隧道超前小導(dǎo)管施工專業(yè)技術(shù)方案(13頁).pdf
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2022-08-08
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1、隧道施工方案本工程為安徽省滁州市第四水廠引水隧道,本隧道為拱結(jié)構(gòu)隧道。隧道全長 725m,隧道凈空(寬高):22.5m,該隧道為泥質(zhì)粉砂巖夾砂質(zhì)泥巖。隧道主要受大氣降水和地表水滲入及附近河流滲流補給。隧道區(qū)內(nèi)地下水補給條件較差,地下水含量高。隧道涌水量大。根據(jù)滁州地區(qū)環(huán)境水文化地質(zhì)條件經(jīng)驗可知,該地地下水對混凝土結(jié)構(gòu)在長期侵入水及干濕交替條件下均具弱腐蝕;對混凝土結(jié)構(gòu)中的鋼筋在干濕交替條件下具中腐蝕,長期侵水條件下具微腐蝕;對鋼結(jié)構(gòu)具微腐蝕。場地?zé)o污染源,土中的易溶鹽已基本溶于水中,土對建筑材料的評價同地下水的腐蝕性評價本隧道為類、III 類圍巖,地質(zhì)條件較差,施工中以“弱爆破、少擾動、強支護2、早封閉、適時襯砌”為原則,并根據(jù)圍巖監(jiān)測結(jié)果及時調(diào)整施工方案,確保施工安全,保證工程質(zhì)量。在施工過程中為保證安全,在進洞前根據(jù)現(xiàn)場情況,必須做好超前支護,并且做好引水、截水、排水和擋護設(shè)施,防止水害及山體滾石危及安全。1、進洞前支護土石方開挖后的邊坡須做好噴錨支護以及防止山體土石崩塌滾落到洞口造成車和人員的傷亡,洞口頂部必須澆筑擋土墻。2、施工超前支護為防止石塊塌方,必須用錨桿錨住石體,錨桿長度6-8M。兩排縱向與洞口邊緣方向呈15向外插入巖體,每隔300mm一根,兩排錯開,然后每間隔1M 與洞口方向垂直插入巖體,施工要點如下:選用 425 號普通硅酸鹽水泥,細度模數(shù)大于2.5 的硬質(zhì)潔凈砂3、,粒徑512mm的級配碎石,經(jīng)化驗合格的拌合用水。噴射砼嚴格按設(shè)計配合比拌和,配合比及攪拌的均勻性每班檢查不少于兩次。噴射前,認真檢查隧道斷面尺寸,對欠挖部分及所有開裂、破碎、水溶崩解的破碎巖石進行清除和處理,清除浮石和墻角虛碴,并用高壓水或風(fēng)沖洗巖面。噴射機安裝調(diào)試后先注水后通風(fēng),清通機筒及管路投料。連續(xù)喂料,經(jīng)常保持料斗內(nèi)料滿,料斗上設(shè)12mm孔徑的篩網(wǎng)一道,避免超徑骨料進入機內(nèi),造成堵管。噴射時,先注水(注意噴嘴要朝下,避免水流入輸料管),后送風(fēng),然后上料,根據(jù)受噴面和噴出的拌和物情況調(diào)整注水量,以噴后易粘著,回彈小和表面呈濕潤光澤為度。噴射順序:采取分段、分塊,先墻后拱,自下布上的順序4、,進行噴射作業(yè)。隧道內(nèi)沿縱向34m 為一段,每 2m 寬為一片。噴射時,噴嘴做緩慢的螺旋形運動,使噴射料束運動軌跡呈環(huán)形螺旋式移動,旋轉(zhuǎn)直徑約2030cm,自噴射面的下部開始,水平旋轉(zhuǎn)噴射,噴料要一圈壓半圈,噴至段尾時上移返回,同時要求一排壓排,如此往復(fù)噴射。噴射時如有個別受噴面凹洼不平應(yīng)先噴該處,大致找平。為保證噴射砼密實度,減少回彈量,對于風(fēng)壓、水壓及噴頭的噴射距離、噴射角度都應(yīng)合理調(diào)整。