隧洞施工交底样本.doc

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技 术 交 底 记 录
GSJ-JL-02- 编号:
工程项目
名 称
青海省湟水北干渠扶贫灌溉一期工程24标
单位工程
名 称
33#
隧洞工程
分部工程
名 称

隧洞开挖
隧洞喷锚支护

交底人
丁永庆
交底时间
2月7日
交底地点
项目部
接受交底人员:

技术交底内容:
见附页《洞挖石方技术交底》
《喷锚支护技术交底》

接受交底的单位负责人:

年 月 日
组织部门负责人:

年 月 日

洞挖石方技术交底
一、 施工方法
隧洞岸坡及洞帘开挖采用挖掘机挖装, 自卸车运输, 人工削坡、 清基;
边坡开挖前, 根据实际地形开挖坡顶截水沟、 排水沟等, 并在汛期做好日常维护工作。
1.1 洞口边坡开挖的基本要求
(1) 开挖自上而下进行, 边坡不得乱挖、 超挖, 严禁掏底开挖。
(2) 施工时要保证边坡坡面平顺, 坡度符合设计要求, 坡面无明显的高低差, 边坡上出现的坑穴、 凹槽须进行嵌补平整。
(3) 开挖形成的边坡按设计要求及时支护, 避免长期暴露, 造成坡面塌陷。
1.2 隧洞洞口明挖施工程序如下图:

隧洞洞口明挖施工程序图

便道修至作业区
截水沟的开挖
施工场地平整
洞口施工
洞帘开挖
边坡支护
洞口排水沟修筑
边坡、 洞口修整砌护
测量放线

1.3劳动力配置计划
计划配置劳动力15人;
1.4机械配置计划
计划配置1m3反铲挖掘机1台; 15T自卸汽车4台;
二、 隧洞洞身开挖施工程序、 施工方法说明
2.1 施工总体说明
黄土及碎石土洞段采用人工风镐开挖, 软岩段采用弱爆破, 人工配合削边的开挖方式; 硬岩段采用光面爆破开挖。出渣采用装载机装, 由1T机动翻斗车运输至洞外弃渣场, 装载机配合平渣。初期支护严格按施工图纸要求, 不同围岩段采用不同支护形式, 支护紧跟掌子面。
2.2 施工原则
(1)准备充分,先防护后施工,安全进洞。洞口开挖前先对洞帘坡面进行喷锚或浆砌石砌筑, 以防止雨水对坡面的侵蚀而造成安全隐患。
(2)在确保质量、 安全的前提下, 科学合理的安排施工进度和施工方法。
(3)施工时严格按”新奥法”施工技术组织施工, 对软弱围岩段采用多循环小振动进行开挖, 边挖边支护。
(4)隧洞初期支护严格按图施工, 根据不同的围岩类别采用不同的支护形式, 坚决消除二次塌方。
(5)施工方法和施工工艺突出”四新”即突出新技术、 新材料、 新工艺、 新设备, 进一步提高隧洞工程质量。
2.3 洞身开挖
33#隧洞洞身开挖从进出口同时相向掘进, 由两个作业组分别作业。
(1)石方段洞身开挖
我项目部承建石方段洞身开挖采用全断面光面爆破法施工, 钻孔设备为YT28手风钻, 人工装药, 电雷管引爆, 非电毫秒雷管起爆, 炸药选用2#岩石炸药, 有水时选用乳化炸药。
(2)碎石土及黄土段洞身开挖
隧洞洞身碎石土及黄土段采用人工风镐开挖, 出渣采用装载机装, 由1T机动翻斗车运输至洞外弃渣场, 装载机配合平渣。
2.4 爆破设计
(1) 爆破器材的选用
①炸药: 2#岩石膨化炸药。
②雷管: 采用电雷管及非电毫秒雷管。
(2) 隧洞Ⅴ类围岩开挖断面积为10.574m2, 用刘清荣公式计算单位岩体炸药消耗量:
q= e lx (0.31f3/4)/(sx1/3×dx1/2)
式中: q—岩石单位耗药量( kg/m3) ;
f—普氏岩石坚固系数, f=2.4; (根据施工规范, f=2～3)
sx—相对断面面积 , sx=s/5=9.39÷5=2.115
s—平洞断面积( m2) ;
dx—药卷相对直径 , dx=D/45(mm)=1;
d—药卷直径32mm;
e—炸药类型系数 , e=1/2(360/ex+14/h)=1.15;
ex—炸药爆力( cm3) , ex =320;
h—炸药猛度( mm) , h =12;
lx—炮孔深度对炸药消耗量系数, lx=0.85;
经计算:q=1.15×0.85×(0.31×2.43/4)/(2.1151/3×11/2)=0.469kg/m3。
开挖断面的钻孔数量
根据刘清荣建议公式计算: N=qsl1/axg+n1+n2
式中: N—开挖断面的钻孔数量;
q—岩石单位耗药量(kg/m3);
S—平洞断面面积(m2);
l1—一个药卷长度(m); l1=0.25m
g—一个药卷重量(kg), g=(πd2/4)l1△; g=0.2kg
△—炸药密度( kg/m3) ;
ax—炮孔充填系数, ax=0.55;
n1—药径减少时周边孔增加数量; n1=30
n2—掏槽孔数量; n2=5
N= qsl1/axg+n1+n2 =47
爆破参数计算
掏槽孔的炸药用量计算
qcut=1.25Q/N
式中: qcut—掏槽孔的炸药用量(kg/孔);
Q—一次开挖循环炸药用量, Q =qV=0.488×9.39×2.0=9.165kg;
qcut=0.327kg。
周边孔的平均炸药用量计算
qp=awlp(0.5~0.9)q;
qp—周边孔的平均炸药用量(kg);
a—周边孔的孔距(m), a= 0.3～0.6;
w—周边孔的最小抵抗线(m), w =0.3～0.7;
lp—周边孔的孔深(m);
q —单位耗药量(kg/m3);
qp=0.45×0.4×2.2×(0.5~0.9)×0.488=0.1739~0.966kg。
周边眼是控制光面爆破效果优劣主要因素, 炮眼间距a、 最小抵抗线w、 炮孔密集系数M=a/w、 孔内装药形式及装药量、 起爆方式等参数施工中可按照选定的参数进行试验, 爆破后根据围岩情况总结爆破效果, 测量残孔率和轮廓的不平整度, 不断调整爆破参数, 以达到最佳效果。
辅助孔的平均炸药用量计算: qn=｛11.52－(qcutNcut＋qpNp) ｝/[N－(Ncut＋Np)]
式中: qn—辅助孔的平均炸药用量(kg);
Ncut—掏槽孔数;
Np—周边孔数;
qn=＝0.402~0.586。
(3)爆破参数的选用。
先用工程类比法初选爆破参数, 实际开挖时经过现场的试验调整有关爆破参数。初选的爆破参数详见《Ⅴ类围岩爆破参数表》、 《光面爆破参数表》以及《隧洞Ⅴ类围岩炮眼布置图》。
Ⅴ类围岩爆破参数
序序号
炮眼
名称
数量
钻孔参数
单孔
药量
总重(kg)
药卷
尺寸
直径×长度
装药长(m)
雷管
装药
结构
孔深(m)
间距
(m)
抵抗线(m)
卷
重量(kg)
段位
数量
11
掏槽眼
5
2.2
0.7

