南山隧道洞门边仰坡开挖支护技术交底.docx
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南山隧道洞门边仰坡开挖支护技术交底
南山隧道出口边、仰坡
施工技术交底
洞口边仰坡开挖与支护的作用是为了能尽早的进行洞身施工,确保隧道工程的施工安全。
它的施工进度和工程质量不仅直接影响到洞身开始施工的时间,而且还会影响洞内施工。
因此,洞口边仰坡开挖和支护施工是隧道施工的关键。
南山隧道出口端洞门采用翼墙式洞门,洞口边仰坡及挡墙背后临时开挖面采用锚网喷防护,喷射C25砼,厚8cm;钢筋网采用ф8钢筋,网格间距25cm×25cm;锚杆采用ф22砂浆锚杆,每根长3m,间距1m,梅花型布置。
永久开挖边坡采用浆砌片石或骨架护坡防护,并撒草籽绿化。
为保证洞口边仰坡美观及协调统一,洞口骨架护坡型式可根据相邻路基护坡型式适当调整。
1、施工准备
按照施工图纸认真核对隧道洞口地形、地貌、地质情况,确认无误后测量组放样,施工边、仰坡的截排水天沟,将地表水、边仰坡积水引离洞口。
截水沟且危岩清除完毕后,开挖隧道出口边、仰坡,对隧道仰坡进行锚杆挂网喷浆。
2、洞口边仰坡开挖及支护措施
边、仰坡土石方开挖遵循先土后石、自上而下分层进行开挖。
根据明挖段边仰坡高度,每开挖一层,应及时对边仰坡进行支护。
土层采用挖掘机开挖;岩层采用风钻钻孔、浅孔爆破,推土机集碴,装载机配合自卸汽车装运,弃于指定弃碴场。
边仰坡防护分为临时防护和永久防护两种。
洞口至分界里程范围内端墙、挡墙背后临时开挖面采用锚喷防护,喷射C25混凝土,厚度8cm,钢筋网采用Φ8钢筋网,网格间距为25×25cm。
衬砌开挖范围外锚杆采用φ22砂浆锚杆,每根长3m,间距为1m,梅花形布置。
喷射砼施工结束后7天内,每天必须向喷面层洒水养护,保证喷面湿润。
具体放坡开挖线根据现场实测地面高程计算后放样出,洞口边仰坡放线后,在距边仰坡开挖线边缘不小于5m处开挖截水沟。
3、洞口边仰坡施工工艺及操作要点
3.1边仰坡施工工序
⑴.开挖洞口土石方前,先清除边仰坡上的浮土、危石,在边、仰坡刷坡顶外大于5m处做好边、仰坡的截排水天沟,将地表水、边仰坡积水引离洞口,以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。
⑵.仰坡坡顶危石清理完毕后,需要对原始地形断面进行测量。
⑶.边、仰坡土石方开挖遵循先土后石、自上而下的分层进行开挖。
根据明挖段边仰坡高度,每开挖一层,应及时对边仰坡进行支护。
土层采用挖掘机开挖;若遇岩层采用风钻钻孔、浅孔爆破,推土机集碴,装载机配合自卸汽车装运,弃于指定弃碴场。
爆破时严格控制药量,控制爆破振动。
3.2边仰坡防护施工
3.2.1锚杆施工工艺及操作要点
(1)原材料备制
①锚杆材料:
锚杆材料采用砂浆锚杆,钢筋直径Φ22㎜,按设计要求规定的材质、规格备料,并进行调直、除锈、除油,以保证砂浆锚杆的施工质量和施工的顺利进行。
②水泥;普通水泥砂浆选用普通硅酸盐水泥,在自稳时间短的围岩条件下,宜用早强水泥砂浆锚杆。
③砂:
宜采用清洁、坚硬的中细砂,粒径不宜大于3mm,使用前应过筛。
④配合比:
普通水泥砂浆的配合比:
水泥:
砂宜为1:
1~1:
1.5(重量比),水灰比宜为0.38~0.45;
⑤砂浆备制:
砂浆应拌合均匀,随拌随用。
一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严防石块杂物混入,主要为了保证砂浆本身的质量及砂浆与锚杆杆体、砂浆与孔壁的粘结强度,也就是为了保证锚杆的锚固力和锚固效果。
(2)锚杆孔的施工
①孔位布置:
孔位应根据设计要求和围岩情况布孔并标记,允许偏差为±15mm;
②锚杆孔径:
砂浆锚杆的锚杆孔径应大于锚杆体直径15㎜;
③钻孔深度:
砂浆锚杆孔深误差不应大于±5㎝;
④锚杆孔应保持直线;
⑤灌浆前清孔:
钻孔内若残存有积水、岩粉、碎屑或其它杂物,会影响灌浆质量和妨碍锚杆杆体插入,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。
(3)锚杆安装
①砂浆:
砂浆锚杆孔内的砂浆也应采用灌浆罐和注浆管进行注浆。
注浆开始或中途停止超过30min时应用水润滑灌浆罐及其管路,注浆孔口压力不得大于0.4MPa,注浆时应堵塞孔口。
注浆管应插至距孔底5~10㎝处,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,并用手将水泥纸堵住孔口。
②锚杆安装:
锚杆就位孔口后,将堵塞孔口水泥纸掀开,随即迅速将杆体插入并安装到位。
若孔口无水泥砂浆溢出,说明注入砂浆不足,应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆;锚杆杆体插入孔内的深度不宜小于设计规定。
锚杆安设后不得随意敲击,三天内不得悬挂重物。
③钻孔注浆的饱满程度,是确保安装质量的关键,工艺要求注浆管插到距孔底5~10㎝,并随砂浆的注入而缓慢匀速拔出,就是为了避免拔管过快而造成孔内砂浆脱节。
砂浆不足时应重注砂浆。
这都是为了保证锚杆全长为足够饱满的砂浆所握裹,保证其锚固效果。
3.2.2挂钢筋网施工
钢筋网预先加工成网片,采用φ8钢筋,钢筋需调直除锈,网格尺寸为25×25cm。
钢筋网应随岩面的起伏进行铺设,且与锚杆联络牢固,在喷射混凝土时钢筋不得晃动;采用单片捆扎预制后铺挂在锚杆尾部,钢筋网搭接长度大于10cm。
3.2.3喷射砼施工
(1)工艺参数
a、工作风压:
一般为0.2~0.4MPa;
b、喷射角度与喷射距离:
喷头与受喷面垂直时,回弹量最小;喷头与受喷面距离一般宜保持在0.6~1.0m;
c、养护:
喷射土施工结束7天内,每天须向喷面层洒水养护,每日一次,若遇晴天洒水次数。
d、水压:
喷头处水压控制在0.15~0.2MPa;
(2)需注意的问题:
①喷射机的合理使用:
启动喷射机时,应先送风再开机,并应在机械运转正常后送料,供料均匀连续。
作业结束时,先停止送料,待罐内余料喷完,再停机,然后关风。
停止喷射作业后,喷射机和输料管内的积料应及时清除干净,以避免混合料结块堵管。
②输料管堵塞问题:
堵管的一般原因有以下几种:
a、 操作程序有误,如先开马达后送风,操作阀错开,致使高压风大量泄出,使工作室内风压急剧下降,也会引起输料管堵塞 。
b、 如遇堵管,应立即关闭马达,随后关闭风源,并将软管拉直,然后 以手锤敲击找到堵塞位置,可将风压开到0.3~0.4MPa,同时继续敲击堵塞部位,使其排除堵塞物而畅通。
排除堵管现象时,应注意喷嘴前方严禁站人,以免发生伤人事故。
③安全及劳动保护:
施工中注意喷嘴不准对人,以免喷射伤人,喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业;喷射机一定要安放在围岩稳定地段。
喷射土施工人员必须佩戴防尘口罩等,操作喷头的工人应佩戴防护眼罩,夹胶工作服、长筒乳胶手套等。
3.2.4砼挡墙施工
⑴洞口挡墙施工要求
①墙身设置布置φ10cmPVC泄水管。
为防止泄水孔堵塞,应在泄水孔进口处设置反滤层。
②挡墙基础埋置深度根据岩层情况不同而确定。
③挡墙倾斜基底严格按照设计要求施工,不得改缓或改陡。
⑵洞口挡墙施工方法
①挡土墙基础开挖前要做好排水,防止地表水、地下水流入基坑。