噴嘴至受噴面距離以0.61.0m 為宜,料束以垂直于噴射面為佳。噴射料束放置速度及一次噴射厚度,以每2 秒左右轉(zhuǎn)動一圈為宜,一次噴厚以不回落時的臨界厚度或達到設(shè)計要求厚度時向前移動,每次噴射厚度一般不小于5、5cm。若噴射要求厚度較大,一次不能達到時,第二次噴射應(yīng)在第一層砼終凝1 小時后進行。兩次噴射注意找平巖面,以便于鋪設(shè)防水層。風(fēng)壓和喂料量,應(yīng)根據(jù)噴射部位不同,以及采用的噴射機型號進行調(diào)整。噴射砼的養(yǎng)護:噴射砼終凝2 小時后,進行噴水養(yǎng)護,養(yǎng)護時間不少于 14 天。爆破作業(yè)距噴射砼完成時間不小于4 小時。有水地段噴射砼采取如下措施:當(dāng)水點不多時,可設(shè)導(dǎo)管引排水后再噴射砼;當(dāng)涌水量范圍較大時,可設(shè)小導(dǎo)管注漿止水,然后再噴砼;當(dāng)涌水嚴重時可設(shè)置泄水孔,邊排水邊噴砼。增加水泥用量,改變配合比,噴砼由遠而近逐漸向涌水點逼近,然后在涌水處安設(shè)導(dǎo)管,將水引出再在導(dǎo)管附近噴砼。施工注意事項:噴射前仔細檢查機6、具情況,提前處理危石,噴射機應(yīng)布置在安全地帶,并盡量靠近噴射部位,便于掌機人員與噴射手聯(lián)系,隨時調(diào)整工作風(fēng)壓。經(jīng)常檢查噴射機出料彎頭,輸料管和管路接頭,發(fā)現(xiàn)問題要及時處理。開始噴射時一定要先注水,后送風(fēng),再開機上料。噴射作業(yè)結(jié)束時,將機內(nèi)和管中的拌合料用完后再停機、關(guān)水、斷風(fēng)。每班完成施工作業(yè)后都要對噴射機進行清理、檢修,保證下一班機器工作狀態(tài)良好。施工過程中,拌料嚴格按設(shè)計配合比及拌和方法拌和,計量要準確,特別是外加劑的用量,必須滿足設(shè)計要求。運輸?shù)缆繁WC暢通,照明用電要有保證,風(fēng)壓、水壓要穩(wěn)定。質(zhì)量控制和檢查噴射砼強度及抗?jié)B性:通過工地噴大板,切割制取試件檢查,或直接噴到無底試模中制成試件7、檢查。與巖面的粘結(jié)力檢測:在工地預(yù)留試件,用直接拉拔法實驗或噴大板切割試塊做劈裂實驗求得強度值。噴射厚度控制:以錨桿外露部分作為標記進行檢查或噴射時插入長度比設(shè)計值厚度長5cm 的鐵絲、縱橫向 12m 設(shè)一根作施工控制。b.錨桿采用22 砂漿錨桿,施工程序如下圖:開挖后先進行第一層噴射砼施工,待該層砼終凝并形成一定強度后,按設(shè)計要求布置錨桿位置,用紅油漆標示清楚。進行鉆孔施工,鉆孔完成后將安裝好錨頭的錨桿插入孔內(nèi)至設(shè)計深度,打緊后安裝止?jié){塞。注漿:注漿壓力控制在 0.51.0MPa,并隨時排除孔中空氣,保證錨桿砂漿飽滿。鉆 孔插入錨桿孔道注漿安裝止?jié){塞注漿設(shè)備就位c.掛網(wǎng)按設(shè)計要求加工鋼筋網(wǎng),8、隨受噴面起伏鋪設(shè),并將鋼筋網(wǎng)同定位錨桿固定牢固,鋼筋網(wǎng)與受噴面的間隙以3cm 左右為宜。砼保護層厚度應(yīng)大于2cm。d.鋼架安裝工藝流程見下圖。鋼拱架安裝工藝流程圖施工注意事項:安裝前分批檢查驗收加工質(zhì)量(結(jié)構(gòu)尺寸、焊接情況是否符合要求)。