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1、单线铁路短小隧道出洞方案一、工程概况1、概况黄泥岗隧道位于本溪市八里甸子镇八家堡子村东约600m山上,起讫里程DK57+605DK58+055,全长450米,位于直线上,纵坡-3.0,最大埋深85m。进口地势陡峭,地面倾角约40左右,线位与等高线交角约75。地表植被茂盛,主要为松树及灌木。山前地势平坦,为松树苗圃,据洞口约100m处有一砂场。砂场前有土路宽约2.5m,可通至包(八)家堡子,有村道至桓盖线。进口地势较平坦,地面倾角约2025左右,线路线位与等高线交角约5060。地表植被茂盛,主要为松树林。山脚有一条土路宽约2.5m,可通至八家堡子,有村道至桓盖线 。本隧按120km/h设计,隧道
2、建筑限界及衬砌内轮廓采用“隧限-2A”。轨下基础采用钢筋混凝土新型轨枕(长2.5m)、碎石道床,铺设50kg/m钢轨,道床底至轨顶面高程为66.7cm。本隧道围岩级别分类,其中级170m,级围岩105m,级围岩90m,级围岩85m,总长450米。2、气象、水文、地质条件2.1 气象隧道所在区域年平均气温6.9,最冷月平均气温-12.4,属寒冷地区,土壤最大冻结深度1.25m。2.2地层岩性及地质构造根据地质调查和钻探揭示,该隧道表覆第四系全新统坡残积层(Q4 dl+el),下伏燕山期(5)花岗岩。其地层由新至老分述为:13-1碎石土(Q4dl+el):黄褐色,稍湿饱和,稍密。花岗岩:砂砾结构,
3、块状构造。19-2强风化花岗岩,灰绿色,节理很发育,岩体较破碎,呈角砾碎块状;19-3弱风化花岗岩,灰白、灰褐色,节理发育,岩体较完整,呈块状巨块状。本隧道地震动峰加速度为0.05g(地震基本烈度小于度)。2.3水文地质条件勘测区域地表水系较发育,进口有河沟,钻探发现地下水,水位埋深4.8m,降雨时会有较大水量流经此处。地表水及地下水在化学环境中对混凝土结构不具硫酸盐侵蚀性,地下水氯盐环境对混凝土结构不具侵蚀性。二、编制依据及原则1、编制依据依据沈阳铁道勘察设计院编制的黄泥岗隧道隧道设计施工图及其它相关设计文件;现行客货共线铁路的技术规范、规定、标准以及有关现行的国家和行业技术规范和标准。现场
4、施工调查所掌握的情况;我公司在同类工程施工中的成熟的施工技术和成功经验及现有可以调用于本工程的各类施工资源条件。2、编制原则保证重点、统筹安排,确保工期的严肃性。施工组织安排尽可能组织平行、流水作业,合理安排施工顺序,保持均衡生产。科学合理配置机械设备,全面提高机械化程度,充分发挥设备配置生产能力,大幅度提高劳动生产率和施工进度。推行新技术、新工艺;实行规范化、标准化作业,以一流的管理创优质名牌,确保创优规划和质量目标的实现。科学布置现场,合理安排工序,注意环境保护,推行文明施工,确保安全生产。合理投入,控制成本,节约用地,节约投资。三、施工计划1、施工进度计划截至2015年8月25日本隧道进
5、口掌子面开挖施工里程至DK58004,剩余46m暗洞开挖。根据本隧道目前剩余工程量和围岩地质情况,以及施工队近期施工进展情况,每天按2.4米进度指标,掌子面于2015年9月9日施工至DK58+040时停止掘进。与此同时,做好出口洞顶截水天沟,洞口段土石方开挖、超前大管棚施工及往进口开挖3m,计划于2015年9月15日完成出口超前大管棚施工,然后再进行剩于10m暗洞施工,为了保证安全,只能从一侧组织爆破,严格按照“短进尺、强支护、紧封闭、勤测量”组织实施,每天按1.5m进度指标,计划贯通日期为2015年9月24日。2、主要机械设备计划主要机械设备上场情况见表3-1。表3-1 主要机械设备上场情况
