暗挖区间隧道大变形处理方案.

暗挖区间隧道大变形处理方案.
暗挖区间隧道大变形处理方案.

太平村站~虹桥村站暗挖区间隧道

进口斜井大变形处理方案

1.编制原则

1、昆明市轨道交通3号线项目施工图,有关技术要求、文件组成及内容,铁二院《岩土工程勘察报告(祥勘察)》。

2、国家、云南省现行技术标准、规程和规范,相关法规、政策,特别是安全生产、文明施工、环保方面的法律法规和政策。

3、

《关于太平村站~虹桥村站区间隧道进口斜井洞身大变形建议处理方案的报告》;

4、《铁路混凝土工程施工技术指南》;

5、《轨道交通隧道工程施工质量验收标准》;

6、《铁路隧道喷锚构筑法技术规范》;

7、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010);

8、《铁路混凝工程施工质量验收标准》(TB10424);

9、《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设(2005)160号);

10、xxxx类似工程的施工经验。

2工程简介

2.1原设计概况

太平村站~虹桥村站区间隧道进口斜井位于沟谷地带,地形呈左高右低现状,地形起伏较大。该斜井设计平长140m,开挖范围上部岩层为粉质粘土,下部为强-全风化页岩夹砂岩,围岩分级为V级。设计水文情况:地下水为上层滞水、基岩风化裂隙水及构造裂隙水。隧道净空断面尺寸为4.7(宽)×5.75(高)m,开挖断面尺寸为5.82(宽)m×7.62(高)m。

2.2变更设计情况

结合现场实际情况,依据有关会议精神,XK0+140~+115段初期支护钢架由Ⅰ14变更为Ⅰ18,间距50cm,系统锚杆Φ22砂浆锚杆变更为Φ42注浆锚管,锁脚砂浆锚杆变更为锁脚注浆锚管。

2.3变形情况

2011年10月26日斜井施工至掌子面里程XK0+113时,通过观察发现

XK0+113~+122.5段初期支护喷射混凝土有开裂剥落现象。此时立即停止施工,人员、设备迅速撤离现场。此时,仰拱施工至XK0+122.5;加强二衬施工至

XK0+125.5。大变形段里程为XK0+113~+122.5,长9.5m,该段右侧钢拱架失稳内敛约60cm,初支砼严重剥落,变形过程+115~+118右侧拱脚处、+118~+122右侧墙角处分别流出黄色、黑色泥浆;地表沉陷深约1.7m,面积约70m2,见图

2-1、2-2。

图2-1 地表沉陷状况图2-2 洞内大变形状况

3 变形原因分析

3、1地质因素

隧道围岩,经过多年地质构造运动,围岩应力处于平衡状态,一经开挖,潜在应力释放,应力重新分布,在原生应力已遭破坏,新生应力场尚未稳定前提下,围岩承受压大、极易失稳导致坍塌;当通过各种堆积体是,由于结构松散,颗粒间无胶结或胶结差,开挖后引起坍塌;在挤压破碎带,岩脉穿插带、节理密集带等裂结构地层中,岩块间互相挤压钳制,一经开挖则失稳,常见岩块掉落、坍塌;在软弱围岩节理发育的情况下,或泥质充填物过多,均易产生较大的坍塌;在构造运动作用下,薄层岩体形成的笑摺曲、节理发育地段,施工中常常发生坍塌;岩层软硬相间,或有软弱风化夹层的岩,在裂隙水的作用下,软弱面强度大大降低,因而发生坍塌;裂隙水的软化、浸泡、冲蚀、溶解等作用加剧岩体的失稳和坍塌。

3、2 结构支护原因

由于围岩应力变化具有不确定性,结构支护承载应力很难进行精确计算,设计支护强度、刚度是否能够满足承载应力的要求是很难进行精确的判断的,因此,支护参数的偏小,往往也是导致隧道坍塌的主要原因之一,且造成的危害性极大。

