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1、新中梁山隧道施工经验介绍某某十七局总承包公司成渝项目6标项目羟理一分部一、工程概况我总承包公司承担成渝6标段,位于某某市沙坪坝和渝中两个繁华区域,是某某铁路抠纽重要组成部分。由全长17.2公里正线、14.1公里某某西联络线、北联络线和沙坪坝、菜园坝火车站改造三部分组成。主要工程量为:路基土石方93.6万方:桥梁13座:涵洞20座:隧道14座:站改2个。隧道占线路总长的76%。其中,公司承担的成渝客专新中梁山隧道为左右线分修的两座单线隧道,其中左线长4124m,右线长4119m,陞道线间距在19.E65.3m之间,最大覆盖层厚度270m,最小覆盖层厚度4.7m,同时由于成渝客专需陕接至某某北站和
2、某某西站,需在洞内设世三处大跨段,分别引出某某北站左联络线、某某北站右联络线和某某西站右联络线.被原铁道部定为“极高风险陈道”,现将新中梁山隧道施工坚持标准化工艺工法,以工艺工法工序保质后,全而提升隧道施工作业水平的经验做法介绍如下,不足之处请批评指正。二、施工工艺工法新中梁山隧道多次通过小型煤窑采空区,下穿或上路多条既有铁路和公路陵道,涧口浅埋段上部为居民区,施工环境非常史杂,施工安全质量风险高,我们重点强化/隧道关键工序卡控。认真贯彻“:超前、四到位、一强化”的施工技术耍求,深入研究了隧道开挖工法、格栅钢架“8”字筋的加工、湿喷混凝上、超前支护施做、锁脚施做止水带自管安装、防水板铺设、仰拱
3、钢筋安装、仰拱端模和背模施等IR要工序的作业标准和工艺要求。2.1隧道开挖工艺工法新双碑隧道为单线磁道,设计开挖工法为全断面法和台阶法,引出某某北左、北右以及西右三个大跨段采用台阶法、带临时仰拱台阶法、CD法、CRD法、双侧壁导坑法。开挖进尺严格按铁道部120号文规定,N级围岩上台阶每开挖循环进尺不大于2根钢架间距,V用岩上台阶每开挖循环进尺不大于1梯钢架间距。IV、V级国岩边墙每循环开挖不大于2根钢架间距。严格按照铁道部120号文规定控制安全步距,如果步距超标,坚决停止掌子面的开挖。2.1.1光面爆破工艺隧道光面爆破的意义根据“新奥法”原理,光面爆破施工,可以诚少对周岩的扰动,增强闹岩的自承
4、能力,特别是在不良地质条件下效果更为显著,不仅可以诚少危石和支护的工程很,而且保证f施工的安全:由丁光面爆破使开挖面平整,岩石无破碎,减少了裂隙,使隧道轮廓线符合设计断面要求,这样可以大大减少超欠挖量:。根据现场统计,光面爆破与普通爆破相比,超挖量由原来的15%20。降低到佻7%,大大减少J岩石超挖量,出渣工作量,及睑回填而且还为后续支护衬砌施工创造舒适安全的条件,从而降低了成本,加快J施工进度,光面爆破效果影响因素1隧道围岩地质构造影响通过对施工现场光爆效果分析总结,工程地质状况对光面爆破效果影响极大,在相同爆破条件下岩石坚固系数“f”值越高,整体性越好,光爆效果越好,反之则光爆效果极差。2
5、、装药方法影响炸药宜采用小直径药卷增大不耦合系数,控制装药集中度对爆破效果影响较大,过大易破坏光爆壁面,过小则爆不卜来。3、爆破起爆顺序起爆方法及笠药结构及堵塞质量影响。4、钻机类型及布孔、钻孔精度影响年机尺寸大小直接影响到周边眼的外插向在两排炮眼衔接处是否能筋连通,不形成台阶,钻孔时尽量减小开眼误差及体眼角度误差。光面爆破参数选择光面爆破参数的选择与隧道所在的地质条件仃美,I1.与爆破物品的品种和性能有美:同时还与采用的装药结构和起爆方法,隧道开挖断面的形状和尺寸有关。新中梁山隧道开挖断面为70肝,采用2号乳化炸药,非电喳秒雷管起爆,周边眼采用空气间隔装药。为确保爆破对周边围岩的扰动小,且爆
6、破有效,必须严格控制周边眼的装药量,采用合理的装药结构,空气间隔装药。这是用岩光面爆破形成的重要条件。表277光面爆破诸参数x参N种类、饱和单轴抗压限强度Rb(MPaa)装药不偶合系数D周边眼间距E(Cm)周边眼最小抵抗线W(cm)周边眼密集系数E/W周边眼药集中度q(kgm)硬岩601.25-1.5055-7070-850.81.00.30-0.35中硬岩30601.50-2.00456060750.81.O0.20-0.30软岩W302.00-2.50305040600.50.80.070.151、光面爆破不偶合系数DD=didk据国岩特点:掏槽眼、扩槽眼、辅助眼、内圈眼、底板眼选不偶合系