6、表序号名称规格型号单位数量备注1空压机FEDGD-132F台42风镐把123凿岩机YT28台64挖掘机DH300LC-7台15装载机(侧翻)LG843台16出碴车金杯牌辆37钢筋切割机QGJ8-18台28钢筋弯曲机WAJ8-20台29冷弯机ZW-30t台110电焊机BX3-5001台211电焊机BX1-3001台812湿喷机TK961台213发电机SF300GF台114注浆机2ZTG-60/210台215轴流风机SDFC-N012.5台116混凝土拌和机JS750座117管棚钻机YGL-100A台118自动安平水准仪DZS3-1台219收敛仪台220便携式气体检测仪台121全站仪徕卡台1施工过
7、程中保证设备状态良好及时保养维修,确保按期完成施工任务。3、主要材料计划黄泥岗隧道剩余工程所需材料于9月6日前全部备齐,以免降雨等影响材料进场情况发生。四、测量及监控量测方案1、测量控制方案隧道贯通前,测量班将本隧道的进出口导线和高程控制点进行一次复测,复测结果必须符合铁路工程测量规范的要求。在隧道导线和高程控制点复测的基础上,复测本隧道的洞口及洞内导线和水准点,洞内导线点和水准点尽量靠近掌子面。2、测量人员组成项目部分部设测量班,隧道工区设测量组,综合素质能达到独立胜任隧道工程的控制测量和隧道放样的水平。测量班和工区测量组实行班(组)长负责,测量班负责对隧道工区施工测量工作进行指导,测量组长
8、为隧道施工及时提供定位和服务。项目部分部实行三级复合制度,平面测量和导线点的布控由公司精测队完成,并按开挖进度情况进行复检,项目部测量班长负责测量组测量过程的监督和测量成果的复核,随时做到监控测量,测量组在测量时加强自检自核。3、测量仪器设备配置序号仪器名称规格型号单位数量1全站仪徕卡TS09套12水准仪天宝DINI0.3套13GPS南方S86台44、测量任务进、出口端加桩任务黄泥岗隧道进口里程DK57+605,设计隧道中心线坐标X=4566851.340,Y=520187.922,平面控制点加桩桩位坐标JM51-3,X=4566993.771,Y=519875.373,Z=467.3938;
9、对应线路里程DK57+271.300左59.126米,JM51-1,X=4566792.178,Y=519734.124,对应线路里程DK57+154.886右159.843米。出口里程DK58+055,设计隧道中心线坐标X=4566723.376,Y=520619.345,平面控制点加桩桩位坐标JM54-1,X=4566632.355,Y=520693.515,Z=466.7668;对应线路里程DK58+151.992,右66.172米,JM54-2,X=4567071.591,Y=520775.097,Z=464.2156,对应线路里程DK58+105.303,左378.130米;平面和水
