隧道Ⅲ级围岩初期支护施工技术交底

璧山隧道Ⅲ级围岩初期支护施工技术交底

一、交底说明

本交底适用于中铁二局成渝客运专线经理部第五分部璧山隧道暗洞Ⅲ级围岩地段初期支护施工。

二、施工概况

璧山隧道Ⅲ级围岩初期支护施工主要包括初喷混凝土、安设锚杆、架立钢架(Ⅲ级Ⅰ型复合式衬砌)、挂设钢筋网以及复喷混凝土等。在上一工序施工结束后,应立即施作初期支护,约束围岩变形。

璧山隧道Ⅲ级围岩初期支护参数见下表2-1:

表2-1 Ⅲ级围岩初期支护参数

三、施工工艺工序

1、施工工序

(超欠挖处理完毕后)第一次初喷砼→施作拱顶普通中空锚杆及边墙砂浆锚杆→铺挂钢筋网→安装锚垫板→立钢拱架(Ⅲ级Ⅰ型复合式)→施作锁脚锚杆(Ⅲ

级Ⅰ型复合式)→复喷砼至设计厚度

2

用YT-28

,搭接1～2

四、初期支护喷射混凝土施工

1、喷射混凝土原材料

①水泥

喷射砼采用P042、5R普通硅酸盐水泥。

②砂

喷砼采用坚硬耐久的中粗砂,细度模量大于2、5,含水率宜控制在5%～7%之间,喷射砼不得采用细砂。砂的各项技术标准必须符合规范要求。

③石子

采用坚硬耐久的碎石,石子粒径不大于15mm,使用前筛洗干净,含水率控制在2%左右,石子的级配符合设计要求。已选定5-10mm 的小石子。碱骨反应合格。

④速凝剂

速凝剂的用量与要求凝结时间、水泥品种、风化程度与温度有关,要根据施工工艺要求的凝结时间,对所用水泥做不同掺量的凝结时间试验与强度试验,以确定最佳掺量,要求初凝不大于5min,终凝不大于10min。根据施工工艺要求,采用液体速凝剂。

⑤水

采用饮用水。

⑥外加剂

喷砼主要有耐腐剂,粉煤灰与减水剂。为便于施工控制,采用防腐剂、粉煤灰与减水剂根据试验确定最佳掺量,然后三种复合。主要用于改善砼结构,提高砼抗渗、抗裂、抗腐性能。

2、喷射混凝土的拌合与运输

璧山隧道Ⅲ级围岩拱墙及仰拱(Ⅲ级Ⅱ型)喷射混凝土型号均为C25混凝土。

喷射混凝土由拌合站集中拌合,采用自动计量配料、强制拌与机拌合,混凝土罐车运输至施工现场。混凝土原材料的用量按照实验室提供的配合比考虑。

3、喷射混凝土施工前准备工作

①岩面的处理

1)一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面,以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固,保证喷射砼与地层良好的共同受力。

2)大股涌水宜采用注浆堵水在喷射混凝土。小股涌水或裂隙渗漏水,视具体情况宜进行岩面注浆(补孔宜密,钻孔宜浅),或顺股水出露点打孔压注速凝浆液,或插排水管将水引到隧底部水沟或纵向排水管;待受喷面上无流淌水后再喷混凝土。大面积潮湿的岩面可再混凝土中掺高效减水剂与增粘剂。

图4-1 涌水、渗水或潮湿岩面喷射前的处理措施

②混凝土厚度标志设置

为控制喷射混凝土厚度我们预先在岩层面上埋设钢筋,用以指示混凝土喷射厚度。

③机具设备试运转

选用的空压机应满足喷射机工作风压与耗风量要求;压风进入喷射机前必须进行油水分离,输送管应能承受0、8Mpa以上的压力,并应具有良好的耐磨特性;另外保证作业区内具有良好的通风与照明条件。检查速凝剂的泵送剂计量装置性能。

4、喷射混凝土施工工序流程

隧道采用湿喷机械手湿式喷射混凝土其工艺流程见下图。

图4-2 湿喷砼施工工序流程

5、喷射混凝土施工工艺

①喷射设备

混凝土喷射采用TK系列湿喷机或进口湿喷机械手。高压风采用美国寿力空压机。施工平台采用掌子面作业台车。

②喷射混凝土作业

1)砼喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔20mm),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),以免高压砼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,以喷射砼回弹量小,表面湿润有光泽,易粘着为好,同时喷射机司机与喷锚手要密切配合,根据喷射手反馈的喷射情况及时调整风与计量泵,控制好风压与速凝剂掺量。

2)喷头与受喷面的距离以1、5～2、0m 较为适宜。喷射时喷头由注意角度、距离等,喷射路线呈小螺旋形绕圈运动,绕圈直径30cm 左右为宜。后一圈压前一圈的1/3～1/2,喷射路线呈“S”形运动,每次“S”形运动长度为3～4m,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2～3cm,料束旋转速度,原则上要均匀不宜太慢或太快,喷射区段划分与喷头活动顺序如下图。

图4-3 喷头活动顺序示意图

3)喷头与受喷面的角度,一般应垂直于受喷面,但在喷边墙时,宜将喷头略向下俯10°左右,使砼束喷射在较厚的砼顶端,可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击,减少回弹量,当喷射有钢架位置时,适当调整喷头角度,保证钢架背后混凝土密实。

4)喷射作业应分段分片依次进行,喷射顺序应自下而上,分段长度不宜大于

6m。一一次喷射厚度不宜超过10cm。分层喷射时,后一层喷砼应在前一层喷砼终凝后进行,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。喷射混凝土的一次喷射厚度:拱部为60～100mm,边墙为80～150mm。

③喷射混凝土厚度控制

喷射混凝土前必须在岩层面上安设钢筋作为厚度控制标志。

④喷射混凝土养护

为使水泥充分水化,减少与防止收缩裂缝,在喷射砼终凝后2h 即开始洒水养护。养护时间与洒水次数,取决于水泥品种与空气湿度,在任何情况下,养护时间不小于14d。气温低于+5℃时不得喷水养护。

6、喷射混凝土质量检验

喷射混凝土必须满足设计的强度、厚度及其与岩面粘结力要求。

①喷射混凝土与围岩粘结强度的试验方法:

1)成型试验法:在模型内放置面积为10×10cm、厚5cm,粗糙度近似于实际岩面的岩块,用喷射混凝土掩埋,等强后加工成10×10×10cm 的立方体并养护28 天,用劈裂法进行试验。

2)直接拉拔法:在围岩表面预先设置带有丝扣与加力板的拉杆,用10cm厚的喷射混凝土将加力板埋入,试件面积30×30cm(与周围喷射混凝土分离),养护28 天后进行拉拔试验。

②回弹率

回弹率的测定方法就是:按标准操作喷射0、5～1、0m3 的混凝土,在长度3、0m的墙部或拱部喷10cm 厚的喷层,用铺在地面上的彩条塑料布或钢板收集回弹物,称重后换算为体积与全部喷出混凝土体积的比值。

③喷射砼强度

试件采用边长15cm 的立方体无底试模射成型、大板切割方法制取。在本项目中准备两种方法均使用。

④喷射砼表面平整度