7、数D为1.31(di=42三n,dk=3211un);周边眼选不偶合系数D为1.68(di=42mn.dk=2511三n):2、光面爆破周边眼间距E根据隧道实际闹岩地质情况,灰岩及砂岩坚硬岩,因此.为了控制隧道开挖轮廓线光滑、美观、周边眼间距E选取50cm。3、周边眼最小抵抗线W周边光爆孔间距E与抵抗线W之比值m称为周边眼密桀系数,将它作为衡量光爆效果的重要指标,本工程取值0.8,即EW=0.8,故W=EO.8-50/0.8=62.5cm.取60cm1.4、周边眼装药集中度公式:q=Cn7md式中:1.装药集中度(kgm)C一单位耗药量,据工程类比选取C=0.9kgm3n一孔距系数In一炮孔密
8、集系数d一炮孔直径5)即:q=0.9122/0,80.0422=0.286根据以Jt公式确定新中梁隧道周边眼采用小25的小直径药卷,光爆施工参数为:不偶合系D=1.68,周边眼间距E=50cm.周边眼最小抵抗线W=60cm,装药集中度q=286gm),光面爆破施工工艺1、放样布眼测室人员使用全站仪,准确定位隧道中线,开挖轮廓线和内轨顶面高程,标出炮眼位置:利用断面仪,每次放线对上次爆破的断面进行检查,时测量数据进行处理,及时调整爆破参数,改进爆破效果.严格按照爆破设计钻孔图进行钻孔,对周边眼孔的钻孔做重点控制,使误差在3cm以内;外插角角小于3,减少两茬炮之间的台阶;在掌子面凹凸不平的地方,调
9、整钻孔深度,确保炮眼底面在一个平面上。2、清孔装药装药前用中20小钢管套风管将眼孔内的随时照用海压风吹出后,按照钻爆设计图分组进行装药,所用雷管必须和设计图的眼孔一致。炮孔堵塞采用专用炮泥进行堵塞,堵塞长度不低于50cm,周边眼孔必须采用竹条招分段的炸药置于孔内,导爆索起爆,保证间隔装药和边眼同时起爆。3、连接起爆络采用孔内微差控制爆破,电雷管起爆导爆索路。微差时间用115段非电亳秒留管控制,起爆顺序为:掏槽眼一扩槽眼一辅助眼一内圈眼一周边眼一底板眼。络连接好后专人负责检杳后再起爆。4、光面爆破施工技术措施a、多爆破人员进行相关培训,并持证上岗,使操作人员充分了解隧道光面爆破的相关知识,掌握重
10、点,提高其操作的熟练程度。b、采用合理的不偶合装药结构。C,严格举握内圈眼孔的爆破效果,为周边眼孔的爆破提供爆破临空面。d、严格控制装药集中度,特别是周边眼孔,为加强眼底岩石的爆破,眼底适当加强装药。光面爆破施工控制根据爆破设计参数及设计图在施工中采取措施严格按光爆设计方案实施。1、每循环钻爆设计施工前.由主管技术人员确定闹岩的地域情况适当调整爆破参数,达到最佳爆破效果。2、为尽量减小开孔误差,每茬炮开钻前由技术室测量组使用全站仪精确测设,开挖线及钻破眼位,特别是对周边眼严格控制,标定好钻孔方向角度,以使凿岩作业时司钻人员掌握好炮钎方向。3、采用10台YZ28风钻I可时进行钻眼作业,钻眼分工负
11、货,位置固定,建立眼位负货制,实行奖罚制度,谁钻眼出现偏差谁负货,提高司钻人员奏任心,确保掏槽眼口间距误差及眼底间距误差不大丁5cm,辅助眼排距行距误差不大于IoCIn,内圈炮眼至周边眼排距误差不大于5cm.,4、钻眼完毕,按炮眼布置图检查,并做好记录,不符合要求耍重新钻眼,经检查合格才能装药。5、装药前进行风压清孔,装药在现场领工员监检下进行装药作业,周边眼药包由专职人员加工按照爆破设计进行不偶合空气间隔装药,炮孔堵塞长度不小于50cm,最后炮眼络连接仔细检杳,不漏连,错连,确保起爆络符合设计要求。光爆效果分析评价隧道爆破后对爆破效果进行检测评价,对于硬质岩隧道光爆质量标准:1、爆破后困岩稳
12、定无剥落现象。2、爆破后困岩扰动深度小于0.5米。3、平均线性超挖量小于IOcmo4、最大成型超挖员小于20cm。5、两炮间台阶最大尺寸15CnU6、炮眼痕迹保存率等于或大于80%。7、炮眼利用率达到90%以上。在爆破效果燧测上一方面利用免棱镜全站仪对爆破开挖后断面进行扫描收集超欠挖数据,对照设计轮廓线进行电脑制图分析,另方面爆破后专人进行隧道阳岩积定情况检查及炮眼眼痕保存率进行统计,确定是否达到光爆效果,如果爆破效果不好及时分析原因,调整爆破参数.提高光爆质盘。2.1.2超欠挖控制超挖原因分析1、人为原因分析工人对工艺理解不透,熟练程度差:工人具备一定的理论知识和施工经验,但是对光爆的艺艺还
13、不能很好的理解与常握,相关的工法不能很好的就影.熟练程度较差。宇超勿欠的传统观念影响:工人还不能树立良好的质量意识,为避免处理欠挖麻烦,操作时有意识的加大钻眼外插角.现场人员质St意识差,说任心不强:现场人员.责任划分不明确,致使现场控制不严格,没有制订奖罚制度,能动性较差。测量放样误差较大:测试时由于仪器损坏,或因前后视照准困难导致误差或错误,致使掌子面偏移,隧道开挖轮廓偏离,从而产生超欠挖。2、机械设备原因分析钻孔台架高度不鲂:拱部预留空间过大,致使钻孔困难,周边眼尤其是拱部位置炮眼外插加难以控制。挖机清底过度:挖机司机不知道隧道轮用,围岩较破碎时往往因挖机造成超挖3、施工方法原因分析不耦