10、准高程点均已复测,精度符合铁路工程测量规范要求.坐标和高程系统坐标系统,平面采用1954北京椭球高斯投影工程独立坐标系统,中央子午线12440;高程采用1956黄海高程系。资料利用利用沈阳铁道勘测设计院提供的田师府至桓仁铁路新建工程,精密控制测量平面和高程成果为依据,布桩联测。洞外平面控制导线点黄泥岗隧道设计院提供平面控制点2个点,全为五等控制点,要满足施工测量需加桩,导线点加密用双频静态GPS完成,在五等控制点上扩展,考虑到桥隧相连和顺接,管区内整体联测,再局部测量,GPS测量精度指标按下表:等级固定误差a(mm)比例误差系数b(mm/km)基线方位角中误差()约束点间的边长相对中误差约束平
11、差后 最弱边边长相对中误差五等10231/700001/40000隧道洞外水准高程控制点设计院所交黄泥岗隧道四水准高程点,全部带在平面控制点上,设计院交桩后,管段内的水准点全部进行了联测,精度均能达到规范要求,但相距洞口地段偏远,需要加密水准点,加点观测均按三等水准要求操作,三等水准测量精度要求见下表:水准测量等 级每千米水准测量偶然中误差M每千米水准测量全中误差MW限 差(mm)检测已测段高差之差往返测不符值附合路线或环线闭合差左右路线高差不符值三等水准36201212隧道洞内外贯通测量估算黄泥岗隧道横向贯通误差的规定:相向开挖隧道长度L4km,预估贯通面里程为DK58+047.根据铁路工程
12、测量规范:洞外贯通中误差30mm,洞内贯通中误差40mm,综合贯通中误差50mm,贯通限差100mm.A、由于洞外、洞内控制测量以及细部放样误差使得开挖工作面的线形不能理想衔接而产生错开的现象叫做贯通误差,用表示,可将其分解为纵向贯通误差、横向贯通误差和高程贯通误差。根据误差传播定律有:贯通误差影响隧道的长度只要不大于定测中线的误差便可满足施工要求,这点对测量工作是容易达到的。高程贯通误差采用等级水准测量方法也容易达到所需的精度要求,惟有由于洞内测量限于条件只能采用导线形式,而导线测量若控制不当误差容易超限,因此需对横向贯通误差加以严格控制。导线网对隧道贯通误差的影响,主要来源于测角误差和测距
13、误差。根据误差传播定律,则可得导线测角中误差所引起的横向贯通中误差为 ;式中:导线测角中误差,观测角度的导线点到贯通面的垂直距离平方的总和,-206265(),导线测边误差所引起的横向贯通中误差为:;式中:导线边长相对中误差,各导线边在贯通面上的投影长度平方和的总和。那么,导线测量误差在贯通面上所引起的横向贯通中误差为: 该式是隧道工程横向贯通中误差常用的估算公式。 隧道洞内导线控制测量在洞外控制测量的基础上,结合洞内施工特点布设成闭合导线形式,洞内导线以洞口投点为起点,隧道内的导线控制点由洞外控制点引测闭合平差符合五等测量要求方可使用。导线点布设在施工干扰小、稳固可靠、通视良好并便于设站的地
14、方。导线边长根据测量设计的要求并考虑实际通视条件,在直线段不宜短于250米布设,并定期对已设导线进行复测,校核保证其无误。洞内导线测量应满足下表的要求:洞内导线测量精度要求测量等级适用长度(km)测角中误差()边长相对中误差一级1.54.01/20 000洞内导线边长测量技术要求等级测距仪精度等级每边测回数一测回读数较差限值(mm)测回间较差限值(mm)往返观测平距较差限值往测返测一级112-B、黄泥岗隧道洞内外横向贯通测量估算结论:(1)M外2=mj2+mc2+(Ljcos*ma j/)2+(Lccos*mc/)2M外=14.14mm。式中mj、mc进出口GPS控制点的Y坐标误差,取mj=m