清除底腳處浮碴,超挖處加設(shè)鋼(木)墊塊,其中間段接頭板用砂子埋初噴定位錨桿施工中線標高測量清除底腳浮碴拱架加工、質(zhì)量驗收鋼拱架預(yù)拼臺架上安裝鋼拱架與定位錨桿焊連定位加設(shè)鞍形墊塊安裝縱向連接筋隱蔽工程檢查驗收包裹底腳連板噴砼住,以防砼堵塞接頭板螺栓孔。按給定的中線,水平標高,標準間距垂直架立,支撐鋼架應(yīng)與圍巖盡量靠近,留 23cm 的間隙做保護層,當(dāng)鋼架與圍巖間9、隙較大時,安設(shè)鞍形砼墊塊,確保巖面與拱架密貼。鋼拱架安裝左右偏差應(yīng)小于5cm,傾斜角應(yīng)小于 2。控制鋼拱架受力情況的薄弱環(huán)節(jié)在于節(jié)點聯(lián)結(jié)螺栓,定位錨桿及縱向連結(jié)筋,因此,所有螺栓要上齊,旋緊、擰好,必須安設(shè)墊片后再擰緊螺栓,按設(shè)計焊連定位錨桿和縱向連接筋,確保安裝質(zhì)量。鋼架施工中的安全注意事項在搬運過程中,應(yīng)將鋼架構(gòu)件綁扎牢固,以免發(fā)生碰傷人,車輛傾覆,構(gòu)件墜落等事故。鋼架的架設(shè)應(yīng)由專人按規(guī)定的信號進行指揮,隨時觀察圍巖動態(tài)或噴射砼的情況,防止落石,坍塌引起傷人事故。在架設(shè)鋼架前應(yīng)采用墊板將鋼架基礎(chǔ)找平,架設(shè)時,應(yīng)將鋼架與定位錨桿固定,用縱向連接筋連接牢固,防止發(fā)生鋼架傾覆或扭轉(zhuǎn)。當(dāng)緊固頂部連10、接螺栓,楔緊鋼架時,作業(yè)人員應(yīng)以正確的姿勢站在平穩(wěn),牢固的腳手架上,并配帶安全防護用具防止發(fā)生墜落事故。對鋼架應(yīng)隨時檢查,如發(fā)現(xiàn)扭曲,壓屈現(xiàn)象或征兆時,必須及時采取加固措施。必要時應(yīng)使其他人員撤到安全地帶,防止因坍塌造成傷亡事故。e 大管棚超前支護引水隧道為、III 類圍巖,設(shè)計采用了 108 大管棚超前支護。根據(jù)我單位同類工程的施工經(jīng)驗,擬采用水平鉆機施作較為經(jīng)濟,不僅速度快,而且作業(yè)安全。注漿部分參照小導(dǎo)管注漿工藝。(1)鉆孔:鉆孔工藝流程見下圖。施 工 要 點 如下:在 開 挖 外輪廓線以外施作C25 砼拱作為長管棚導(dǎo)向墻,使用水平液壓鉆機施鉆。經(jīng)過幾次接桿完成長管棚鉆孔。鉆孔時隨著孔深11、的增長,需要對回轉(zhuǎn)扭矩、沖擊力及推力進行控制和協(xié)調(diào),尤其是推力要嚴格控制,不能過大。為了確保鉆桿接頭有足夠的強度、剛度和韌性,鉆桿聯(lián)接套應(yīng)與鉆桿同材質(zhì),兩端加工成內(nèi)螺扣(鉆桿首尾端外螺扣),聯(lián)接套的最小壁厚 10mm。連接套及連接方式見右圖。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下,上下顫動,導(dǎo)致鉆孔不直,鉆孔時,應(yīng)把扶直器套在鉆桿上,隨鉆桿鉆進向前平移。鉆孔前由測量工準確畫出鉆孔位置。施鉆時,鉆機大臂必須頂緊在掌子面上,以防止過大顫動,提高施鉆精度。鉆機就位鉆機固定測 量 布 孔鉆機大臂矯正鉆孔及接長鉆桿鉆桿接長準備鉆桿分節(jié)退出卸下鉆機開孔時鉆速宜低,鉆深20cm 后轉(zhuǎn)入正常鉆速。第一節(jié)鉆桿鉆入12、巖層尾部剩余20-30cm時鉆進停止,用兩把管鉗人工卡緊鉆桿(注意不得卡絲扣),鉆機低速反轉(zhuǎn),脫開鉆桿。鉆機沿導(dǎo)軌退回原位,人工裝入第二根鉆桿,并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套,鉆機低速送至第一根鉆桿尾部,方向?qū)屎舐?lián)接成一體。