14、合装药:不耦合装药系数较大情况F.容易因沟槽效应引起炮炮现象装药集中度过大:施工人员误以为加大药Iit可以提高炮眼利用率,能得到较好的爆破效果,施工中因装药集中过大,加大了对围岩的扰动,产生超挖爆破络连接不规范:光面爆破周边眼应使用同段钢管,同时起爆,而在实际施工中,因为工人的失误,检查不仔细,产生了爆破络连接不规范,使爆破未能按设计起爆或拒爆,导致欠挖较大:炮眼未堵塞炮泥:炮眼未堵塞将降低炸药的有效作用,造成欠挖,为此施工人员误认为药量小,从而加大药晶造成岩体的破坏4、环境原因分析受地质条件的影q机因围岩粘结力差,节理发育,存在掉块现象.开挖轮廓成形差。排危石时产生掉块改进措施1、人为原因消
15、除工人宁超勿欠的观念,提高钻孔技术水平:时所有施工人员进行技术培训,主要培训对涧身开挖的要求,改变工人宁超勿欠的观念,努力提高钻孔人员的操作水平和责任心.强化施工组织管理:建立完善的质量保证体系,将开挖工人固定施工位置,每交开挖后检窗开挖工人的作业质量,并做好超欠挖记录,分析原因,以便及时调整施工方法和施工步豚,招超欠挖值控制在规范范圉之内。加强测量人员业务学习,加强复核,保证测量精度:经常检查仪器的工作状态,发现问题及时处理。2、机械设备原因对作业台架进行定位:每次台架定位时派专人指挥,调整顶层预留工作空间,神保拱部钻孔作业的施工质量,减小外插角误差。3、施工工艺改进仰拱施工开挖要求先欠后超
16、,机械配合人工清债,在无检测线路区域开挖达到设计要求,其余区域可适当欠挖,喷锚封闭平顺。指定专人控制钻爆,并摸索如何改进,可采用人工清边堵虚稽,及时跟踪检查施工效果。对投机司机进行开挖轮廓的培训,并安排专人在挖机清底时进行指挥,减少因挖机原因造成的超挖。当不耦合系数较大时,绑扎一根导爆索:间隔均匀装药,根据上一开挖循环对困岩的破坏程度,适当调整周边眼装药员,加密炮眼,根据岩体情况隔孔装药,减少对用岩的破坏,使炮眼均匀布置,轮廓平顺:装药前首先根据不同炮眼分好不同段位的雷管,装药过程中仔细检查,确保光面爆破按照设计的次序起爆:要求钻眼前测出炮眼轮廓线,爆破后测出超欠挖量,做出断面对比图.拿到数据
17、后,技术主管、测量班、开挖班现场确认超方数据,并分析原因。根据分析原因时炮孔位置及装药量进行调整,达到最佳效果.4、针对软弱围岩,采取控制爆破,减小爆破对岩体的扰动。MMtMUtUMUUtUMMB.图2-1-1超前挖控制示意图2.2超前支护工艺工法新中梁山陵道超前支护分为超前小导管和管棚两种工艺,其中超前小导管适用于正线软弱图岩地段,管棚适用于下穿大学成隧道以及大跨段超前支护。2.2.1超前小导管施工工艺制作钢花管超前小导管采用也42无缝钢管,长3m3.5m0小导管前端做成尖锥形,尾部焊接d8mm钢筋加劲推,管壁上每隔1020cm梅花型钻眼,眼孔直径为68三,尾部长度不小于30Cm作为不钻孔的
18、止浆段。小导管构造见图2-2-1。寺传图2-2-1超前小导管加工图小导管安奘1、测量放样,在设计孔位上做好标记,用风动凿岩机钻孔,孔径为50mm.2、成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,外露20Cm支控于开挖面后方的钢架上,与钢架为同组成预支护体系注浆采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆。注浆前先冲洗管内沉积物,安装法兰盘,然后由下至上师序进行。单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆IOmin且进浆速度为开始进浆速度的4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。注浆施工中认其填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。注
19、浆压力:一般为0.51.OMpa浆液初凝时间:1.2minP.OP.042.5普通硅酸盐水泥注浆异常现象处理1、串浆,即浆液从其它孔流出的现象。发生串浆时,应将串浆孔及时堵塞,轮到该管注浆时,再拔下堵塞物.用凿岩机对其进行扫孔后再进行注浆。(拔塞后向外流浆的注浆管不必进行此工序)2、注浆时压力突然升高,则可能发生.堵管,应停机检查。当堵管时,要敲打或滚动以疏通注浆管,无法疏通时要立急更换高压橡胶管。3、注浆过程中出现进浆量很大,压力长时间不升高的现象,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用时间,以便凝胶。如以上方法都无法控制吃浆员,应