15、c=10mm;Lj、LC进出口GPS控制点至贯通点的长度;Mj、mc进出口GPS联系边的方位中误差,取mj=mc=3、 进出口控制点至贯通点连线与贯通点线路切线的夹角。(2)M2内=m2y+m2yLMy=m/R2X,myL=mL/Ld2yM内=0.03mm。式中my测角误差影响在贯通面上产生的横向中误差(mm); MyL测边误差影响在贯通面上产生的横向中误差(mm) ; M控制网设计的测角中误差()取m=4; Rx控制网各点至贯通面的垂直距离(m),洞内导线平均边长设计为250m; ML/L控制网设计的边长相对中误差,取ML/L =1/20000dy控制网各边在贯通面上的投影长度(m),主要考
16、虑洞外与洞内之间联系边的投影长度。(3)黄泥岗隧道洞内外综合横向贯通测量估算结论为:M= M外2 + M内2M= 14.142 + 0.032=14.14(mm)50mm,可以贯通.五、贯通施工总体方案根据目前的施工进度情况,需立即组织施工本隧道出口洞顶截水天沟、洞口段土石方开挖及超前大管棚施工,进口掌子面施工到DK58+040时停止掘进,并进行喷锚封闭,按照设计要求打设超前小导管并注浆,确保掌子面稳定。待出口超前大管棚施作完毕并注浆后方能实施爆破,贯通段爆破施工时,只能从一侧组织爆破,严格按照“短进尺、强支护、紧封闭、勤量测”组织实施,并严格按照短台阶法施工。六、主要施工方法及工艺1、出口洞
17、顶截水天沟施工洞顶截水沟采用M15浆砌片石。截水沟采用梯形沟,厚度25cm,内底宽60cm,顶宽290cm,截水沟设计图见图51。图5-1 洞顶截水沟设计图洞顶截水沟位置应根据实际情况设置在洞口边、仰坡和地面交接线5-10米以外。根据地形,放出截水沟的边线,每隔10m做一个断面,在地形变化位置,增加断面。水沟的沟底坡度随地形变化,保证水沟流水通畅。采用挤浆法施工,砂浆饱满。基础要在稳定的地层中,若遇软地基,应对软地基进行夯实处理。外观要求:沟身、沟底表面平整,圆滑顺直。洞顶截水沟每10米设置一道伸缩缝,缝用沥青麻絮填塞饱满。必须与周围排水系统连通,保证路基安全稳定,水流畅通,避免污染环境。考虑
18、排水系统冻结保护,洞口排水管始终保持埋设在地面以下1.5m,排水管进口连接保温出水口。2、出口明洞开挖明洞开挖分层、分段进行,开挖必须保证边仰坡的稳定,边仰坡率符合设计要求。明洞总体分层开挖安排边仰坡开挖分层分段开挖,高度控制在3m左右,远离边仰坡处明洞开挖深度可以达到4m。为实现快速进洞,明洞开挖时两侧先开挖至最低端大管棚下1米的位置,中间核心土部分预留,等大管棚施工完毕,隧道开挖下部时再将明洞两侧向下开挖。测量组精确放出隧道中线及明暗分界里程,并在地表放出刷坡边线,做出明显标志。挖掘机到位清理地表杂物,并为装载机、出碴车等修理出作业平台。按照技术交底要求分层开挖,挖掘机开挖,人工修坡,遇到
19、较硬围岩,采用松动爆破。分层开挖至设计高度后,报监理工程师验收合格后,喷射混凝土至设计厚度,然后准备下层开挖。开挖至明暗交界断面位置,预留核心土,为进洞时施作管棚提供平台。明洞开挖注意事项由于明洞地表不规则,分层开挖时应保持开挖台阶底部保持在同一平台上。明挖部分要从上至下分层进行开挖,必须边开挖边进行边坡防护,每层开挖高度不超过4m。明洞及边仰坡开挖主要采用挖掘机开挖,装载机倒碴至道路边后采用自卸汽车运输至指定地点。边仰坡分层开挖高度每层不超过4m,如需爆破作业时采用微震爆破,爆破时边仰坡炮孔最后起爆,边仰坡周边炮孔采用间隔装药,孔眼间距50cm,确保边仰坡开挖坡面质量;局部欠挖采用人工配合挖
