超前小导管
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赣龙铁路扩能改造工程GL-5标隧道三项目部
编号:S3-YMS-ZYZDS-19 阳明山隧道超前小导管施工
作业指导书
编制: ******
审核: ******
单位:隧道三项目部
赣龙铁路扩能改造工程G L-5标隧道三项目部
二O一二年二月二十日
阳明山隧道超前小导管施工作业指导书
1、适用范围及编制依据
1.1适用范围
本作业指导书适用于中铁五局赣龙铁路扩能改造工程GL-5标隧道三项目部阳明山隧道(DK237+402~DK239+335段)洞身辅助施工超前小导管的作业指导及施工注意事项。
1.2编制依据
(1)合同文件
(2)设计图纸及相关参考通用图
(3)国家和铁道部相关规范、标准:
《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)
《铁路隧道工程施工安全技术规范》(TB10304-2009/J946-2009)
《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003/J287-2004)(4)《总体施工组织设计》
2、作业准备
作业指导书编制完成后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急预案。对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后上岗。
3、超前小导管作业工艺流程与施工方法
3.1工艺原理
超前小导管适用于V级围岩、Ⅳ级围岩浅埋段、软弱地层及断层破碎带的拱部注浆预支护。其目的是加固周边一定范围围岩,与刚架组合成预支护系统,控制软弱围岩变形量。
3.2小导管施工工艺流程
施工准备
测量定位
钻孔作业
清孔
钻孔验收
小导管制备
下管、封堵孔口原材料进场试验
喷射混凝土封堵工作面连接、调试注浆管路浆液配比设计
注浆试验
浆液制备注浆作业注浆效果分析
管尾与钢架焊连
满足要求
结束
调整注浆参数
小导管注浆工艺流程图
3.3施工方法
(1)技术人员按照设计尺寸在掌子面绘出开挖轮廓线,并在开挖轮廓线上按设计间距定出小导管中心位置,标出钻杆方向。
超前小导管正面设计图
(2)、钻孔
小导管钻孔采用TY28手风钻造孔。钻孔时采用普通钻杆,Ⅲ型超前小导管采用直径Φ60钻头, Ⅰ、Ⅱ型超前小导管采用直径Φ50钻头,以满足成孔后孔径大于钢管直径3~5mm的要求。钻孔时严格按定出的孔位进行,施钻过程中及时观察钻杆方向及外插角度,当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。以保证钻孔按设计要求完成,小导管能起到预期的支护效果。成孔后其钻孔长度分别为4.5m(Ⅰ、Ⅱ型)、5.0m(Ⅲ型)。
(3)、Ⅰ、Ⅱ型小导管制作及安装
超前小导管采用壁厚3.5mm,外径42mm的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部钻注浆孔,孔径10mm,孔间距15cm,呈梅花型布置,前端加工成锥形,尾部留长度不小于30cm,作为不钻孔的止浆段。小导管的加工在钢筋加工场完成。加工完成后由质检工程师组织验收,并由试验室标识合格。
小导管安装在现场由锤击打入或钻机顶入,要求顶入长度不小于设计长度的90%。小导管安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净,并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙,必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土,以防止工作面坍塌。小导管安装完成后及时报质检工程师和监理检查签认。
(4)、Ⅲ型小导管制作及安装
Ⅲ型超前小导管采用壁厚5mm,外径50mm,单根长5m的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部钻注浆孔,孔径10mm,孔间距15cm,呈梅花型布置,前端加工成锥形,尾部留长度不小于30cm,作为不钻孔的止浆段。小导管的加工在钢筋加工场完成。加工完成后由质检工程师组织验收,并由试验室标识合格。
(5)、注浆
小导管注浆采用水泥浆液,其施工配合比为1:1(重量比),根据隧道内围岩情况,注浆时取压力为0.5~1.0Mpa。注浆过程中及时观察掌子面围岩情况,并根据吸浆量及压力上升情况,当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制,拌制时用磅称对水泥及用水量进行称量控制。当一盘浆液拌制好后即可将其引流至事先准备好的盛浆容器内,而浆液拌制机可继续拌制浆液,以满足注浆连续性的需要。注浆采用ZYB70/80D型双浆液注浆机,注浆时必须连续进行。当出现有串孔和漏浆现象发生时,可采用间隔一段时间后再行补注的方式进行。为加快注浆速度和发挥设备效率,可采用群管注浆(每次3~5根)。注浆时遵循从下到上,从无水至有水的原则进行。
4、施工技术要求
4.1、超前小导管施工应符合下列规定:
(1)沿隧道拱部均匀布设。
(2)间距应根据开挖工作面前方的地质条件和自稳能力确定,一般间距为300~500mm。
(3)外插角(与隧道纵轴线的夹角)取值应考虑小导管的长度和钢架的间距, 一般外插角为10~15°。
(4)小导管长度一般为 3.5~5.0m,小导管之间的搭接长度不得小于1.0m。
(5)小导管应同钢架配合使用。
4.2、小导管的制作应符合下列规定:
(1)一般采用直径38~50mm 的无缝钢管制作。
(2)在小导管的前端做成约10cm 长的圆锥状,在尾端焊接直径6~8mm 钢筋箍。距后端100cm 内不开孔,剩余部分按20~30cm 梅花形布设直径6mm 的溢浆孔。
4.3、小导管的钻孔、安设应符合下列规定:
(1)小导管的安设应采用引孔顶入法。
(2)钻孔方向应顺直。
(3)钻孔直径应与注浆管径配套,一般不大于50mm,孔深视小导管长度确定。
(4)采用吹管法清孔。
(5)小导管外露长度一般为30cm,以便连接孔口阀门和管路。
(6)第一循环小导管安设后应对开挖工作面进行喷混凝土封闭,厚度为10~15cm。封闭范围为开挖工作面及临近开挖工作面3m范围的环向开挖面。
4.4、小导管注浆应符合下列规定:
(1)小导管安装完成后,应进行压水试验,压力一般不大于 1.0Mpa,并根据设计和试验结果确定注浆参数。
(2)水泥浆液应采用拌合桶配制,配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时,应防止杂物混入,拌制好的浆液必须过滤后使用。
(3)注浆应采用专用注浆泵注浆,为加速注浆,可安装分浆器同时多管注浆。
(4)配制好的浆液应在规定时间内注完,随配随用。
(5)注浆顺序为由下至上,浆液先稀后浓、注浆量先大后小,注浆压力由小到大。