6
0.3
1.5
3.2×25
2.0
1～3
5
连续
22
辅助眼
10
2.0
0.5～0.7
0.6
5
0.50
6.42
3.2×25
1.7
5～8
10
连续
33
周边眼
30
2.0
0.45
0.5
2
0.12
3.6
3.2×25
1.5
9~11
30
间隔
4
合计
45

11.52

45+1

光面爆破参数表
坚固系数

f
不耦合系数

k
装药量

q(g/m)
炮孔间距

u(m)
最小抵抗线
w(m)
2~4
2~2.4
50~125
0.4~0.3
0.4~0.3
4~6
1.6~1.8
100~200
0.45~0.35
0.45~0.35
6~10
1.4~1.6
150~250
0.4~0.5
0.55~0.45
>10
1.2~1.5
200~300
0.45~0.55
0.70~0.6
(4) 装药结构
掏槽眼及辅助眼均采用连续装药方式, 周边眼及底板眼采用间隔装药方式, 装药结构如下图所示。

A

B

A--连续装药结构 B--间隔装药结构 1--非电毫秒雷管

2--药卷 3--导爆管 4--竹片 5--堵塞段
2.6循环进尺
爆破每一循环进尺主要根据隧洞的地质条件, 爆破方案及施工试验确定, Ⅳ类围岩每循环进尺控制在2m以内, Ⅴ类围岩每循环进尺控制在1.8m以内。
2.7 爆破作业
(1) 测量放线
用经纬仪、 水准仪配合将激光导向仪固定安装在洞顶的适宜位置, 并定期对激光导向仪的方向、 高程进行校测, 确保其导向正确。根据激光导向仪的指向位置划出开挖轮廓线, 用红色油漆标识出掏槽孔, 辅助孔、 周边孔的准确位置。测设控制点, 并将临时水准点和隧洞中心线控制点引至靠近掌子面不致于被破坏的地方, 同时加强保护, 每次测量放线时, 都要对上一循环的开挖轮廓进行检查, 并对检查结果及时进行分析, 以做为调整爆破参数的实验依据。
(2) 钻孔
炮眼布置好后, 就可进行钻孔作业, 钻孔采用3台YT-28气腿式风钻。
(3) 装药
钻孔完成后, 经冲洗并检查深度和位置、 倾角符合设计要求后, 便可开始装药, 装药必须按设计的段位进行, 装药时, 先用炮棍轻轻送入装有雷管的药卷, 然后依次装入其它药卷, 装药总长不大于孔深的2/3, 每孔药装完后, 用炮泥封堵。
(4) 爆破
当装药完成后, 经检查每孔段位准确无误后, 将各非电毫秒雷管捆绑在起爆包上, 设备、 人员撤离到安全地点后, 电雷管起爆。
(5) 出渣
隧洞洞内出渣采用装载机装渣, 机动翻斗车运输至洞外弃渣场, 装载机配合平渣。为方便会车及节省时间, 31#洞、 33#洞内每开挖200米设一避车旁洞。
2.7洞挖石方辅助设施
(1) 施工通风与防尘
1)施工通风设计
①施工人员所需风量Q=mqk
m—同时在工作面工作的最多人数( 采用10人) 。
q—每人所需的通风量。( 3m3/min)
k—风量备用系数1.10-1.15( 取1.13)
Q=10×3×1.13=33.9m3/min
②爆破散烟所需风量
压入Vhy=21.4 (QSL)1/2/t
式中: Q—工作面上同时爆破的最大炸药量9.165kg,
S—隧洞断面积最大9.39m2
L—隧洞长度取993m
T—通风时间, 拟采用30min
Vhy=21.4×(9.165×9.39×993)1/2/30=208.53m3/min
爆破散烟所需风量高程修正: K=0.7239
Vhy1=208.53÷0.7239=288.06m3/min
按柴油机械单位功率需风量指标计算
Vg= v0N
式中: Vg—使用柴油机械时的通风量m3/min;
V0—单位功率需风量指标, 一般为2.8～8.1m3/Kw．m in,选用4.1 m3/Kw．
N—同时在洞内工作的柴油机的总额定功率, Kw。
Vg=4.1×30×2=246m3/min
考虑柴油机械高程修正系数后Vg=246×2.25=553.5 m3/min