20、掘机或风镐破除;确保边仰坡坡度质量,无欠挖,坡面不陡于设计坡度。分层开挖后必须进行测量定位,检查边仰坡坡面,进行下一层爆破孔定位,采用红油漆定出炮孔位置。分层开挖,检查完毕边仰坡后进行初喷封闭坡面;之后进行锚杆钻孔作业、喷锚支护。3、出口边坡、仰坡开挖支护边、仰坡开挖与明洞开挖同时进行,每完成一个开挖阶段后要及时进行支护。洞顶临时边仰坡按照1:0.75的坡度进行开挖。明洞段左右边坡开挖按照1:1的坡度进行开挖,详见设计图纸。支护参数表表5-1 边仰坡支护参数表序号项目规格数量及布设方式1喷射混凝土C25混凝土10cm厚。222砂浆锚杆L=400cm,间距1.01.0m梅花形布置。38钢筋网网格
21、尺寸20cm20cm。施工技术要求:测量组准确确定出边坡的坡口线位置,并在地面标志清楚。开挖时由上至下逐层开挖,用坡度尺随时检测坡度,保证坡面平整,准确。利用机械开挖要预留20cm,以便于人工修整,确保边坡不被扰动。边开挖,边清除表面松散土,及时进行支护。4、出口套拱施工洞口套拱施工方法套拱两侧拱脚基坑土方采用人工开挖,并预留核心土,在核心土上修建管棚工作平台。石方采用小药量弱爆破进行开挖。开挖到位后进行地基承载力试验,若地基承载力满足设计要求,则人工平整基底进行下一步套拱拱架的施工;若不满足设计要求,则浇筑C20片石混凝土基础,基础沿纵向长度1.2m,基础厚度根据实测地基承载力的大小确定,宽
22、度至开挖基坑边线。套拱纵向长度1米,共设两榀I16工字钢拱架,布置间距为0.25m、0.75m,相邻钢拱架采用22连接钢筋进行焊接固定。工字钢拱架由钢筋加工场预制完成后运输到现场进行安装,安装时根据测量人员测定的高程和拱架安装控制线准确定位,并严格检查拱架的垂直度,严格将拱架控制在同一平面。导向管施工。I16工字钢拱架安装后,精确测量将导向管定位,导向管使用1085mm钢管,环向间距33cm,长1m,以03(不包括路线纵坡)外插角,使用16固定筋焊接固定在钢拱架上。导向管管口先塞进编织袋然后用砂浆封堵,防止浇注混凝土时混凝土进入导向管。套拱衬砌混凝土施工当套拱拱架安装完毕,导向管定位后,浇注一
23、层100cm厚的C20混凝土形成套拱衬砌。套拱混凝土浇注采用钢拱架作内支撑,内模采用钢模板,侧模和外模均采用木模板。浇注厚度为100cm,沿隧道纵向长度为1.0m。混凝土浇注前必须严格检查钢支撑的加固情况,复测导向管的定位。混凝土浇筑要注意连续性并充分振捣。当混凝土凝固后拆除外模和侧模;当混凝土强度达到设计的混凝土强度的100%后,拆除内支撑和底模。5、超前大管棚施工当套拱混凝土凝固侧模和外膜拆除完毕后,随即进行超前管棚施工,本隧道出口大管棚长度30m。管棚施工工艺框图见图5-2。管棚设计参数。钢管规格:大管棚为热轧无缝钢管及钢花管,管径为外径89mm、壁厚6mm。注浆孔采用钢花管,钢花管上钻
24、注浆孔,孔径1016mm,孔间距15cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段150cm,编号为双号的钢管不开孔。钢(花)管接头采用丝扣连接,同一断面内接头数量不超过总钢管数的50%。管距:环向间距33cm。倾角:外插角为03左右,具体可根据实际情况作调整。钢管施工误差:径向不大于20cm,相邻钢管之间环向不大于10cm。钻孔采用地质钻机钻孔。为方便钻机施工,明洞中部采用预留核心的方式开挖,核心土的高度为拱顶管棚高度下1.2米,两侧边坡开挖的底部为最低端管棚下1米的位置。将核心土作为钻机平台,从拱顶向两侧顺序钻孔,两台钻机同时作业,随着孔位高度的降低,在两侧边坡底部搭设方木,作为钻机平台。89钢