每次接長鉆桿,均可按上述方法進行。換鉆桿時,要注意檢查鉆桿是否彎曲,有無損傷,中心水孔是否暢通等,不符合要求的應(yīng)更換以確保正常作業(yè)。引導(dǎo)孔直徑應(yīng)比棚管外徑大15-20mm,孔深要大于管長0.5m 以上。鉆孔達到要求深度后,按同樣方法拆卸鉆桿,鉆機退回原位。(2)頂管:施工工藝流程見下圖。頂管工藝采用大孔引導(dǎo)和管棚鉆進相結(jié)合的工藝,即先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔,然后利用改裝后鉆機的13、沖擊和推力,將安有工作管頭的棚管沿引導(dǎo)孔鉆進,接長棚管,直至孔底。鋼管頂進的作業(yè)要點波形螺紋波形螺紋鉆桿聯(lián)接套a.管件制作:管棚采用108 無縫鋼管,管棚接長時先將第一根鋼管頂入鉆好的孔內(nèi),再逐根聯(lián)接。事先加工好的管節(jié)聯(lián)接套,要預(yù)先焊接在每節(jié)鋼管兩端,便于聯(lián)接。第一根鋼管前端要焊上合金鋼片空心鉆頭,以防管頭頂彎或劈裂。b.接長管件應(yīng)滿足管棚受力要求,相鄰管的接頭應(yīng)前后錯開,避免接頭在同一斷面受力。c.使用水平液壓鉆機施作大管棚施工時,用于鉆引導(dǎo)孔的沖擊鉆頭127mm,在頂管大臂的鑿巖機上安裝與管棚直徑相應(yīng)的鋼管頂進聯(lián)接套。d.頂管作業(yè):先將鋼管安放在大臂上后,鑿巖機要對已鉆好的引導(dǎo)孔,低速推進14、鋼管,其沖擊壓力控制在1822Mpa,推進壓力控制在4.06.0Mpa。e.接管:當(dāng)?shù)谝桓摴芡七M孔內(nèi),孔外剩余30-40cm時,開動鑿巖機反轉(zhuǎn),使頂進聯(lián)接套與鋼管脫離,鑿巖機退回原位,人工裝上第二節(jié)鋼管,大臂重新對正,鑿巖機緩慢低速前進對準第一節(jié)鋼管端部(嚴格控制角度),人工持鏈鉗進行鋼管聯(lián)接,使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接套處聯(lián)成一體。鑿巖機再以沖擊壓力和推進壓力低速頂進鋼管。根據(jù)管棚設(shè)計長度,按同樣方法繼續(xù)接長鋼管。f.管棚補強:為了加強管棚的剛度和強度,按設(shè)計將管棚鋼管全部打好后,應(yīng)先用鉆頭掏盡鋼管內(nèi)殘碴,進行管棚補強。補強方法:在鋼管內(nèi)注入水泥漿(水灰比為11),注漿初壓力為0.5-2.0Mpa,15、終壓力為 2.0Mpa。淺埋地段及圍巖破碎且富水地段,建議在鋼管內(nèi)應(yīng)先放置20 鋼筋籠,再向管內(nèi)充填水泥砂漿用以加強管棚的剛度。e.超前小導(dǎo)管預(yù)注漿(1)施工方法:采用現(xiàn)場加工小鋼管,噴射砼封閉巖面,用鑿巖機鉆孔再裝鋼管或用鑿巖機直接將小鋼管打入巖層,按設(shè)計要求注漿。注漿順序為先注無水孔,后注有水孔,從拱頂順序向下進行。工藝流程見下圖:超前小導(dǎo)管預(yù)注漿工藝流程圖(2)施工參數(shù):超前小導(dǎo)管采用外徑 50mm,壁厚 5mm 的熱軋無縫鋼管加工制成,長 500cm,鋼管前端加工成錐形,尾部焊接鋼筋加固箍,管壁四周每10-15cm交錯鉆眼,眼孔直徑為 8mm(梅花形布置)。