20、及时联系设计院,对此段闱岩进行物探,判明空洞大小,以便做下步处理。4、固结效果检查宜在小导管纵向空间内进行,主要检查注浆量偏少或有怀疑的钢花管,认真填写检查记录,通过钻孔检查是否达到设计固结范围,不满足要求时,应补孔注浆。劳力、机具设备的配置超前小导管每环设计数最为31根,每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人,鹿工中应根据现场情况及时调整每工班施工机具配期如下:KBY-50/70注浆泵1台、风动凿岩机10台、气饵机I台、BX1-500电焊机I台-2.2.2管棚施工管棚施工分为洞口段和洞身段,具体施工工艺以下穿大学成隧道洞身段管棚渔工为例进行说明:管棚设计新中梁山隧道下穿大学成隧道交叉影响段超
21、前支护采用由108洞身管棚施工。管棚施做范围为:新中梁山主线隧道D3K291+498+538段、D3K291+586626段,右线隧道YDK291+597+637段、YDK291+684+724段拱部120范围内均采用40m长中108大管棚内置钢筋笼一环通过,大管棚环向间距0.1.m,每环31根。利用大管棚注浆,填充拱部围岩裂隙及可能存在的空洞,并加固拱部围岩。管棚工作定横断面见图2-2-2,纵断面见图2-2-3,管棚导向墙见图2-2-4,图2-2-3管棚工作室横断面图2-2-4管棚工作室横断面导向管施工I、采用两棉120b的工字钢上焊150钢管用作孔口管,孔口管长1m,在开挖廓线以外拱部12
22、0”范围内施作,导向管的安装时就在工字钢架上定出其平面位置,用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角:用前后差距法设定孔管的外插角。外插角角度为(13)的准酹度直接影响管棚的版量。孔口管应牢固焊接在工字钢上,防止管棚粘孔施工时产生位移。2、用于导向的工字钢每福设置工字钢4根12锁脚钢管,锁脚钢管长4.0m,与工字钢牢固焊接.工字钢管棚施工区域以外用C25喷射险喷射密实,保证工字钢的牢固.Iaoa1.150Vf导龌辆国图2-2-6导向管断面图,1仅。16/ZS20z1az1.Mz图2-2-7导向管断面图管棚施工I、管棚钢管:小108m11,B-6mm热轧无缝钢管及钢花管。2、长管棚制作管棚采用108m
23、m热轧无缝钢管,壁厚6三长度为40m,在末端的钢管有端加工成尖形:钢管连接采用12,Imm接头,接头长度30cm,与108焊接牢固。同面上的接头不超过总管数的50%。钢花管上钻对穿钢管的注浆孔,孔径1016mm,孔间距15-20cm,呈梅花型布置,尾部留不钻孔的止浆段100cm,相邻两对孔线成垂直状态。3、粘孔钻孔采用QZJTOO-D/A型浅孔钻机.施工时,钻机放在开挖台车上,用四根斜撑固定在开挖台车上,以减小钻机工作时偏斜,提高施钻精度。为保证钻孔方向,钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。钻孔时,将钻机的钻头接上孔口管,开始施钻。刚开始施工时要低速低压,钻深Im后转入正常转速.第一根钻杆外露0
24、.20.3m时,停止钻进,用两根管钳人工卡索钻杆(注意不得卡丝扣),钻机低速反钻,脱开钻杆,大臂退回原位,人工装入第二根钻杆,钻机低速送到第一节钻杆尾部,方向对准后联成一体。按此安装第三根第四根或更多根,直到钻到设计长度。换杆时要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通,不合格时及时更换,以保证正常作业。钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时,应改用低压钻进,或者采用套管跟管钻成孔。4、安装管棚钢管引导钻孔钻好后,将钻头退出,钻杆全部卸下,将预先加工好的钢管安装在大河上,低速推进钢管,其冲击压力控制在1820Mpa,风用控制在406.OMpa.当第一根管推进孔内外露3040cm时,停止钻
