须放在特制的混凝土基础上或原状土上,确保基础牢固;钢架尽量密贴围岩并与锚杆焊接牢固。
沿钢架外缘采用混凝土预制块楔紧。
⑵钢架架设时可利用系统锚杆作为定位钢筋,并在钢架拱、墙脚位置设Φ32锁脚锚管,每处2根,每根长度4.0m。
钢架与围岩间的间隙用喷射混凝土充填密实,先喷射钢架与围岩间的间隙,再喷射钢架之间的混凝土,钢架与喷射混凝土形成整体,各种形式的钢架应全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不得小于3cm。
⑶钢架安装允许偏差见下表
钢架安装允许偏差表
序号
项目
允许偏差(㎜)
1
间距
±100
2
横向偏差
±50
3
高程偏差
±50
4
垂直度
±2°
3.6超前小导管施工
3.6.1小导管制作
D4K7+955~D4K7+905拱部采用φ42小导管,小导管采用φ42×3.5㎜的无缝钢管,小导管长度4m,小导管前端10cm加工成尖锥型,管身每隔20~30㎝钻孔径φ6~8㎜的注浆小孔,并沿管身呈梅花型均匀布置。
导管尾端止浆段长度不小于100㎝。
3.6.2超前小导管布置
Vc级围岩φ42超前小导管在拱部范围布置2.4m/环,环向间距中至中为0.4m,外插角10°~15°,小导管每环37根。
3.6.3超前小导管施作
超前小导管采用YT-28风钻钻孔,钻孔前先喷混凝土5~10cm封闭掌子面,然后按设计范围,间距准确地定出管口位置。
钻孔时按严格控制外插角,钻进至设计孔深后利用高压风吹净孔眼内的粉尘及岩石碎屑。
顶管采用人工锤击或风钻钎尾顶入小导管,小导管顶入长度不小于管长的90%。
小导管管口用塑性胶泥封堵,防止浆液从孔口溢出。
注浆参数为:
水灰比(重量比)0.5:
1,注浆压力一般为0.5~1.0MPa,施工时可根据具体情况调整注浆参数。
3.6.4超前小导管注浆
注浆按照由低到高隔孔注浆的方法进行。
单孔注浆时,首先以初压注浆,然后在终压下进行注浆并保持1~2min终压再卸荷,保证注浆量及扩散半径达到设计要求,达到超前加固的目的。
注浆过程中,对浆液应不停搅动拌和,避免沉淀,影响浆液浓度。
在施工中严格控制注浆压力,防止出现串浆等异常现象。
当出现异常现象时,采用多台泵同时注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆;注水泥浆压力突然升高应立即停机检查;水泥浆单液进浆量很大,压力上不去,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,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。
注浆过程中应随时注意注浆压力和注浆泵排浆量的变化,分析注浆情况,防止堵管、跑浆、漏浆。
注浆结束标准:
当压力达到设计注浆终压并稳定10~15分钟,注浆量达到设计注浆量的80%以上时,可结束该孔注浆。
3.7喷射混凝土施工
3.7.1喷射工艺
1、喷锚作业必须实行定机、定人、定岗、认真做到安全操作,保养和交班制度。
2、喷射混凝土采用湿喷工艺,分段分片、自下而上喷射先将低洼处大致喷平,在顺序分层、往复喷射。
3、有钢架时,先喷射钢架与周围间混凝土,在喷两钢架之间的混凝土。
4、边墙应从墙角开始向上喷射,一次喷射厚度7~10cm,拱部5~6cm。
5、喷射时喷头与受喷面保持1.5~2.0m的适当距离,喷射角度尽可能接近90°。
6、喷射速度要适当,有利于混凝土的压实。
风压过大,回弹增加;风压过小,喷射速度过小,压实力小,影响混凝土强度。
7、喷射时喷嘴严禁对人放置。
3.7.2混凝土拌合及运输
混凝土在拌和站使用自动计量拌和机拌和;混凝土运输车运输,采用人工进行喷射作业。
3.7.3喷射混凝土施工准备
施工前一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,应采用高压风吹净岩面。
喷射混凝土时设置控制喷射厚度的标志(Vc围岩拱部和边墙喷射混凝土厚度29㎝、仰拱喷射混凝土厚度27㎝)。
3.7.4喷射混凝土施工
喷射混凝土过程中喷射机的工作风压严格控制在0.3~0.5MPa范围内,控制好喷嘴与受喷面的距离和角度,喷嘴与受喷坡面垂直,有钢筋时角度适当放偏30°左右,喷嘴与受喷坡面距离控制在0.8~1.2m范围内。
喷射混凝土连续进行施工,混凝土喷射作业分段分片依次进行,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于6m。