按平均功率耗油量计算
Vg=V1V2N/60
V1—消耗1㎏柴油需供给的风量, 一般为500～ m3/㎏,可选用1500 m3/㎏;
V2—柴油机械耗油量, 一般为0.223～0.300㎏/ Kwh, 可选用0.270㎏/ Kwh; 或查设备技术说明书。
N—同时在洞内工作的各种柴油机械的实际使用总功率, KW, 粗估时可按额定功率的60%选取。
Vg=1500×0.27×60%×60/60=243m3/min
施工需要通风量选择以上计算最大值553.5m3/min。
③ 通风机的选择:
a.风机工作风量Vm=( 1+PL÷100) ×V
=( 1+1%×993÷100) ×553.5=608.5m3/min=10.13m3/s。
式中:Vm—风机工作风量, m3/min;
V—洞施工需要的有效风量, m3/min;
L—风管长度, m;
P—100m风管漏风量, 为1%--2%;
b、 风机工作风压: hm=hky+hp
式中 hm—风机工作风压, mmH2O;
hky—沿程风压损失, mmH2O;
hky=μ×L
L—风管总长993m
μ—每米风管沿程损失, 查表得0.23mmH2O
hp—我局部风压损失为沿程风压损失的20%
hm=993×0.23×1.2=274,07mmH2O
c. 电动机容量选择:
N=VmhmγB÷(102η1η2)
=10.14×274..07×1.2×1.2÷102÷1.0÷1.0=39.23KW
我项目部承建工程隧洞断面小采用压入式通风将有毒气体、 污染空气排出, 有害气体不再污染掘进工作面及隧洞全线, 从而保证了工作面的空气环境, 因此, 隧洞通风排烟计划采用压入式通风。31#隧洞一个工作面在洞口布置1台2×15kw轴流式风机, 可满足通风要求; 32#隧洞根据经验采用1台2×11kw的压入式通风机可满足施工需要; 33#隧洞两个工作面, 在进出口洞口各布置1台2×15kw轴流式风机, 可满足通风要求;
(2)防尘
湿式凿岩; 喷雾撒水; 个人防护; 加强通风( 必要时可在炮孔末端加装直径为20～30 mm的水袋, 以减少爆破后烟尘) 。
(3)供风、 供水、 供电详见临建供风、 供水、 供电部分。布设详见《隧洞风水电管线布置图》。
(4)隧洞照明
采用36V低压照明, 电线架空布设, 照明电线与动力电线分开架设。
( 5) 循环进尺
爆破每一循环进尺主要根据隧洞的地质条件, 爆破方案及施工试验确定, Ⅴ类围岩每循环进尺计划1.8m左右。
A循环作业时间
(1) 准备工作20min;
(2) 装药时间视装药工艺、 装药数量及同时装药人数而定, 每一循环的装药准备工作一般约10min, 手工装药约1~2min/m;
(3) 爆破时间一般约需10~15min;
(4) 出碴前工作面清理、 弃碴、 危岩安全处理约15~30min;
(5) 临时支护时间取决于采用的支护方式、 支护工作量及施工机械化程度, 根据上段施工经验, Ⅴ类围岩每循环支护时间4小时。
围岩开挖循环作业时间见表:
33#洞围岩开挖循环作业时间表
序号
项 目
围岩开挖循环时间( min)
Ⅴ类围岩
全断面开挖
1
测量放线
50
2
钻孔
180
3
装药爆破
30
4
排烟
30
6
出渣
180
7
喷锚支护
240
8
其它
60
9
合计
720
10
折合小时( h)
12
11
循环进尺( m)
1.8
12
日均进尺( m)
1.8
2.8劳动力配置
一个作业组由两个班组组成, 每个班组16人,共计每个洞口劳动力配置为24人。其中风钻工: 4人, 爆破工: 2人, 电工: 1人, 电焊工: 2人, 机械工: 8人, 喷锚工: 4人, 普工: 3人。
2.9 设备配置:
33#隧洞进出口作业面配置: YT28风钻5台, 23.5m3空压机2台, 扒渣机2台, 装载机1台, 机动翻斗车6辆, 即可满足要求。