3 、3 施工原因

3、3、1采用施工方法和措施不当

施工中经常存在:施工方法与地质条件不相适应,地质条件发生变化,没有及时改变施工方法;施工支护不及时;地层暴露过久,引起围岩松动、风化;忽略了围岩的变形规律,围岩的变形同时具有连续变形和突然变形的特征。当开挖距离小于D(D为隧道开挖宽度)时,围岩两端由于受到二次衬砌砼和开挖掌子面支撑的约束作用,连续变形很小,主要是爆破后的受震动影响的突然变形,而且在这个距离范围内由于衬砌和开挖面支承的“空间效应”的影响,即使初期支护抗力不足围岩滑移力亦不至于失稳,当这个距离为1.5D~3D时,“空间效应”的影响完全消失,初期支护抗力小于滑移力的问题即刻暴露出来,围岩急剧变形,极易引起塌方。

3、3、2施工工艺及操作欠规范,工程质量不合格

施工过程中存在的工艺操作不符合施工技术规范要求,施工管理不到位,质量意识、安全意识不强也是造成塌方的另一个重要原因,常发生的施工质量问题有锚杆长度不足;锚杆砂浆不饱满或强度尤其早期强度不足;喷砼强度厚度达不到设计要求;钢支撑未完全由喷射

砼包围密实或钢支撑与围岩之间存在空隙及钢支撑未置于稳定坚固的基础上等。以上质量问题直接造成支护抗力未达到设计要求或围岩未粘结紧密使无弯矩结构产生弯矩而导致塌方。

4处理方案

结合类似工程经验,采取“洞外垂直锚杆加挂网喷浆、洞内中管棚超前支护,台阶法施工,”的处治方案。

4.1洞外处理措施

①采用全长粘结型早强垂直锚杆加挂网喷射混凝土预先对这些地段进行地

表加固,经加固处理后再进行开挖作业。

4、1、1垂直锚杆法

1)适用范围:

本工法适用于隧道洞口段、隧道浅埋地段及隧道偏压地段等地质不良地段的地表加固。

在进行隧道洞口段、隧道浅埋及隧道偏压等地质不良地段的施工时,为了防止在施工过程中因隧道开挖对围岩的扰动而引起的下沉甚至坍方,增强围岩的自稳能力,有效地控制地表下沉,保证施工安全,根据实际情况和设计要求采用全长粘结型早强垂直锚杆预先对这些地段进行地表加固,经加固处理后再进行开挖作业。

2)地面垂直砂浆锚杆施工方案

(1)清除地表坡面的植被、地表大致整平,采用露天钻机钻锚杆孔。锚杆孔深度、孔径由设计决定,锚杆长度根据隧道埋深深度来确定,设计锚杆φ22螺纹钢筋组成,间距1.5*1.5m梅花形布置,每根长4m;设置ф6钢筋网,网格间距20cm×20cm。插入钢筋束后压浆机进行灌注1:1.5的水泥砂浆。

(2)孔口表面用砂浆护面,砂浆厚度10~15cm,施作锚杆后使得钢筋网连接在施锚区形成锚杆群,利用锚杆与岩体之间的锚固力和抗弯矩能力对施锚区地表进行加固,地表垂直锚杆群对控制隧道开挖过程中地表下沉和坍方起到预加固作用。

(3)垂直锚杆法的原理:利用施锚区锚杆群的锚固力和抗弯矩能力来防止隧道开挖过程中的地表下沉和坍方,增强围岩的自稳能力。

(4)钢筋网片制作与安装

钢筋网片在锚杆安装完毕后布设,施工时要严格按照设计间距先在加工厂制作好钢筋网片,并对钢筋网片进行除锈处理,后用安全绳将网片吊至工作面安设钢筋网,安设时钢筋网片应绑扎或点焊在锚头上,使钢筋网在喷射混凝土时不易晃动。

3)人员、料具设备配备及及劳动生产率

(1)、劳动力组织

技术人员1人、钻工2人、钢筋工4人、注浆工3人、机修工1人,空压机司机1人、卷扬机司机1人、合计:13人。(本劳动力为一台钻机所需人员)

图-1

图-2隧道偏压段地面垂直锚杆布置示意图(2)机械设备配备表:

表-1

5)施工方法及工艺措施(包括质量和安全措施)

(1)施工工艺

施工时锚杆钢筋束的长度、每束钢筋根数、间距、数量,应根据地质情况、围岩的强度和整体性以及埋深、机械设备能力等因素综合考虑,由设计决定。

垂直锚杆法施工主要工序有:测量放线测定孔位钻孔制作锚杆钢筋束安装锚杆钢筋束灌注砂浆地表砂浆抹面。

①清除地表植被地表大致整平:人工清除地表植被,大致整平地表,经监理工程师检查合格后方可进行下一步工序施工。

②测量定孔:工程技术人员根据设计图纸测定孔位,并用木桩标出,其孔位误差不得大于10cm;同时对施工人员进行图纸及现场技术交底。

③钻孔

A、露天钻机(TAMPOCG)精确就位并固定,保证钻机钻杆线垂直以及钻机在钻进时不产生偏移和倾斜。

B、钻孔顺序由里向外或由外向里,先钻高位孔,并且钻机在转移时,应确保钻孔不被钻机压坏东西或因碴石下落而堵塞钻孔;锚孔钻好后,用木板将其孔口盖好,以免杂物掉入孔内。

C、钻机在钻孔时其推进压力应根据地质条件确定。同时在钻进时,必须随时注意检查钻孔的垂直度,其角度差不得大于±2°。

D、在钻孔施工中,随时注意钻孔的深度以满足设计要求。施工孔深与设计孔深误差+10cm,不准有负误差。

E、钻孔完成后经工程技术人员检查确认,其孔深与设计相符后,方可转移钻机。

④制作锚杆钢筋及钢筋束

A、锚杆宜采用锰硅螺纹钢,直径为22mm。

B、锚杆长度根据设计图纸决定。

C、钢筋表面如有铁锈时,应用铁刷对钢筋生锈部位进行除锈。

D、用钢筋切割机将钢筋按设计长度进行切割,制作锚杆钢筋束时,原则上钢筋之间用点焊焊牢固但也可用绑扎丝将钢筋间绑牢,制作好后,堆放在指定的堆放地点。

⑤安装锚杆钢筋束

A、在安装钢筋前用高压风进行清孔,以清除孔内粉碴及杂物。

B、安装钢筋束:可借助于简易钢管架,安装卷扬机对钢筋束进行垂直吊放。

⑥灌注砂浆:

A、安装好钢筋束后,堵塞孔口,用注浆机结合导管进行孔内灌注水泥砂浆,使孔内砂浆堵塞密实,保证地表锚杆的锚固效果。

B、注浆时,孔口压力〈0.4Mpa。导管应插入距孔底5~10cm处,随浆注入缓慢均匀拔出直到孔口。

C、锚杆注浆后不得随意敲击,以确保其锚杆和砂浆的包裹力。

D、为保证地表垂直砂浆锚杆的作用效果,锚固砂浆达到设计强度100%以上后才能进行下方洞体开挖。为此,地表垂直锚杆应比隧道施工提前15天施工。

E、钢筋网片在锚杆安装完毕后布设,施工时要严格按照设计间距先在加工厂制作好钢筋网片,并对钢筋网片进行除锈处理,后用安全绳将网片吊至工作面安设钢筋网,安设时钢筋网片应绑扎或点焊在锚头上,使钢筋网在喷射混凝土时不易晃动。

(2)质量控制措施

①在执行《铁路隧道施工规范》(TBJ204-96)和《铁路隧道工程质量评定验收标准》(TB10417-98)等有关规定外,其质量控制方法如下:

A、检查钻孔深度、垂直度及定位情况。

B、检查钢筋锚杆的长度,其长度是否和设计相符,否则应令返工重新制作。

C、对砂浆配合比进行检查,其配合比是否满足设计要求,以确保锚杆锚固力满足设计要求。

D、必须按设计要求布设好地表锚杆的位置,钻孔完毕后,应即时清孔,清除孔边浮碴,堵塞好孔口,确保成孔质量,并应尽早完成锚固工作。

(3)安全保证措施

①、对施工人员要求进行岗前培训,考试合格后持证上岗操作。

②、施工人员要严格按照《铁路隧道施工技术安全规则》(TBJ404-87)及有关施工安全操作规程。

③、施工所用的设备要经常进行检查、保养,以确保机械正常作业。

④、夜间作业时,要有足够的照明,以确保安全;同时不得雨天作业。

⑤、制定安全措施、制度、树立“安全第一”的思想,加强统一指挥,在钻孔作业中发生异常情况时,要及时组织分析处理,确保安全质量和施工进度。

4.2洞内处理措施

4、2、1在地表处理之前,对洞内大变形段采用砖渣回填反压,拱腰及以下部位回填砖渣(26日已回填),拱顶空隙采用C10喷射混凝土喷填密实;在换拱开挖前,对回填的砖碴进行注浆固结。

4、2、2 XK0+113~+122.5大变形段采用DN65中管棚加固过渡

:主要施工参数:

设计参数:

管规格:内径65mm,外径76mm;

②管距:环向间距40cm;

③倾角:外插角1°~3°为宜,可根据实际情况作调整;

④注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;

⑤设置范围:拱部120°~135°范围;

⑥长度:15m。改善围岩性质的辅助工法

当隧道通过软弱岩体、流塑状粘土、岩溶充填流泥、流沙等不良地质地段时,由于围岩自稳能力差,开挖时容易发生坍塌,甚至发生突水涌泥,给施工带来极大的困难。采用一般的施工方法往往耗资大,且施工时间长,往往成为控制工期的关键工程和复杂的技术难题。建议采用管棚支护工法施工。

4、3、3施工方案

(1)管棚支护是隧道通过软弱破碎岩体、流塑状粘土、岩溶充填流泥、流沙等不良地质地段,开挖时的一种超前支护。是沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排或数排排列有序的纵向钢管,开挖后即架设拱形钢架支撑,形成牢固的棚状外层支护结构,插入管棚钢管之前,根据地质情况,在一定范围内进行预注浆,固结软弱围岩。注浆固结体,应能满足插管、开挖爆破、强度和稳定性的要求。插入管棚钢管之后,给管内注浆提高钢管强度,管外注浆充填钢管与孔壁之间的空隙,使管棚与围岩固结紧密。

(2)在管棚支护下开挖,可以防止地表下沉和围岩坍塌。

(3)在管棚支护下,可以采用大断面或半断面开挖。

(4)围岩注浆固结,管棚支护,有利于改善衬砌受力状况,加强隧道的长期稳定性。(5)机具设备简单,价格低廉。用国产钻孔机可钻直径80~300mm、深45m的水平钻孔,质量和精度能满足设计要求。

(6)通过管棚钻孔,可作为地质预探预报的手段,进一步查明地质情况,为改善施工设计提供依据。

(7)按照设计要求钻孔成型,并将钢管安设就位,误差在容许范围内,是管棚施工的关键技术。

3)人员、料具、设备配备及劳动生产率

(1)劳动力组织

管棚施工具有工序多、工种杂、技术性强的特点,要求技术工人既具有隧道工、地质钳工、起重工、注浆工的独立操作能力,又能处理管棚施工中的一般故障。管棚施工的质量和进度很大程度上取决于钻孔的质量和进度。所以,必须有几个技术熟练的钻工和机长作为钻孔作业的骨干。劳动力组织见下表。

(2)机械设备

高。

4)施工工艺流程框图(见下页管棚施工工艺流程框图)

5)施工方法及工艺措施(包括质量和安全措施)

(1)施工方法

施工时管棚钢管的长度、层数、间距、数量,应根据地质情况、注浆后围岩的强度和整体性以及上部荷载、地面建筑物对下沉的要求、机械设备能力等因素综合考虑,由设计确定。管棚长度:一般为15m

钢管直径:一般在65mm

钢管间距:净距一般为30cm

管棚施工主要工序有①开挖管棚工作室;②搭设平台、安装钻机、测定孔位;③钻孔;④安装管棚钢管;⑤安装管棚钢筋笼、管内外注浆。这几道工序技术要求高、工艺复杂,现分别叙述如下,其他工序为常见的施工工艺,不在赘述。