25、进,使顶进的联接食与钢管脱离,大河退回原位,人工装上第二节钢管,大眄低速钻进,使其对准第一节钢管端部(严格控制角度),人工持钳进行钢管联接,使两节钢管在联接套处联成一体,钻机再以冲击压力和推进压力顶进钢管.按同样的方法继续加长钢管至设计长度.用小钻头第二次钻进,将管内的残渣清除。管棚安装至设计长度后,穿入钢筋笼,详见钢筋笼图示。通过用5mm钢板将管棚封口,封口完成后,钢板中间开孔,孔径40mm,用于焊接斶门,管棚封口和阀门处必须保证密实,不漏浆.图2-2-9管棚及钢架安装效果5、注浆压水试险用水R验的目的主要是测定岩层吸水性,核实国岩渗透性,为选择泵用、浆液配合比作参考,同时检查管路及止浆塞效
26、果,开泵前应先将吸浆管伸入水桶,待泵吸水量正常时,关闭注浆球阀,观测泵压。压力表正常时,持续5min不出故障即可.水泥砂浆的配制浆液采用水泥浆(水泥浆水灰比为1:1),浆液配合比需进行现场注浆试验,根据实际情况确定注浆参数。注浆施工糅作要求及注意事项a、检杳各种机具,进行试运转。b、注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力,注浆压力一般为O.6-I.OMPu,注浆终压为注浆压力的23倍,注浆压力应逐步升高,达到终压井继续注浆Iomin以上。注浆结束后用M3.0砂浆原充钢管,以增强管棚的强度ob、注浆过程中由专人做好记录。浆液达到要求的强度后方可进行洞身开挖。c,注浆过程中严格控制注浆压力,防止引起
27、初支隆起,注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。图2-2-10注浆盘安装2.3初期支护施工工艺2.3.1钢架施工工艺隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种,型钢钢架主要由工字钢弯制而成,格栅铜架主要由四根622主筋和其它钢筋制成。正线单线V级闱岩采用格栅钢架,大跨段及上穿下跨段采用型钢拱架。其中格栅钢架为拱墙支护,钢拱架为全环支护。陵道各部开挖完成初喷的后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径向锚杆以及双恻锁脚锚管固定,纵向采用22钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋,然后凝喷混凝土到设计厚度钢架加工1、型钢钢架加工加工场地用睑硬化,精确抹平,按设计放出加工大样,钢架弯制结合隧道开挖方法采用冷弯机按照隧道断面
28、曲率分节进行弯制,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼.各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺,要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm:型钢钢架平放时,平面翘曲小于2cm。2、格栅钢架加工格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为6=20r三的钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮忱放样成钢筋弯曲模型.钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检杳铜架尺寸及轮廓是否合格,加工允许误差:沿隧道周边轮哪误差不大于3cm,平面翘曲应小于2cm,接头连接要求同类之间可以互换。格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。格栅钢架“8”字筋加工工艺格栅
29、钢架内支撑采用八字结钢架,八字结钢架按长度分为2种,分别为40cm、45cm,为空间结构,尺寸小,弯折多,无法利用普通弯筋机加工.如采用分段加工后焊接的方法,则费时费工I1.无法满足设计要求。经过在其他钢筋厂观摩学习并自我改良,现采用整体卜.料,千斤顶顶压成里的方法加工,比分段加工提高了工效并降低了费用。八字筋材料为614螺纹钢。设计尺寸如图1;图2-37八字结设计尺寸加工机具为:切断机、弯筋机、臼制顶压机、电焊机。见下图片。图2-3-2自制“8”字筋加工设备图2-3-3千斤顶油泵图2-3-4预压机竖向模具施工流程:卜料利用钢筋切断机下料,在切断机前设挡板,使挡板距离刀口的长度为钢筋长度,卜料