25、管安装将加工好的89钢管,采用人工结合钻机顶进的方法安装。钢花管管壁上钻1016mm压浆孔,孔间距15cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段150cm,编号为双号的钢管不开孔。在预留的核心土上用1010cm方木或钢管搭设成钻孔平台架,钻孔平台随孔位增加而增高,钻孔采用1台MK-5水平地质钻机施工,从导向管向内钻准备工作人员培训套拱施工施工准备、备料、设搅拌站、搭工作平台,安输送管、安钻机、制钢花管钻机就位钻孔、推进长管棚安孔口管,止浆塞、连接管路注水试验达到要求 N拌制浆液注浆压力、流量达到要求 N下一循环Y图5-2 超前大管棚施工工艺框图入。安装时第一节加工成尖锥形,钢管节段采用89mm6
26、mm热轧无缝钢管连接,管节长46m,钢管接头要错开,保证隧道同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1米。掌子面封闭及孔口止浆管棚施工前先封闭明暗交接处掌子面,用10厚C20喷射混凝土做封面层,管棚钢管安装后,以速凝砂浆堵塞孔口段孔壁与钢管之间的空隙,再对因钻孔破坏的封面层进行混凝土补喷。管棚注浆89钢管安装到位后,安装PVC注浆管和排气阀,钢管导向管间隙用速凝水泥或其他堵塞严密,以防注浆冒出。注浆液采用1:1水泥浆液。浆液采用注浆机灌注,注浆时当排气孔流出浆液后,关闭排气孔,继续注浆,注浆压力0.5-3.0Mpa,持续15分钟后停止注浆。注浆时,先施工奇数孔,再施工偶数孔,以
27、免注浆时串浆,同时偶数孔也作为奇数孔的检查孔。大管棚施工质量保证措施:管棚施工前的工作面封闭,不仅可稳定工作面,也是止浆层,喷射混凝土厚度必须满足设计要求。孔内注浆施工难度较大,选择责任心强、经验丰富的专人负责施作。管棚施工精度要求极高,不仅应测量放样标注孔位,其允许误差小于1.0;就位后的钻机应以钻杆前后端的坐标测定,前后端三维坐标点测定误差小于0.5。孔内钻孔的精度因钻具自重及地层阻力,不可避免地产生钻孔下沉或偏斜。施工中除预留钻孔下沉高度外,钻孔中应根据地层变化情况进行钻进速度和旋转速度的调整,以减少钻孔误差,成孔后的钻孔应及时进行质量检查,不合格者应套钻清孔。6、开挖施工方案根据超前地
28、质预报资料,贯通段围岩级别为级,按照设计文件要求采用短台阶法开挖,上台阶每循环开挖长度不大于1榀钢架间距。采用弱爆破进行开挖,减少对围岩扰动,开挖完毕后立即用喷射混凝土封闭围岩,并及时进行初期支护。开挖过程中设专人观察围岩及附近初期支护变化,并做好地质素描工作。隧道开挖施工工艺流程见图5-3。台阶开挖法台阶法施工程序见图5-4。超前地质预报判定围岩级别钻爆设计钻爆作业超前预支护通风、排危开挖断面检测是否需要超前预支护初期支护是否进入下一循环出碴运输图5-3 隧道开挖施工工艺流程图图5-4台阶法开挖顺序图7、超前及初期支护施工工艺和施工方法超前小导管注浆加固支护施工方法现场加工小钢管,喷射混凝土