①开挖管棚工作室

A、工作室应选择靠近岩溶、围岩稳定、距管棚设计位置较近地点,以缩短管棚长度,同时确保管棚嵌入完整围岩2m;在软弱围岩中开挖工作室,要加强支护,必要时进行混凝土衬砌。

B、为便于架设钻机,安设钢管,工作室应挖至隧道开挖线以外1~1.5m。最低钻孔以下1m。

C、在起拱线以上半断面,工作室一次开挖成型,净孔高、跨度大、工期长、不安全。因此,宜分步开挖,分步施钻。即先在两边拱脚分别开挖两个工作室Ⅰ,进行钻孔、安管、注浆之后,再开挖工作室Ⅱ(见下图)当开挖工作室Ⅱ时,可弃碴于两拱脚工作室Ⅰ。这样既减少开挖工作量、减少搭拆平台,又便于移动钻机,有利于钻孔作业。

②搭设平台、安装钻机、测定孔位

A、搭设钻机平台,钻机平台尽量一次搭好。钻孔顺序,有高孔位向低孔位进行,可缩短移动钻机与搭设平台的时间,便于钻机定位、定向。

B、两台钻机可平行作业,互不干扰。

C、安装钻机、进钻前,用经纬仪和坐标法在掌子面标定管棚孔位。钻孔要稳固。钻机安装要牢固。防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。钻机距掌子面,一般应不超过2m。

D、钻机定位:钻孔方位要求与线路中心线平行,因此,必须精确核定钻机位置,架立钻机时,可用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的测量方法,确保钻机钻杆轴线与管棚设计轴线相吻合。同时考虑钻进后,钻杆逐渐增长引起自重增加所产生的下垂,钻机定位时,根据钻孔深度,钻杆轴线与管棚轴线要提高一定数值的仰角。

③钻孔

A、钻孔为便于插管,管棚钢管钻孔直径应比管棚钢管设计直径大20~30mm。钻头则按氧焊法把6颗或8颗YG8钨钴合金钢焊在厚壁钢管上而成(如下图)。

取岩芯钻头与钻杆连接图

B、若围岩注浆固结好或岩质较好,可以一次成孔;围岩局部注浆效果不好的,钻进时可能产生坍孔、卡钻,则需补注浆后再钻进。

C、钻进时遇未注浆之岩溶严重流泥或地质复杂带,不能钻进成孔,一般应进行补注浆,待围岩固结后再钻进。也可一步钻孔法,即不取岩芯,不回收钻头,用异型接头把钻杆与钢管连接起来,并在钢管前端安装合金钻头(如下图)。钢管随进度一根一根连续接长,直到设计位置。可获得一次成孔达到设计长度的效果。

一次钻进钻头与钻杆连接图

D、带岩芯钻进,每钻进2.5~3.0m取一次岩芯,以便分析判断岩质或围岩注浆固结情况;采用一步钻孔、不取岩芯钻孔法钻孔,可根据岩屑、钻速来分析判断岩质情况或注浆固结程度。

E、XY-2型地质钻机成孔质量好。正常情况下,每小时可钻0.8~1.0m,钻孔深度可达40m以上;YQZ-100型重型风动钻机,适用于不超过15m的钻孔。

F、钻机开孔时,要低速低压,待成孔1.0m后,压力可升到1.0MPa。遇软质围岩或流塑状粘土,改用低压钻进。

H、钻孔测斜可用测斜仪量测,也可在钻进中,根据某些参数和钻孔反馈信息判断钻孔是否偏斜。

④安装管棚钢管

A、根据设计,管径如采用80~180mm壁厚4mm以上碳素无缝钢管,每节管长4~6m。每节钢管用8mm厚的管箍连接。

B、15m左右一次成孔的短孔,可用人工将钢管直接插入钻孔。

D、管节与管箍的丝扣应提前在专用管床上按规定加工。

⑤安装管棚钢筋笼及管外注浆

管棚钢管安装好后,放置钢筋笼并注浆。管内设置的钢筋笼,由四根长4m的螺纹钢筋焊接在壁厚8mm、长8cm的管节上而成,钢筋直径、管节外径应根据管棚钢管直径大小而定。钢筋笼在洞外提前预制,在工作面插入钢管时,将每节焊接起来,直至与钢管同长。管内钢筋在隧道衬砌结构中是为了增加管棚刚度,钢筋接头可以不搭接。