30、时钢筋顶在挡板上。挡板需加固牢固并经常检查,确保卜料长度满足设计要求。利用90推筋弯曲机加工矩形箍,如图2-3-5。首先在需弯折点处做好记号,然后开始弯折。为满足压制八字结钢架需要,钢筋接头需预用在长边正中间。加工矩形箍时应注意弯折点的选择,必须保证矩形箍弯好后钢筋接头刚好对齐,如图2-3-6所示。如钢筋接头错位,则无法弯折,如图2-3-7。图2-3-5加工平面矩形图2-3-6有问题的掩筋图2-3-7无法加工的钢筋利用液压千斤顶模具加工成平面八字形如图2-3-8、图2-3-9。箍筋顶压前需确保接头处于模具定点正中间。箍筋各点应在同一平面上,无翘曲。如不符合要求,需调平后在预压。为满足加工精度,
31、不同八字结需有专用的模具,不得混用。为保证八字结钢架中间有3cm连接段,模具顶压头长度需为4cm。根据千斤顶大小,调整油压,使箍筋连接点长度为3cm。千斤顶在顶进过程中需匀速顶进。图2-3-8加工平面八字筋图2-3-9加工平面八字筋焊接中间接头八字结钢架预压成蝴蝶结状后需对连接点进行焊接,如图2-370、1】所示。采用502焊条焊接,焊接电流必须大于300A,焊缝要饱满,确保焊缝质量。因焊缝长度只有3cm,需采用双面焊。图2-3-10焊接连接点图2-3-11焊接连接点利用短向液压千斤顶模具加工成空间八字形把加工好的平面八字结放在竖向千斤顶上,使竖向模具的顶点正对连接点,开动油泵,模具匀速下落,
32、八字结钢架预制完成。如图2-372、13、14。为保证八字结钢架的高度为7.5cm,需控制竖向模具顶点到边缘的垂直高度,在考虑到钢筋的反弹后,该垂直高度控制在5.8cm。千斤顶的压力在加工前需进行调整.图2-3-12竖向顶压图2-3-13弯好的八字结钢架图2-3-14焊接到格栅钢架钢架安装钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置,各节钢架间采用螺栓连接,连接板应密贴。为保证谷节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上,安装前应清除各节钢架底脚下的虚磕及杂物。同时每他打设锁脚锚管将其锁定,底部开挖完成后,底部初期支护及时跟进,将钢架全环封闭。格栅钢架为拱墙设置,必须在钢架底部安设50Cm
33、20cm钢板以增加基底承载力.为保证钢架位即安设准确,陵道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽.初喷能时.,在凹槽处打入木楔,为架设钢架帝;I1.连接板位置。钢架按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷忆之间有较大间隙应每隔2m用碎预制块楔紧,钢架背后用喷险填充密实。钢架纵向连接采用螺纹钢筋,环向间距Ime钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架12排.在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射碎.接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。架立钢架后应尽快进行喷睑作业,以使钢架与喷枕共同受力.喷射碎分层进行,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚不密实,造成强度不够,拱
34、脚失稳。施工控制要点钢架应按设计位置安设,钢架之间必须用钢筋纵向连接,并要保证焊接质量。拱架安设过程中当钢架与围岩之间有较大的空隙时,沿钢架外缘母隔2m应用混凝土预制块楔案。钢拱架的拱脚采用纵向托板和锁脚锚管等措施加强支承。钢架应尽可能多地与锚杆露头及钢筋焊接,以增强其联合支护的效应。喷射混凝土时,要将钢架与岩面之间的间隙喷射饱和达到密实。喷射混凝土应分层次分段喷射完成,初喷混凝土应尽早进行“早喷锚”,亚喷混凝土应在员测指导下进行,即“勤星测”的基本原则,以保证喷射混凝土的夏喷适时仃效,型钢钢架应采用冷弯成型,钢架加工焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊癌等缺陷。每福钢架加工完成后应放在水泥
35、地面上试拼,周边拼装允许误差为3cm,平面题曲应小于2cm。钢袈应在初喷混凝土后及时架设,各节钢架间以螺栓连接,连接板必须密贴。钢架安装前应清除底脚下的虚喳及杂物,钢架底脚应置于牢固的基础上。2.3.2锁脚施做工艺锁脚锚管以前主要用于铁路隧道先拱后墙法施工衬砌时,在开挖下断而前,于拱脚垂直丁岩壁打入12排锚杆,以防止拱脚收缩和擦拱:锁脚锚管施做的好坏,直接影响到初期支护的变形大小,因此在施工中,我们特别重视锁脚锚管的施做质量.在多次的检查中发现,锁脚锚管与钢架的焊接不能很好的连接,在施工中,经过多次的试验及总结,我们采用fu.型焊接和U型焊接”的方法,解决了锁脚锚管不能与钢架有效连接的弊端。2