29、封闭岩面,风动凿岩机钻孔,并用钻孔台车或风动凿岩机的顶推力将小导管推送入孔,测斜仪控制钻孔角度,注浆泵压注水泥浆。施工工艺超前小导管施工工艺流程图5-5。施工准备钻孔打小导管设备准备管材加工材料准备机具准备地质调查注浆设计现场试验效果检查制定施工方案进入施工浆液选择配比试验注浆参数喷混凝土封闭掌子面注 浆注浆站布置浆液配制安孔口止浆塞连接止浆管开 挖图5-5 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,液压钻孔台车或凿岩机钻孔并将小导管打入岩层,注浆泵压注水泥浆。小导管外径42mm(壁厚3.5mm)钢花管,管壁四周按1020cm间距梅花形、钻设68mm压浆孔,钻孔角度、深度
30、、密度及浆液配比符合设计,注浆压力符合规范要求。小导管加工如图5-6所示。图5-6 小导管加工示意图超前小导管以紧靠开挖面的钢架为支点,小导管尾段与钢架焊联,打入钢管后注浆,形成管栅支护环。水泥浆水灰比为0.51.0之间调节,浆液由稀到浓逐级变换,即先注稀浆,然后逐级变浓至1.0为止。位于土层时,小导管压注水泥浆,压力不小于0.5MPa,其余地段压注水泥砂浆,压力不小于1MPa。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
31、,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。砂浆锚杆施工施工方法砂浆锚杆采用风动凿岩机成孔,先注后插工艺安装锚杆,测斜仪控制锚杆孔道倾角,注浆采用专用注浆泵施工。施工工艺施工中严格按照如下顺序进行:清理开挖面、设置锚杆孔、清孔、注浆、放入锚杆、安装端头垫板。砂浆锚杆施工工艺流程见图5-7。施工准备锚杆孔位放样钻孔角度定位钻孔设备就位钻锚杆孔锚杆制作准备注浆材料注浆设备就位清孔锚杆成孔检查搅拌砂浆注浆插入锚杆、加垫板拧扣安装锚杆及排气管锚杆抗拔力检查验收砂浆饱满度检查图5-7 砂浆锚杆施工
32、工艺流程图施工要点A、施工准备根据设计要求,锚杆杆体、锚垫板在现场加工,并进行相关试验,确保锚杆质量。砂浆锚杆采用双管排气法注浆作业,浆液采用水泥砂浆,施工准备阶段要完成有关水泥、砂料的相关试验和水质化验,进行浆液配合比试验。B、钻孔测量放样,按设计要求准确放出锚杆孔位,采用风动钻岩机钻孔。系统锚杆实际放样时允许偏差5cm。C、清孔利用高压风清孔,严禁采用高压水洗孔,避免人为塌孔。清孔完成后进行孔道检查,检查开孔孔径、孔深、孔道倾斜度。D、注浆采用单管注浆工艺,直接将注浆管插入锚杆孔底,开始注浆后反复将注浆管向孔底送,使砂浆将孔内多余的水挤压出孔外,随后边注浆边拔出注浆管,准备插杆。砂浆配合比
33、设计:注浆采用水泥砂浆,灰砂比为1:11:2,水灰比为0.380.45。水泥砂浆的强度等级不低于M20,砂浆配合比通过现场原位试验确定,坚持随拌随用的原则,对超过初凝时间的砂浆做报废处理。砂浆的干缩率必须在允许的范围内。注浆机选用UJ3型挤压式注浆泵。E、插杆注浆后及时放置锚杆,锚杆放入后视实际需要补注浆。锚杆孔注满浆后,将锚杆钢筋插入锚杆孔内,同时用水泥袋纸或塑料布封住孔口,当感到锚杆撞击孔底时,孔口要求填满砂浆,插好锚杆后孔口用块石或木楔临时居中固定,杆体外露部分避免敲击碰撞。锚杆安装后,不得随意敲击,3天内不得悬挂重物。F、安装垫板锚杆孔内砂浆达到设计强度80%以上后,进行垫板安装的外部