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1h后再进行喷射时,先用风水清洗喷层表面。
喷射混凝土终凝2小时后,进行洒水养护,养护时间不少于14h。
喷射混凝土应与围岩、钢架、钢筋网结合紧密,背后无空洞和杂物。
表面应喷射平整、密实,无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓、锚杆头无外露。
喷射混凝土施工工序流程图
4、质量要求
隧道工程施工工艺质量保证措施:
狠抓综合地质预报,扎扎实实地搞好施工中的开挖、喷锚和量测工作。
初期支护仰拱施工应快挖、快支、快速封闭。
初期支护要紧跟开挖及时施作,并且及早封闭成环。
喷射混凝土由洞外拌合站拌合提供,运输采用混凝土罐车,人工应用喷射枪进行喷射。
用埋钉法或钻孔法确定喷射混凝土的厚度:
喷射混凝土厚度检查点数的90%及以上大于设计厚度。
锚杆施工后用尺量孔位偏差不得超过±15cm,砂浆饱满度和杆体长度用超声波锚杆检测仪进行抽检,砂浆强度达到10Mpa以上后方可上托板和拧紧螺母。
钢筋网与初喷面密贴,并与锚杆、钢架等焊接牢固,喷混凝土保护层厚度不小于2cm。
钢架所需钢材应按照钢材质量证明书进行现场复检。
有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等应清除干净并应对焊点进行防锈处理。
焊制前进行焊工摸底试焊,按照手工电弧焊规范经考试合格评定焊接等级。
并按规范选用焊接电流。
电压、引弧速度等,并要求供电质量稳定。
施焊前焊工应复查组装质量及焊接缝区的处理怀况,爆接完毕后应清除熔碴及金属飞溅物,不允许出现漏焊和假焊等现象。
安装时,钢架应紧贴围岩,与围岩之间的间隙,不得用片石进行回填,而应用喷射混凝土喷填密实。
5、施工安全措施
5.1利用各种宣传工具,采取多种教育形式,使职工树立安全第一的思想,不断强化全员意识,建立安全保证体系,使安全管理制度化、教育经常化。
5.2作业人员以及所有进入隧道施工工地人员,必须按规定佩戴防护用品、穿戴防护用具。
5.3机器运行中,要时刻注意运转情况,注意异常出现,一旦发现异常状况要立即停机检查,待排除故障后方可继续工作。
5.4作业应统一指挥,同时加强安全保卫,禁止闲杂人员进行入隧道施工场地。
5.5施工人员到达工作地点时,应检查工作面是否处于安全状态,并详细检查支护是否牢固、如有松动石块或裂缝,应及时予以清除或支护。
5.6所有作业平台设置护栏,隧道内保证光线明亮。
5.7在钢架制作和搬运过程中,应将钢架构件绑扎牢固,以防止发生整体构件或连接铁件碰撞伤人、车辆倾覆、构件坠落等事故。
5.8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初喷混凝土层的变化情况,防止落石或坍塌引起伤人事故。
6、文明施工及环保措施
6.1文明施工措施
6.1.1场地布置合理,设备材料摆放有序,员工佩卡上岗。
6.1.2加强路容、路貌管理,各种标牌、标语立于各责任区,施工现场井然有序。
6.1.3认真搞好现有道路的维护工作,确保施工路段的道路畅通。
6.1.4施工中各种建筑垃圾、施工弃渣均需按设计指定的地点堆弃,严禁将废弃物随意堆弃。
6.1.5施工废水、废液必须按环保规定进行处理,使各项指标达到排放要求,不造成水源污染。
6.1.6车辆在运料过程中,对易飞扬的物料用篷布覆盖严密,且装料适中,不得超限超载;车辆轮胎及车外表用水冲洗干净,保证道路的清洁。
6.2环境保护措施
6.2.1环境保护要认真贯彻执行“预防为主,防治结合,综合防治”的原则和国家关于环境保护的法规。
6.2.2污水排放管理:
施工的废水、污水经过沉淀、初步净化后排入排污系统。
采取切实有效措施,不使有害物质(如燃料、油料、化学品、以及超过允许量的有害气体和尘埃、弃渣等)污染场地周围的环境以及草地和树木。
报废材料或施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。
对于施工中废弃的零碎配件,边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生,以保护自然环境不受破坏。
6.2.3临时交通维护:
由于施工过程给周围交通造成不便,为使施工对周围交通影响减至最小,沿临时交通线路设置醒目的交通指示牌和夜间照明路灯,保证行人与车辆能够安全方便。
6.2.4主要交通道路及施工便道采用混凝土路面,在大风和干旱季节对施工场地和路面经常洒水,避免发生粉尘、扬尘。
后附:
1、超前小导管施工图
2、Vc型复合式衬砌图
3、Vc型复合式衬砌钢架图