36、.3.3湿啧工艺湿喷工艺一方面能提高初支混凝上的强度,另一方面大大改善隧道掌子面作业环境.为此在新中梁山隧道进口、出口及斜井口均设置了小型湿喷混凝土拌合站,拌合站安装了自动计量系统。为全面推行湿喷工艺,集中采购了湿喷机,统一配发给隧道作业队。我们多次进行工艺试验、作业人员培训和现场观摩活动,强力推行湿喷工艺。目前我标段所有隧道均采用湿喷工艺,工效也有了很大提高。搅拌运输喷射混凝土采用湿喷工艺;混凝土采用自动计量配料、强制搅拌机拌和:混凝土采用轮胎式搅拌运输车运输。喷碇1、素喷碎待喷面处理:检查待喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求:拆除待喷面影响喷射作业的障碍物,对不能拆除者应加以保护;为保证施
37、工质量和施工作业安全,施工前喷射面要进行如卜处理:清除浮面和有害的粘着的杂物等:有涌水的地方要做好引排水;喷射面吸水性较强时要预先洒水:当设有加强钢筋时,为了防止反弹,要将钢筋牢固地固定在喷射基层面上。在不设钢拱架的段,设置控制喷射混凝土厚度的标志,采用埋设钢筋头做标志,在支护完成后的钻孔检查时发现了喷层偏薄而补厚困难甚大。喷射龄:采用湿喷喷射混凝土,粉尘少,回弹少,役痂量易保证,且降低工人的劳动强度,改善隧道施工作业环境。舱喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔20m11),以免超粒径骨料进入喷射机.喷射时,送风之前先打开计量泵(注意:此时喷嘴应朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免高压
38、灶拌合物堵塞速凝剂环喷射孔.喷射手应保持喷头具有良好的工作状态,以喷射碎回弹员小,表面湿润有光泽,易粘若为好,同时喷射机司机与喷锚手要密切配合,根据喷射手反饿的喷射情况及时调整风和计量泵,控制好风压和速凝剂掺S1.喷头与受喷面的距离以1.52.Om较为适宜。喷射时至小螺旋形绕圈运动,绕圈直径30Cm左右为宜。后一圈压前一圈的132,喷射路线呈“5”形运动,每次S形运动长度为34m,喷射纵向第二行时,要依顺序从第一行的起点处开始,行与行间须搭接23cm,料束旋转速度,原则上要均匀不宜太慢或太快,喷射区段划分和喷头活动顺序如下图。拱脚就拱顶中心拱脚线喷射区段划分图喷头与受喷面的角度,一般应垂直于受
39、喷面,但在喷边墙时,宜将喷头略向下俯10左右,使碎束喷射在较厚的舱顶端,可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击,减少回弹量.喷射作业应分段分片依次进行,喷射唤序应自下而上,分段长度不宜大T6n一次喷射厚度,主婴由喷的颗粒间的凝聚力和喷U与受喷面间的粘结力而定,厚度太薄会增大回弹率,厚度太大会使彼颗粒间的凝聚力减弱,同时会引起大片坍落或形成喷险与岩面脱离,形成空隙,一次喷射厚度不宜超过10cm。分层喷射时,后一层喷酸应在前一层喷磴终凝后进行,时间间隔一般为15-20min,若终凝1小时后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。喷射混凝上的一次喷射厚度:拱部为60100mm,边墙为80150mu初喷混
40、凝土在开挖后及时进行,麓喷应根据空子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业,以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度。喷肘碎施工中的回弹率,同喷射能材料和水灰比,混合物喷射速度,喷头至受喷面的距离与角度及喷射F技术熟练程度等因素有关,而回弹率的高低对喷射f质量、材料消耗、施工效率等都有重大影响,喷舱的回刑率边地不应大于15%,拱部不应大于25%。喷射速度(即喷头出口处的工作风压)是影响喷射碎痂星和回弹的重要因素之J当风压过小,即喷射速度太小时,由于喷射冲击力太小,粗骨料不容易嵌入新鲜险中,则回弹率增大,也影响喷射强度:当风压过大,即喷射冲击力太大时,回弹率也高,也会使粉尘浓度增大