甘肃省水利水电工程局
湟水北干一期工程二十四标项目部
二0一四年二月七日

隧洞喷锚支护技术交底
一、 隧洞初期支护施工
隧洞地质以上第三系粘土岩为主, 属Ⅴ类围岩, 此类围岩干燥状态时, 强度高, 但遇水变软, 极易崩解, 存在较大规模塌方的可能, 洞室稳定问题特别突出。针对此种情况, 支护主要采用: 超前支护和开挖后H160×88钢拱架( 钢格栅) , 锚喷支护相结合的支护方式, 根据实际情况, 采用简易钢拱及组合钢模及时进行砼衬砌的二次支护。
1、 超前支护
我项目部承建工程超前支护方式主要为超前锚杆和超前小导管注浆法。
1.1 超前锚杆
(1) 超前锚杆施工原理
超前锚杆是沿开挖轮廓线, 以稍大的外插角, 向开挖面前方安装锚杆, 形成对前方围岩的预锚固(预支护), 在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、 装渣、 出渣和衬砌等作业, 是一种起预支护作用的措施。这种超前预支护的柔性较大, 整体刚度较小。主要适用于围岩将力较小、 地下水较少、 岩体软弱破碎, 开挖工作面有可能坍滑的隧道施工中。
(2) 超前锚杆施工要点
①按设计要求, 超前锚杆采用II级Φ22螺纹钢筋;
②超前锚杆超前量、 环向间距、 外插角等设计参数, 将施工中具体情况来选用,
一般超前长度为循环进尺的1.5倍, 搭接度宜为超前长度的40％~60％, 即大致形成双层或双排锚杆。
注: a.外插角为锚杆与隧道纵向开挖轮廓线间的夹角;
b.超前锚杆的长度将与掘进循环进尺一起考虑, 并将根据实际施工过程适当选择。
(3) 施工过程中, 超前锚杆的设置充分考虑岩体结构面特性, 一般能够仅拱部设置, 必要时也能够在边墙我局部部位设置。超前锚杆纵向两排的水平投影, 将有不小于1.0m的搭接长度;
(4) 超前锚杆, 宜和钢架支撑配合使用, 并从钢拱架上部穿过。超前锚杆的安装误差, 一般要求孔位偏差不超过10cm, 外插角不超过1~2度, 锚入长度不小于设计长度的96%;
(5) 超前锚杆尾端, 一般设置钢架上部或焊接于系统锚杆尾部的环向钢筋, 以增强共同支护作用。
1.2 超前小导管注浆法
(1) 工作原理: 沿隧洞开挖轮廓线向前以一定的角度, 打入管壁带小孔的导管, 并以一定的压力向管内注起胶结作用的浆液的施工方法( 一般注浆压力为0.5~1.0Mpa) 待浆液凝固后, 隧洞周围的岩体能得到预加固, 并形成具有一定厚度的加固圈。此加固层能起超前预支护作用。同时, 浆液填充了空隙, 阻隔了地下水向隧道渗流的通道, 也起到了堵水、 隔水的作用。在其保护下, 能够安全地进行开挖作业。
(2) 工艺框图