地質(zhì)調(diào)查漿液選擇注漿設(shè)計現(xiàn)場16、實驗效果檢查配比實驗注漿參數(shù)制定施工方案設(shè)備準備噴砼封閉掌子面鉆孔、安裝小導(dǎo)管注漿機具準備材料準備管材加工施工準備開挖鋼管沿隧道開挖輪廓線布置,外插角5-70打入圍巖,環(huán)向間距0.5m,縱向前后兩排小鋼管搭接長度不小于1.5m。超前小導(dǎo)管預(yù)注漿參數(shù)選擇參考:注漿壓力0.51.0Mpa,水泥漿水灰比 11,水泥標號為425 號。施工中每孔注漿量達到設(shè)計注漿量時,或注漿壓力達到在1.0Mpa 時,可以結(jié)束注漿。超前小導(dǎo)管尾端焊于型鋼支架腹部。(3)施工注意事項:導(dǎo)管應(yīng)在開挖輪廓線上按設(shè)計位置及角度打入,孔位誤差不得大于10cm,角度誤差不得大于3,超過允許誤差時,應(yīng)在距離偏大的孔間補管后再注漿。鋼17、管每根實際打入長度不得短于設(shè)計長度,否則開挖1M 后補管、注漿。檢查鉆孔、打管質(zhì)量時,應(yīng)畫出草圖,以孔位編號、逐孔、逐根檢查并認真填寫記錄。單孔注漿量不得小于計算值的80%,超過偏差必須補管注漿。在注漿過程中,如發(fā)生串漿現(xiàn)象時,則安裝止?jié){塞或采用多臺注漿機同時注漿。水泥漿壓力突然升高,則可能發(fā)生堵塞,應(yīng)停機檢查,泵壓正常后再進行注漿。進漿量很大,但壓力長時間不升高,則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比,縮短凝結(jié)時間,進行小泵量低壓注漿或間歇注漿,使?jié){液在裂隙中有相對停留時間,以便凝膠。注漿過程中要逐管填寫記錄,標明注漿壓力,注漿量,發(fā)生情況及時處理。固結(jié)效果檢查宜在搭接范圍內(nèi)進行,主要檢查注漿量偏少和有懷18、疑的鋼管,要認真填寫檢查記錄。采用撬棍或小錘輕輕敲擊鋼管附近,判斷固結(jié)情況,并配合風(fēng)鉆鉆速測試,檢查注漿范圍,固結(jié)不良或厚度不夠時要補管注漿。開挖過程中要隨時觀察注漿效果,分析量測數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)問題后及時處理。注漿前要嚴格檢查機具,管路及接頭處的牢靠程度,以防壓力爆破傷人。注漿時,操作人員應(yīng)戴口罩、眼鏡和膠皮手套,并要有良好的照明條件。接縫施工橫向施工縫:橫向施工縫在每天工作結(jié)束或澆筑工序中斷,超過砼初凝時間時設(shè)置。施工縫位置應(yīng)設(shè)在設(shè)計的脹縫或縮縫處,與路面中心線垂直。當(dāng)橫向施工縫與橫向縮縫分開設(shè)置時,其間距應(yīng)大于2m。橫向縮縫:橫向縮縫應(yīng)全寬設(shè)置,有傳力桿的提前安裝傳力桿。縮縫采用切縫法,當(dāng)砼強度達到設(shè)計強度的2530%時,用切縫機進行切割。切縫工作完成后,及時清除縫內(nèi)鋸屑和雜物,灌入填縫料。橫向脹縫:脹縫傳力桿的活動端在縫的兩邊交錯布置,傳力桿必須平行于板面及路面中心線,傳力桿長度的一半錨固于砼中,另一半涂瀝青。縱縫:縱縫的位置按圖紙要求布設(shè),平縫縱縫施工時應(yīng)對已澆砼板的縫壁涂刷瀝青。澆筑鄰板時,縫的上部應(yīng)切割成規(guī)定深度的縫槽。縱縫拉桿布設(shè)在板厚中間,縫槽用規(guī)定的填縫料填塞縮縫。
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上傳時間:2021-01-25
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