在钢管钢筋笼安好后,进行注浆(钢管上预先钻成梅花形筛孔)。注浆用泥浆泵压注,根据所要求的凝固时间决定采用水泥浆或水泥水玻璃双液,分二次进行,第一次对二个工作室Ⅰ各个钻孔注浆;第二次对工作室Ⅱ各个钻孔注浆(参见工作室开挖顺序图)。

(2)质量控制措施

本工法除执行有关隧道施工技术规范和隧道工程质量评定标准等有关规定外,还应作到以下几点。

①管棚钻孔质量应根据设计和有关规定予以控制。

A、管棚孔口距开挖轮廓线一般为30cm,误差10cm内。

B、钢管钻孔仰角应视钻孔深度而定,一般就控制在1~1.5度。

C、钢管钻孔最大下沉量及左右偏移量应为钢管长度的1%左右,并应控制在20~30cm。

②管棚钢管质量要求是:

A、钢管不得侵入隧道开挖线内;

B、相邻的钢管不得相撞,也不得立交。

③管棚钻孔中应在开孔后2m处,孔深1/2处,终孔处三次进行斜度量测。发现误差超限,即改进钻孔工艺进行纠编。至终孔超限时,则应封孔,原位重钻。

④钢管与管箍丝扣应上满。使各管节连成一体,受力后不致由连接处脱开。

⑤管棚钢管安装后,注浆量一般按钻孔圆柱体的1.5倍,注浆压力一般应达到1.0~2.0MPa (压力值与筛管直径有关)并稳压15分钟。若注浆量超限,仍未达到1.0~2.0MPa时,应继续注浆,但应调整浆液,直至符合注浆质量标准方可终止注浆。注浆质量标准,应是确保钻孔周围岩体、钢管空隙均为浆液充填,使管棚与围岩固结紧密,增强其整体性。

(3)安全措施

本工法除执行有关施工技术安全规则和地质勘探钻孔安全规则外,同时应做到以下几点:①将管棚每个钻孔都作为地质预探预报的手段,并贯穿于施工全过程。地质资料及时整理上报,为安全施工提供依据。

②在钻孔作业中,要采取措施防止孔口喷水突泥,如有发生应及时处理。

③创造良好的钻孔环境,提高围岩注浆质量是减少或消除钻孔事故的重要环节。

④掌握好开孔与正常钻进的压力和速度,防止断钻杆事故。

⑤钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍孔等故障,要积极采取对策,应尽快组织处理,抢修、打捞,防止人身事故,防止废孔与损伤钻机。

⑥钻孔作业人员除认真执行操作规程与安全规则外,所有从事钻孔注浆人员必须听从机长统一指挥。机长有权处理钻孔现场发生的紧急事宜,直至停钻撤离施工人员。尔后报告上级。

⑦为了充分发挥管棚超前支护作用,在管棚支护下,隧道施工应注意:弱爆破,短开挖,快支撑,快衬砌;加强围岩收敛变形与应力测量;拱部开挖分段长度不宜超过1.5~3.0m,并应及时加钢管刚架支撑、喷锚;要重视管棚钻孔所形成的预裂面,防止管与管之间和管棚下围岩突然坠落伤人。