喷射砼封堵围岩

测量放样

台车就位
凿岩机就位weoo
位

钻 孔

导管制作
安装导管

拌制水泥砂浆
注浆机安装
注 浆

测 压

封 口

(3) 工艺说明
① 注浆方案
我项目部承建工程断层属极不稳定的IV、 V类围岩, 开挖时涌水、 线状流水较大, 局部塌方严重, 同时粘土岩遇水膨胀严重, 膨胀破坏。为了不使逆流扩大, 除喷、 锚、 网及架联合支护外, 还采取喷射砼封闭掌子面的将急措施。如开挖过程中同样出现涌水量很大, 采用上述喷、 锚、 网及钢架联合支护仍不能奏效, 拟采用水泥-水玻璃双液注浆, 配合钢架-钢管管棚, 对隧洞工作面顶拱进行堵水、 固结注浆, 用以充填岩体的裂隙 、 孔隙和空洞, 保证隧洞施工能顺利经过流沙涌水地段。能针对涌水通道和围岩的松动进行, 也便于对注浆效果检查, 必要时可复注补强, 技术可靠, 且造价较低; 另外, 为配合注浆, 可设置排水孔和超前地质探查孔等辅助设施。
注浆方案另一个重要内容是注浆材料的选择。在对隧洞塌方段被扰动的岩上体和水文地质探查孔发现的溶洞注浆中, 使用水泥浆液, 具有凝胶固结强度高、 工艺简单、 造价低等优点, 是适合上述情况的注浆材料。但对工作面围岩堵水、 固结的将急注浆来说, 则是不适合的材料, 原因是凝胶速度慢, 注浆历时长, 浆液易流失, 且受地层可灌注性限制; 主要使用水泥一水玻璃双液混合浆液, 只要配比适当, 充分混合, 其凝胶时间很短, 为1min左右, 并可保持相当的强度; 特别是这种浆液与砂岩中的细砂骨架凝胶时, 因脱水收缩作用, 可使这类岩体不透水或造水性很小, 最适合对砂岩、 含砾砂岩的堵水、 固结注浆。同时料源广, 造价较廉, 无毒性, 无污染。
② 注浆施工方法。
根据隧洞围岩地质条件及水文地质特征、 断面尺寸与支护衬砌结构, 并结合隧洞开挖的实际情况, 采用钢架、 钢管管棚、 浅孔单过滤管注浆施工方法。
a、 注浆孔布置及主要注浆参数的选定: 注浆孔布置涉及到注浆范围、 注浆循环长度等因素。经研究决定, 对隧洞顶拱部位的围岩注浆, 堵塞涌水通道及其引起的流砂, 进而加固围岩, 增加围岩自承能力, 随着一次支护的完成, 则能够形成稳定的隧洞顶板。注浆循环长度考虑尽可能缩短注浆时间, 避免进浆困难, 并与开挖循环长度相适将。据此注浆孔按隧洞顶拱开挖轮廓线( 或略开外) 沿周边等距离布置, 单排孔, 孔距30cm, 孔深3～3.5m( 注浆循环段长) , 孔径50mm, 外倾角3°～6°。当涌水量大或围岩特别松软时, 为确保注浆效果及围岩稳定, 必要时需增设外圈补强注浆孔, 孔深1.5m, 孔径50mm。间距约60cm, 与主注浆孔距约30cm, 外倾角3°～6°; 为降低注浆压力, 在拱顶和二侧拱脚附近可布置外周排水减压孔, 孔深及孔径与注浆孔相同, 倾角5～10; 在掌子面中心附近布设水平地质探察孔1个, 孔深5～8m, 孔径75mm。以上布孔如图所示。
注浆顺序采取自拱顶向二边间隔作业的方式, 每隔1段, 一次注完。注浆压力采用1.0MP。注浆扩散半径为2m。
选用水玻璃( 硅酸钠) 溶液和水泥悬浊型混合的双浆液。A液为水玻璃; B液为水泥浆, 用42.4级抗硫酸盐侵蚀水泥, 水灰比为1: 1。A、 B两种混合浆液的体积比为1: 1, 其凝胶时间为30～90s。
b、 立钢拱架, 喷射砼封闭掌子面: 拱架型号为H160×88, 顶拱部位腹板中设有按上述规格预先钻好的孔眼。为使掌子面围岩稳定和承受注浆压力, 防止浆液倒流, 用厚15cm喷射破进行全封闭。兼起止浆墙作用, 与此同时, 完成挂钢筋网、 喷砼等一次支护。
c、 钻注浆孔: 使用YT-28风动凿岩机, 按上述注浆扎布置、 孔深及倾斜角要求。钻杆穿过钢拱架预设的孔眼钻进。补强注浆孔、 排水孔等．与注浆孔的钻进相同。
d、 安装钢管管棚( 注浆管) : 注浆管采用40mm焊接钢管。先将钢管截成所需的长度, 前端做成锥形, 然后在管周壁上按等距离布置钻孔, 直径8～12mm, 纵向眼距10～20C m。安装钢管管棚。先在注浆孔口放入用麻丝胶泥制作的止浆柱塞, 然后把注浆管顶入孔内至规定深度, 并使柱塞与孔壁挤压紧密。孔口部分留出注浆管30～40cm, 以便封堵孔口。边钻孔边安装, 可防止塌孔, 同时引出一部分地下水。如此排列的多个注浆管, 形同管棚, 注浆后管棚随之与围岩固结在一起, 起着提高项拱围岩强度的作用。补强注浆管结构及安装与主注浆管相同。排水管等按常规设置。
e、 注浆工艺: 注浆前要做好制浆以及连接管路的检查准备工作．浆液配制如前所述。
注浆机械设备: 隧洞注浆施工, 因受作业空间限制, 要求钻孔设备、 制浆及注浆设备和机具, 不但满足技术要求, 而且要效率高, 性能可靠, 体积小, 重量轻, 简单实用, 操作方便, 移动灵活。
施工过程中, 要注意注浆压力和注入量的控制: 在注浆过程中, 其压力和流量的变化可分三个阶段。初始阶段即浆液流动扩散阶段, 压力迅速由零上升到0.7MPa左右, 浆液注入量亦由大逐渐减小; 充填阶段, 此阶段的注浆压力由大变小, 注浆速度也有所降低; 凝胶脱水阶段随着裂隙、 孔隙和空洞全部充塞完毕, 吸浆量逐渐降至结束标准。
③ 注浆效果及检查
对注浆效果的检查, 一般采用分析法和开挖检查法。分析法是经过对注浆施工过程的分析, 判定其注浆效果, 主要有直接观察法和间接观察法。
2、 钢支撑施工
2.1钢支撑施工工艺
钢支撑施工工艺框图