41、。当喷头处的工作风压为OjMPa左右时,在其它影响因素符合规定时,喷射碎回用率较小,强度较高,粉尘浓度较低。喷头方向,喷头与受喷面的距离都影响着回弹率,在施工中要保持合理的方向和距离。在喷射作业中要及时协调好坍落度、风用、喷射距离、角度、速凝剂掺量、喷而状况(初喷、纪喷、找平)之间相互影响的关系,则喷射的痂量便有保证。养护:为使水泥充分水化,减少和防止收缩裂缝,在喷射碎终凝后2h即开始洒水养护.养护时间和洒水次数,取决T水泥品种和空气湿度,在任何情况下,养护时间不小于M1.气温低干+5C时不得喷水养护。喷的厚度控制喷射混凝土厚度的检查除采用埋钉法外,可在喷射混凝十8h后用钢钎凿孔,若混凝土与围
42、岩的颜色相近不易区别时,可用酚就试液涂抹孔壁,呈现红色者为混凝土厚度喷射混凝土的厚度应符合下列要求:喷射混凝土平均厚度应大丁设计厚度喷射混凝十.厚度检查点数的80%及以上大于设计厚度喷射混凝十.最小厚度不小丁设计厚度的2/3。2有钢架地段的喷磴在有钢架喷射磴时,关键是保证钢架与壁面之间的碎充填密实,在施工时首先喷射钢架与壁面之间的磴,待钢架与壁面之间及钢架周围填满监之后,再喷射钢架之间的睑.在设钢拱架的地段,绝大部分工程都存在在钢拱架处喷层厚,基本上将拱架覆盖,而在两拱架之间则薄,使喷层表面沿轴向呈波浪起伏。这也成为近年来施工的不良习惯,在喷层和模筑衬砌间要铺设防水板时,喷层表面的过大起伏,将
43、导致在两层衬砌之间出现空间和空段,而且雄以作充填注浆:甚至会在灌注混凝土衬砌时挤破防水板。形成:层衬砌间的空区,衬砌完成后再打孔注浆充填,不仅费时费工,还可能钻破防水板造成漏水。在本工程中必须使喷被平顺,达到脸标要求,杜决此类省情发生。在喷射边堵下部(台阶法施工上半断面拱脚)及仰拱时,霜将上半断面喷射时的回斯物清理干净,防止将回弹物卷入卜.部喷层中形成“蜂窝”,而降低支护强度。片的保护层厚不得小于2cm,钢架的保护层厚度不得小于4cm,沿钢架外缘每隔2m应用楔子楔紧。2.4帷幕注浆施工工艺陵道通过可溶岩地区,施工中应以超前地域预报预测预报为基础,对岩体斌水,地表水与地下水连通性,岩体完整性及施
44、工安全、环境保护多因素进行评价。为保证陵道通过突水、突泥威胁地段施工安全及减少施工对地表水环墙的影响,对隧道通过可溶岩与非可溶岩接触带、盐溶角砾岩段根据超前地质预报并结合开挖揭示围岩地下水发育情况,采用帷幕注浆堵水,帷幕注浆为预设计,目前已进行3个段落的帷幕注浆,现以右线YDK293+230-200段帷幕注浆为例说明其施工流程:图2-47右线隧道学子面涌水出水量180m7h2.4.1钻孔施工封堵超前探孔为保护中梁山地下水资源,在进行超前周边注浆以前需对已施工的3个127超前探孔进行封堵,具体封堵步骤如下:第一步:制作孔口管,孔口管长度1.5m,选用108无缝钢管,端头焊接150法兰盘”第二步:
45、将孔口管放入探孔内,放入长度控制在1.1.1.2米,端头预留3040cm,以便进行孔壁堵寤。第三步:利用解子将麻冢粽入孔壁间的裂隙,填塞葩圉为10cm。起到初步止水的效果。第四步:利用锚固剂填塞剩余缝隙,成塞后达到封闭孔壁间漏水的效果。第五步:待锚固剂凝固1小时后安装6150法兰截止阀,安装阀门时间阀门必须保证开启状态。第六步:安装阀门后12小时,铺固剂达到定的强度后,将法兰截止阀关闭,达到封堵探孔的目的。(如图2-4-2所示)锚固剂填哀8cm图2-4-2超前探孔封堵示意图施工C25喷射位止浆墙为门赤止注浆过程中掌子面岩石裂隙出现跑漏浆现象,和方便在后期施工中方便安装孔门管,设计采用C25喷射
46、舱作为止浆墙,止浆液墙厚度为40cm,并设8钢筋,间距25CmX25cm。因碎喷层厚度较,固分为两次喷射完成,达到设计厚度。具体实施步骤如下:在学子面施作锚杆,锚杆采用22砂浆锚杆,锚杆长度2米,间距1.2米,呈梅花形布置.锚杆要保证有3037cm的外距长度,掌子面施作锚杆主要为方便挂设钢筋片。施工第一层喷射舱,第一次喷层厚度为18cm。挂设8钢筋,间距25CmX25cm,为保证片挂设稳固,片与锚杆连接部位要采用焊接的方式连接。待第一次喷射碎凝固6小时后进行第二层喷射吩,喷至设计厚度。由于掌子面有局部渗水,喷射前要利用高压风来对掌子面进行清理。为保证喷射碎强度,在喷射作业时要注诲喷头的角度、距离、风压、水压等各项技术指标。喷射操作程序应为:打开速凝剂辅助风一缓慢打开主风阀一启动速凝剂计任泵、主电机、振动器一向料斗加混;疑土。喷射混凝土作业应采用分段、分片、分层依次进行,喷射顺序应自下而上。喷射时先将低洼处大致喷平,再自下而上顺序分层、往复喷射。喷射时使喷嘴与受喷面间保持适当距离,喷射角度尽可能接近90,以使费得最大压实和最小回弹“喷嘴与受喷面间距宜为1.52.0m:喷嘴应连续、级慢作横向环行移动,圈压半圈,喷射手所画的环形圈,横向4060cm,高15w20cm施工钻机平台钻机进场前对修