5 换拱

①在完成中管棚以后在换拱范围内全部进行预注浆。

②待预注浆达到强度后,每次用风枪凿除1榀拱架初期支护,按设计开挖轮廓线人工凿除欠挖部分围岩土,割除侵限部分工字钢拱架钢筋网片、纵连接筋。

③按设计要求挂设钢筋网,重新支立拱架并进行可靠连接,然后喷射混凝土,完成一次换拱循环。

④换拱参数:I18型钢拱架(预留沉降量:30cm);I18临时横撑;上下台阶拱脚设[22槽钢纵梁,供脚处Φ42锁脚锚管4根。

5.1拱架拆除

根据初期支护断面测量成果,确定每次换拱部位及开挖断面,为防止换拱作业过程中初期支护再次变形,在换拱施工前对换拱部位初期支护进行加固,然后用风镐凿除换拱部分喷射混凝土,凿除砼时在支撑结构上搭设防护网,以免下落砼块对人和机械构成威胁,混凝土凿除后进行换拱部位原初期支护纵向连接筋、钢筋网及拱架的割除,然后根据设计开挖轮廓线,人工用风镐等工具修整开挖断面,进行初期支护施工。

5.2拱架安装

⑴钢筋网施工:

具体参数:钢筋网采用Φ8㎜钢筋,网格尺寸为25×25㎝,搭接长度为1~2个网格。

钢筋网铺设要符合下列要求:

a在初喷4cm混凝土后进行钢筋网铺设。

b使用前要清除锈蚀。

c随喷浆面起伏铺设与受喷面间隙一般不大于3cm。

d开始喷射时,减小喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,钢筋保护层厚度不得小于4cm。

⑵拱架安装

A、在拱脚处打入4根Φ42锁脚锚管长度为4m。安装拱架按设计要求制作好I18钢拱架。换上的拱架与原拱架采用法兰盘连接,接头采用螺栓连接。在拱架与围岩的空隙处加设混凝土垫块,楔紧拱架。焊纵向连接筋。喷射混凝土。

B、在拱脚部位一定要设置混凝土垫块,如果遇到软弱基岩可以沿拱脚打入钢管桩或者木桩。

5、3拱架拆除安装注意事项

⑴对拱架的置换应遵循先加固后置换、先拱后墙的原则,即置换前对置换段落进行注浆加固,经监控量测沉降及收敛已经达到稳定,并对不需置换的原拱架进行加密锁脚锚管加固锁定,然后按照先置换拱部部位的拱架,再置换边墙拱架的顺序,且每次置换拱架长度按原拱架节段长度一一对应进行置换。

⑵置换时确保拱架连接按照原设计钢板+连接螺栓的方式有效连接,并按照要求位置施作锁脚锚管,锚管要紧贴拱架,并通过直径Φ22的U型钢筋有效焊接,及时喷射混凝土封闭。

⑶风镐凿除喷射混凝土之前,必须先把喷射混凝土的凿除部分与不凿除部分在分界处切开分离,以防对不凿除部分混凝土有损伤。

⑷不能大面积拆除初期支护,防止塌方及冒顶。

⑸拆除后必须及时初喷。

⑹拱架拆除时应每次施工一榀,从上往下进行,先用人工风镐铲除喷射混凝土后,再松动螺丝,螺丝松动顺序为先一端完后,再松动另一端,松动另一端螺丝时,应用机械配合人工稳固拱架,使其两端螺丝拆除完后拱架不直接掉下砸伤人或砸坏物,依次慢慢拆除下部拱架,直至整榀拱架拆除完毕;拆除时,严禁交叉作业。

⑺在剥离超挖施工前,先喷一层混凝土,防止剥离超挖施工时拱顶零星掉块伤人。

⑻剥离完超挖部分围岩后,应再次喷浆,防止掉块伤人,喷浆完后立即架立拱架。

6建立监控量测系统

6.1监控量测程序

监控量测的目的在于监测围岩变形和压力情况,保证围岩稳定和施工安全;提供判断围岩和支护系统基本稳定的依据;通过对量测数据的分析处理,掌握地层稳定性变化规律,预见事故和险情,作为调整和修整支护参数及施工方法的依据,提供围岩和支护衬砌最终稳定的信息。

根据现场量测数据绘制位移-时间曲线图,在位移-时间曲线趋于平缓时进行回归分析,以推算最终位移和掌握位移变化规律,回归分析为建立下沉量(U)随时间(T)发展的时态函数,根据测点位移变化速率判断围岩稳定状况,当隧道周边变形趋势有明显减缓趋势,则说明隧道变形基本处于稳定状态,当变化速率过快、过大,或当位移-时间曲线出现反弯点时,说明位移出现反常的急剧增加现象,表明围岩及支护已呈不稳状态,应及时加强支护并停止作业,并根据现场及施工情况进行分分析。