钢材采购
型钢采购

进货检验

下料冷弯

焊 接

整体试拼

检 验
修 正

清除虚渣
出 场

垫槽钢
就位调整

纵连钢筋

锁脚锚杆

安装检验

2.2钢支撑施工
( 1) 钢支撑加工制作
①钢支撑在加工车间制作加工, 分成圆弧和拱腿两部分, 用1cm厚钢板螺栓连接。拱腿加工, 按尺寸直接下料; 圆弧部分加工, 采用弯拱机直接加工成型。
②焊接材料、 钢板型钢的材质将符合国家标准。
③钢架加工后将进行试拼, 其允许误差为:
沿隧洞周边轮廓误差±3cm, 各单元螺栓连接的螺栓孔中心间距公差不超过±0.5mm。钢架平放时, 平面翘曲将小于±2mm。
( 2) 钢支撑的安装
①钢支撑的安装不能占用设计衬砌断面;
②钢架的基础立在坚硬的基础上, 围岩较软时, 加设砼垫块; 安装时, 圆弧部分与拱腿之间的连接要牢固, 调整位置与高度, 尽量保证钢架平面与隧洞轴线垂直;
③每榀钢架用锁脚锚杆进行锁定;
④每榀钢架之间用Φ22连接筋连接, 环向间距为40cm, 使钢架连接成为一个整体, 增强其抵抗围岩变形的能力;
⑤当钢架与岩面之间存在较大空隙, 用钢制品进行填塞, 顶紧围岩, 确保钢架起到支撑围岩的作用;
⑥钢架安装允许偏差, 横向和高度为±5cm, 钢架平面将垂直与隧洞轴线, 垂直度允许误差为2cm。
3、 钢筋网施工
3.1 钢筋网制作
首先将挂圆盘钢筋拉直, 下料长度为2×1m, 制作( 2×1m) 的钢筋网片, 既便于运输, 又便于安装; 然后将制作成型的钢筋网运输至洞内施挂, 钢筋网与钢筋网搭接宜为5~10cm。
3.2 施工工艺框图
钢筋拉直
下 料
加工制作
运输洞内
保护层检查
施挂

4、 喷射砼施工
4.1 施工工艺框图

速凝剂

细骨料

受喷面
粗骨料

喷头
喷射机
搅拌机

水
水 泥

压缩空气

4.2 材料
( 1) 水泥: 采用强度等级不低于PO32.4级的普通硅酸盐水泥, 进场水泥将有生产厂家的质量证明, 并检验合格。
( 2) 骨料: 细骨料采用硬质洁净的中粗砂, 细度模数大于2.4,使用时含水率控制在5~7%。粗骨料采用最大粒径不大于15mm的卵石, 喷射料中不得使用含有活性二氧化硅的骨料。喷射砼的骨料级配, 将满足下表规定。