基坑两侧要较挡土墙底板宽出不小于50cm。
②挡墙基础开挖后,对基底进行清理,并检测基底承载力合格后才能浇筑砼,达不到承载力的要进行基底处理。
③墙身在路基面处及以上部分每隔2m交错布置φ10cmPVC泄水管,其排水坡度不小于4%。
为防止泄水孔堵塞,应在泄水孔进口处设置反滤层。
④模板工程:
a、为保证挡墙的外观质量,施工中必须使用大面积整体模板。
b、模板安装前,必须经过正确放样,检查无误后才能立模安装。
c、模板必须支撑牢固、稳定,不得有松动、跑模、超标准变形下沉等现象。
d、模板应拼缝平整严密,并采取措施填缝,不得漏浆,模内必须干净。
模板安装后应及时报检,合格后及时浇筑混凝土。
e、模板采用拉杆螺栓固定时,中间设止水环,端部应加垫块,拆模后其垫块孔应用膨胀水泥砂浆堵塞严密。
⑤混凝土浇筑
a、混凝土采用拌合站集中拌合,混凝土搅拌运输车运输方式。
b、混凝土浇筑前,应对模板、支架和预埋件进行检查,符合要求后方能浇筑。
同时应清除模板内的垃圾、泥土等杂物。
c、混凝土应连续浇筑,因故必须间歇时,其允许间歇时间应根据试验确定。
d、当采用插入式振捣时,混凝土浇筑层厚度应不大于振捣器作用部分长度的1.25倍;每一振点的振捣延续时间,应将混凝土捣实至表面呈现浮浆和不再沉落为止;且移动间距不大于作用半径的1.5倍;振捣靠近模板时,机头须与模板保持5~10cm距离。
⑥混凝土的养护
a、混凝土浇筑完后,应在12h内加以覆盖浇水养护。
b、养护时间不小于7天。
每天浇水次数以能保持混凝土表面经常处于湿润状态为宜。
c、墙身砼强度达到80%后方可进行路基填筑及台背回填。
距墙体1m的范围内不得使用重型压路机碾压,可使用小型压实机械进行压实。
⑶洞口挡墙施施工注意事项
a、施工时根据地质情况分段开挖及时砌筑墙身,临时开挖边坡尽可能与墙背坡一致,如果有坍塌或超挖,回填料的换算内摩擦角应保证不小于挡墙设计时岩土的计算摩擦角,必要时应以M10浆砌片石回填,保证墙身稳定。
b、墙趾台阶及倾斜基底应严格按照设计要求施工,不得随意更改,以免影响墙身稳定。
c、墙身混凝土及片石砌体不宜有水平通缝,墙趾台阶为墙身断面薄弱处,应与墙身同时砌筑,片石咬合紧密,以保证该处强度及整体性,不得分先后进行补贴施工。
d、挡墙背后如果因超挖回填干砌片石时,其表面应以水泥砂浆抹平成平缝,其沟缝范围根据具体情况而定。
e、挡墙后的临时边坡可采用喷锚进行临时支护,喷射混凝土采用C25混凝土,φ8钢筋网,锚杆直径为22mm。
3.2.5浆砌片石挡墙施工
⑴.砂浆根据配合比进行拌制,拌合时间为3~5min。
砂浆必须具有良好的和易性,其稠度以标准圆锥体沉入度表示,用石砌体时宜为50~70mm。
砂浆随拌随用,一般在3~4h内使用完毕,不允许加水重塑;气温超过300C时,宜在2~3h内使用完毕。
⑵.砌块在使用前必须浇水湿润,表面如有泥土、水锈,应清洗干净。
⑶.砌体采用挤浆座浆法施工,砂浆饱满,无空洞现象。
⑷.砌筑时,如基底为岩层或混凝土基础应将基底表面清洗、湿润,再座浆砌筑;如基底为土质,可直接座浆砌筑。
⑸.片石应分层砌筑,一般2~3层组成一个工作层,每一个工作层应大致找平。
应选用具有比较整齐表面的大尺寸石块作为角隅石及镶面石。
相对长和短的石块应交错铺在同一层并和帮衬石或腹石交错锁结。
竖缝应与邻层的竖缝错开。
⑹.各砌筑层的砌块应安放稳固,砌块间应砂浆饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。
砌筑时,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面放一部分,然后于石块放好后填满捣实。