6、2加强监控量测工作

①监控量测不仅对原初期支护拱架变形进行观测,对置换后的拱架同样要加强观测,量测人员应及时对测量结果进行分析。

②开挖过程中注意观察初期支护状态包括喷砼层是否产生裂缝、剥离和剪切破坏、支撑是否压屈变形进行观察分析。对以上情况进行详细描述、记录,并予以评估,作为及时采取支护参数选择的参考及量测等级选择的依据。

③量测方法及频率

现场量测时根据开挖、换拱各工序作业持续时间加大测量频率。

七保证措施

7、1质量保证措施

1、建立健全质量管理组织机构。超前水平探水作为一个重要施工工序质量管理机构必须按要求加强监督落实。

2、材料质量的保证是工程质量保证的基础。严把材料关、严格执行招标制、务必做到货

比三家。从对材料厂家的考核,到材料的进场、检验、标识都将建立一套完整的监督管理制度。

3.现场操作要严格按照施工工艺及规范要求施工,不得擅自降低工艺标准。

4.各级技术、质检人员要经常深入施工现场指导监督,从工序抓起,使工程质量始终处于受控状态。

7、2安全保证措施

1.针对本标段隧道不良地质施工预防方案及措施,我部将成立安全领导小组,由项目经理任组长,副经理任副组长,安质部为专职管理部门,下设专职安全员,各分工去区具体责任落实人,分部设专职安全员;各施工队设安全生产小组,由施工队队长小组组长,小分组下设专职安全员。建立健全安全生产组织,监督施工中安全,实施施工过程中安全管理职能。

2.人员配置

项目部设安质部,编制2人,各施工队分别配置2名安全员。

3.安全保证检查程序

施工中各施工队安全员在现场进行安全检查,发现问题,及时向工区汇报,分工区及时向项目部汇报,及时解决。项目部安全领导小组定期对各施工队的工作进行检查,并帮助各施工对解决现场实际问题。

4.制定安全方针

安全第一,预防为主。做到思想保证、组织保证和技术保证,确保施工中人身、设备的安全。

5.各责任区施工队负责任要始终贯彻”安全第一,质量第一“的方针,切实抓好施工中的安全工作,实行全员,全方位,全过程质量、安全控制,实现标准规划,规范化施工。

八、安全及环保措施

1.首先做好洞顶、洞门及洞口的防排水系统工程,并妥善处理好陷穴、裂缝,以免地面积水浸蚀洞体周围,造成土体坍塌。

2.在含有地下水的黄土层施工时,洞内外排水沟应进行铺砌,必要时应配合井点降水等地下水位降至隧道衬砌底部以下,以保施工顺利进行。

3.在干燥无水的黄土层中施工,应管理好施工用水,不使废水漫流。

4.如发现工作面有失稳现象,应及时用喷砼封闭,加设锚杆,架立钢支撑等加强支护。

5.施工时要特别注意拱脚与墙脚处断面,如超挖过大,应用浆砌片石回填,如发现该处土体承载力不够,应立即加设锚杆或采取其他措施进行加固。

6.在开挖与灌注仰拱前,为防止边墙内移位,宜加设横梁顶紧。

7,喷射机所用的压力,一般不超过0.2Mpa为宜。

8.若拱部位于纱层时为防止喷砼层塌落,可用Φ4mm的密钢丝网紧贴开挖面作为固定初喷砼用。密网用两根Φ8mm,长35cm的锚钉加以固定;也可用2根Φ22mm的环向钢筋将网压紧在开挖面上,以预防喷砼时钢丝网脱落。

9.钻锚杆时,宜采用干钻,钻杆采用药包式或早强砂浆式锚杆。

10.施工中如发现不安全因素时,应暂停开挖,加强临时支护,以便取适应性的工序安排。

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