项 目
经过各种筛径的累计重量百分数( %)
0.6mm
1.2mm
2.4mm
5.0mm
10mm
15mm
优
17~22
23~31
35~43
50~60
73~82
100
良
13~31
18~41
26~54
40~70
62~90
100
( 3) 水: 喷锚用水中不将含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。经监理指定的检测单位化验合格。
( 4) 速凝剂: 速凝剂的质量将符合规范要求并有生产厂商的质量证明, 初凝时间不大于5min, 终凝时间不大于10min。用量根据实验选定。
4.3施工要求
( 1) 配合比
喷射混凝土的配合比, 经过室内试验和现场试验选定, 并符合施工图纸要求。喷射混凝土配合比除将满足强度要求外, 还将符合回弹量、 粉尘及增加粘附性要求。
( 2) 拌制
①采用搅拌机搅拌, 其搅拌时间不得少于1min;
②搅拌所用配料计量装置定期检验, 配置偏差将符合规定;
③搅拌力求均匀, 颜色一致。
( 3) 存放和运输
①宜随拌随用。当不掺速凝剂时, 干混合料的存放时间不得超过2h; 当掺有速凝剂时, 不得超过20min;
②混合料在运输和存放过程中, 不得淋雨、 浸水及混入杂物。
4.4 喷射作业
( 1) 喷射前对喷射面进行检查, 清除开挖面的附石、 墙角的石渣和堆积物。根据石质情况, 喷射前用高压风水枪冲洗受喷面。作业区将有良好的通风和照明设施。喷射作业将分段、 分部、 分块进行, 由下而上、 先墙后拱进行; 分层喷射时, 后一层将在前一层混凝土终凝后进行。施喷前, 埋设喷层厚度检查标志, 以便控制喷层厚度。当终凝1h后再喷射时, 将先用风、 水清洗喷层表面。混凝土终凝至下一循环放炮时间不将小于3h。一次喷射厚度(mm)见下表
一次喷锚厚度表
喷射部位
掺速凝剂
不掺速凝剂
边墙(mm)
70-100
50-70
拱部(mm)
50-60
30-40
( 2) 喷射砼的回弹率: 拱部回弹不将超过25%, 边墙不将超过15%。
( 3) 养护: 混凝土终凝2h起, 即可洒水养护, 洒水次数以能保持混凝土具有足够的湿润状态为准, 养护时间不得小于14d。
a、 喷射机选用PZ-5型混凝土喷射机。
b、 喷射机的密封性能良好, 输料连续、 均匀。
c、 空气压缩机能满足喷射机工作风压和耗风量的要求, 压缩空气进入喷射机前必须进行油水分离。
d、 输料管将能承受大于0.8Mpa的压力, 并有良好的耐磨性能。
e、 强制式搅拌机的生产能力将与喷射机相适将, 选用500L的强制式拌和机。
f、 供水设备将使喷头处的水压高于输料管内空气压力, 且施工中不得突然断水。
1.4.4.5 操作规定
( 1) 喷射机的操作规定
①开始时先开风、 开水, 再开机, 后给料; 结束时待料喷完, 先停机, 后关风。
②供料将连续均匀。机械正常运转时, 料斗内将保持足够的存料。
③工作风压将满足喷头处的压力在0.1Mpa左右。
④喷料完毕或因故不能继续操作时, 喷料机和输料管内的积料必须及时清除干净。
( 2) 喷射手的操作规定
①根据喷出料束情况适当调节风压。
②喷头将垂直受喷面, 距离与风压取得协调, 以0.6~1.0m为宜( 挂网时可小于0.6m) 。喷头将不停地缓慢作横向环行移动, 使喷层厚度均匀。
③严格控制水灰比, 使喷上岩面的混凝土湿润光泽, 粘塑性好, 无干斑或滑移流淌现象。
④突然断料时, 喷头将迅速移离受喷面; 严禁用高压风冲击尚未终凝的混凝土。
二、 隧洞不良地质地段的施工
对于地质条件复杂, 围岩自稳能力差, 施工时将及时支护, 根据项目部多年来积累的施工经验, 常规处理施工方案如下:
(1) 在接近断层破碎带时, 加强地质预报, 探明前方地质;
(2) 提前进洞段, 浅埋段及进出口段利用钢拱架和超前锚杆、 长大管棚支护;
(3) 利用超前小导管预注浆固结围岩;
(4) 减小循环进尺, 采用无爆破开挖, 尽量减少对围岩的扰动;
(5) 及时支护, 做到随挖随护;
(6) 砼衬砌紧跟;
(7) 加强施工组织管理, 严格施工工艺, 并组织好物资供将工作;