34、操作。安装垫板时,确保垫板与锚杆轴线垂直,不正确的安装方法都会对锚杆的锚固性能产生不利影响。当锚杆孔的轴线与孔口平面不垂直时,为保证垫板能均匀地压紧岩面,采用两种方法调整:一是在螺帽下安装楔形垫块;二是在垫板后用砂浆或混凝土找平。G、锚杆质量检查和验收锚杆孔主要检查锚杆的孔位、孔向、孔径、孔深、洗孔质量等项目,锚杆体主要检查锚杆材质、长度、直径、浆液性能等,最后是按规范要求抽样进行锚固力检查,其平均值不能低于设计值,以确保锚杆施工质量。中空注浆锚杆中空锚杆施工工艺中空注浆锚杆施工工艺见图5-8。中空锚杆施工方法中空注浆锚杆在专业厂家购买,锚杆钻机钻孔,液压平台辅助人工安装,专用高压注浆泵注浆。
35、中空锚杆结构见图5-9。施工准备中空注浆锚杆订购中空注浆锚运输注浆材料试验、进场浆液配合比设计锚杆钻孔定位钻机就位钻 孔高压风清孔安装锚杆杆体组装锚杆杆体安装止浆塞、垫板、螺母钻孔孔深检测长度检测管注浆注 浆进入下一道工序注浆检查浆液拌制注浆站布置浆液运输合格不合格图5-8 中空注浆锚杆施工工艺流程图图5-9 中空锚杆结构示意图施工要点A、施工准备严格按照设计要求选择专业厂家订购中空注浆锚杆,并进行相关试验,确保锚杆体的抗拉拔力满足设计要求。注浆浆液采用水泥浆,施工准备阶段主要完成有关水泥相关试验和水质化验,进行浆液配合比设计及相关试验。B、测量放样锚杆孔开孔前做好量测工作,按设计布孔并做好标
36、记,开孔偏差不大于10cm;锚杆孔轴方向满足施工图纸的要求,图纸未规定时垂直于开挖面,局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,交角大于45。C、锚杆钻机就位将锚杆钻机移动就位,支设稳固,进行钻孔作业。D、成孔采用锚杆钻机钻孔,测斜仪控制孔身倾斜角度,利用短杆冲孔,然后接长钻杆钻孔到设计长度。锚孔位置、方向、直径严格控制,锚孔钻完后用高压风清孔。清孔完成后进行锚孔位置、方向、直径进行严格控制,检查锚孔是否平直畅通,不合格的孔位重新钻孔。E、锚杆杆体安装组装中空注浆锚杆杆体,安装可测长锚头、长度检测管。人工辅助锚杆钻机安装,锚杆边旋转边送入锚孔。隧道拱部采用带防弊气联接套的中空注浆锚杆,锚杆
37、组装时,同时安装防弊气联接套、排气管;隧道墙部采用WZD25中空注浆锚杆。杆体安装完后,安装止浆塞、垫板、球形螺母,利用中空锚杆扳手拧紧。安装锚杆垫板时确保垫板与锚杆垂直,并与初喷混凝土面密贴紧压。锚杆安装后,不得随意敲击,3d(天)内不得悬挂重物。F、注浆利用专用高压注浆泵注浆通过锚杆杆体预留通道接孔口注浆。隧道拱部利用排气管排气;隧道墙部自然排气,确保锚杆孔内注浆饱满。注浆浆液配合比设计:注浆采用水泥浆,水灰比0.40.5:1。浆液扩散半径r的确定:根据已有资料进行工程类比及现场碴体注浆试验情况选定注浆压力范围,确定浆液扩散半径r的大小。注浆孔距D与排距L的计算:L=Dsin60,D=2rcos30单孔注浆量Q注=r2h式中:r-浆液扩散半径,m;h-压浆段有效长度,m;-岩石裂隙率;-浆液在裂隙内的有效充填系数。洞内注浆结束的标准:注浆压力控制在设计规定范围内。钢筋网片施工按设计要求加工钢筋网,在加工棚分块预制成钢筋网片,长宽尺寸为100cm200cm,洞内铺挂,钢筋网在初喷4cm厚混凝土后设置,同系统锚杆固定牢固。钢筋网与受喷面的间隙为3cm左右,其保护层大于4cm。搭接长度为12个网格。在开始喷射时,适当缩短喷头至受喷面的距离,并适当调整喷射角度,使钢筋网背面混凝土达到密实。钢架施工钢架施工工艺见图5-10。本工程钢支撑类型:
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