⑺.较大石块应使用于下层,安砌时应选取形状及尺寸较为合适的砌块,尖铰突出部分应敲除。
⑻.砌筑上层块时,应避免振动下层砌块。
砌筑工作中断后恢复砌筑时,已砌筑表面应加以清洗或湿润。
⑼.如果石块松动或砌块开裂,应将石块提起,垫层砂浆与砌缝砂浆清扫干净,然后将石块重铺砌在新砂浆上。
⑽.在砂浆凝固前应将外露缝勾好,勾缝深度不小于2cm。
如若不能按这样将外露缝勾缝,应在砂浆未凝固前,将砌缝砂浆括深不小于2cm,为以后勾缝作准备。
⑾.已完成的砌体,在7—14天内应加强养生。
⑿.所在灰缝应满填砂浆。
3.2.6超前支护洞口大管棚施工
本隧道洞口段(K7+435-DK7+450)设置有一段15米明洞,属
级围岩。
DK7+450-DK7+490和DK7+655-DK7+695段各40米亦处于V级围岩,设计采用大管棚超前支护。
大管棚采用Φ108热轧无缝钢管,壁厚6mm,长40m,外插角1~3度,环与环搭接长度不小于5m,压注水泥浆。
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,形成对开挖面前方围岩的顶支护。
管棚一般由钢管和钢架组成,并辅助锚杆和喷射混凝土。
洞口大管棚施工应按照以下要求进行:
应先标出隧道中线及拱顶标高,拉槽开挖预留核心土,作为施工套拱和管棚施钻的工作平台。
管棚应按设计位置施工,钻孔采用管棚钻机,该机械采用顶驱双作用冲击及回转,把套管及钻具同时冲击回转钻入软弱围岩内,钻孔时采用大扭矩回转套管钻进穿孔,提高了孔向精度及钻深能力,钻架配置两度液动夹头,方便夹紧及卸拧钻具丝扣,减少劳动强度,内置液动注水泵,简化清孔排渣及洗孔工序。
顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转,钻入隧道顶板前端设计要求孔深。
钻孔完毕,将套管内孔注水清洗干净,然后将钻杆拔出,套管仍留在孔内护孔。
③事先加工好带有注浆眼的钢管插入套管内,为改善管棚受力条件,接头应错开,编号为奇数的第一节管采用3m钢管,编号为偶数的第一节管采用6m钢管,以后每节均采用6m长钢管。
隧道纵向同一截面内接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。
钢管节与节用丝扣联接,丝扣一般长15cm,钢管终端密封。
④管插进后,取出套管。
⑤上述步骤将其余管棚施钻安插完毕,然后施做止浆墙。
⑥用高压泵将水泥浆压入钢管内,浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内,固结附近岩土层,采用导管编号注浆,先注“单”号孔,待1至2天固结后,再注“双”号孔,管棚位于土层中压注水泥浆,压力不小于2MPa,其余地段压注水泥砂浆(水灰比1:
1,砂灰比2:
1)压力不小于1MPa。
⑦管棚支护下,进行隧道开挖,开挖总长度为管棚总长度的90%。
管棚施工工艺流程见图3-7-6
图3-7-6洞口大管棚施工流程图
否否
是
否
是
4、安全保证措施
⑴进入施工现场的作业人员必须戴好安全帽及穿防滑鞋,严禁打赤膊、穿拖鞋、背心、短裤进入施工区域。
⑵严禁作业人员酒后上班,禁止上下重叠作业,施工现场配置专门的安全员。
⑶施工现场用电工程的安装、维修和拆除,均由经过培训并取得上岗证的电工完成,非专业电工不准进行电工作业,且必须按照用电安全规范执行。
⑷现场施工作业人员必须系好安全带,安全带通过安全绳必须系在牢固的地桩及稳定的岩石上,防止作业人员坠落跌伤。
⑸对湿喷机、搅拌机、注浆机等机械严格按照操作说明及规范进行,防止伤人。
⑹喷射作业过程中严格控制喷头角度及距离以防止喷射砼回弹伤人。