(8) 加强施工量测, 及时反馈信息。
1、 超前地质探测和预报
隧洞施工中的地质预报方法, 主要是根据地表和已开挖的隧洞地段的地质调查和各种探测方法取得的资料, 以及地质推断法预测开挖工作面前方一定长度范围内( 一般每次预测长度为10~15m) 围岩的工程地质和水文地质条件。
隧洞施工中可能出现断层破碎带等不良地质。根据我项目部以往长距离隧洞施工中处理不良地质地段的施工经验, 确定超前地质探测和预报方案如下:
1.1地质预报内容
(1) 隧洞穿越不稳定岩层较大断层预测;
(2)软岩出现内鼓、 片劈掉块地段预测;
(3)岩体突然开裂或原裂隙逐渐增宽等危害性预测;
(4) 位移变形加快影响围岩稳定预测:
(5) 可能出现塌方、 滑动影响预测:
(6)地质条件变化对施工影响程序预测。
1.2 超前地质探测和预测方法
(1) 根据开挖工作面前推法预测;
(2)开挖工作面潜孔钻探预测。
(3) 在接近设计提供不良地质地段时, 加强地质预报。施工中采用在开挖工作面进行潜孔钻探( 每工作面两个钻孔) , 用于探明前方地质。断层破碎带采用超前锚杆超前预支护、 钢架、 喷铺网防护, 缩短循环进尺, 尽量采用人工开挖或机械开挖, 减少对围岩的扰动, 及时支护, 做到随挖随护。进行隧洞开挖面地质素描图和隧洞地质展示图记录, 为施工提供地质材料。
(4) 隧洞施工中, 工作面上采用两个钻探孔辅助地质预报。钻探孔长度一般为10~15m。
采用潜孔钻探方法, 主要是在钻进过程中, 从钻进的时间、 速度、 压力、 冲洗液的颜色、 成分以及卡钻、 跳钻等和岩性、 构造性质及地下水等情况掌握地质条件。例如在遇到断层泥时, 钻进时间短、 钻进速度快, 钻孔冲洗液浑浊、 呈白色; 遇卡钻时, 说明岩体破碎; 遇跳钻时, 则可能有空洞或溶洞等。
浅孔钻探时, 采用钻进测速装置, 记录钻进一定深度所需要的时间, 得出钻进时间随深度的变化曲线。根据钻进时间变化曲线, 可推断预测断层在钻进中的位置和宽度。综合开挖工作面上不同位置钻孔的钻进时间变化曲线, 便可大致确定断层的规模和产状。
(5) 围岩塌方前兆预测
围岩的变形破坏、 失稳塌方, 是从量变到质变的过程, 在量变的过程中, 必然会在围岩的工程地质和水文地质及岩石力学上反将出一些征兆。因此, 根据这些征兆来预测围岩的稳定性, 进行地质预报, 从而保证施工的安全, 防止隧洞塌方。围岩的变形破坏、 失稳塌方, 有以下一些征兆:
① 遇特殊和不良地质条件, 如断层及其破碎带、 松散地层等稳定性差的围岩;
② 水文地质条件的变化, 如干燥的围岩突然出水、 地下水突然增多、 涌水量增大。水质由清变浊( 地下水将断层泥带走) 等都是即将发生塌方的前兆;
③ 开挖面上有不稳定块体出露处, 往往是我局部围岩塌方的部位;
④ 拱顶不断掉下小石块, 甚至较大的石块相继掉落, 预示着围岩即将发生塌方;
⑤ 岩石裂缝旁出现岩粉或洞内无故发现有岩粉飞扬时, 可能即将发生塌方:
⑥ 围岩产生裂缝, 并逐步扩大, 很可能要发生塌方;
⑦ 支护受力( 敲击发声清脆有力, 拱架接头挤偏或压劈等) 变形甚至发出声响时, 说明围岩压力增大, 有坍塌的可能;
⑧ 初期支护出现大量的明显裂纹, 亦说明围岩压力增大, 有可能出现失稳塌方;
⑨ 围岩或隧洞支护, 拱脚附近的水平收敛率大干0.2mm／d, 或拱顶下沉量大于0.1mm／d, 并继续增大时, 说明围岩仍在发生变形, 处于不稳定的状态。
(6) 加强施工监控量测, 及时反馈信息指导施工。
(7) 从技术管理上配备专职地质工程师进行地质预报、 分析, 及时提出预报资料, 做好施工将急方案, 保证施工安全、 顺利进行。
(8) 加强施工组织管理, 严格施工工序, 并组织好物资供将工作。
三、 断层破碎带施工
隧洞断层破碎带对洞室稳定不利。隧洞开挖时在裂隙水的作用下极易坍塌, 施工时结合施工实际, 超前地质勘探情况, 对断层破碎带加强超前预支护, 并严格遵循”短进尺、 弱扰动( 或不扰动) , 强支护、 勤量测、 早反馈”的软弱围岩施工原则进行施工, 具体采取如下措施:
1、 按超前地质探测和预报方法, 提前预测松散、 破碎带情况, 利用地质素描法对断层