三线及喇叭口隧道施工Word格式.docx
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2.5-3.5/1.0×
1.0
钢支撑型号/间距(m)
H260(或格栅)/1.5
H250(或格栅)/1.0
H260(或格栅)/0.8
辅助工法
小导管注浆、管棚
小导管注浆、管棚、基脚注浆、旋喷导管
预衬砌
衬砌厚度拱部/仰拱(m)
0.3-0.5/0.3-0.6
0.4-1.0/0.4-1.0
0.4-2.0/0.4-2.0
2.5隧道防排水
Ⅱ、Ⅲ类围岩浅埋地段拱墙设复合防水板,其余地段设PE防水板.边墙竖向设φ50mm软式透水管盲沟,竖向盲沟间距30m;
墙角纵向设φ100mm软式透水管盲沟;
施工及沉降缝设橡胶止水带.
2.3洞门型式及建筑材料
1、进洞方案比选
进行比选的进洞方案有地表预加固结合超前小导管方案,大管棚结合小管棚超前注浆方案和地表钢管群桩注浆结合管棚方案。
3.1地表预加固注浆:
根据洞口地址环境,地表采用导管注浆加固,注浆范围:
轴线方向30-50米,横向50-80米。
注浆孔2×
2梅花形布置,导管采用Φ108普通钢管,管上梅花形布置直径10mm溢浆孔。
注浆材料:
采用普通硅酸盐水泥425#、Ⅱ型水玻璃,比重1.25g/cm2,模数2.65。
注浆压力2-4Mpa,浆液扩散半径为1.0米。
为防止山体滑动,提高加固效果,可采用地表钻注与锚固相结合,即在注浆孔内插入钢筋笼(Φ14钢筋三跟一束,半径60-80mm,箱筋Φ8mm,间距1.0m左右)
3.2地表钢管群桩注浆
地表采用钢管群桩注浆加固,加固范围:
线路中线两侧15-20m,纵向长度30-60m。
孔深3-27m,根据隧道以下岩层地址状况,边墙侧孔底伸至隧道下场-9m。
3.3大管棚超前注浆
详见5.4《大管棚》
3.4三种方案比较
项目
施工场地条件
施工难度
效果
造价
地表预加固注浆
场地开阔,机械设备易摆放,可多台钻机同时作业,进度快。
技术要求简单,注浆孔定位、定向容易。
不受埋深限制,直接提高岩提本身承载力。
低
地表钢管群桩注浆
受埋深控制,大范围加固围岩,直接提高岩体本身承载力,开挖安全度高。
高
大管棚超前注浆
空间狭小,不利于机械摆放,开挖干扰大,只能顺序作业,进度缓慢。
技术要求高,需克服塌孔,钻孔定位困难。
不受埋深限制,加固范围小,初期支护承担外荷载较大。
2、洞身施工方案比较
进行比选的施工方案主要有台阶法、中壁法、双侧壁导坑法、中洞法。
表二几种施工方法技术参数比较
从安全的角度和车站隧道的特点,应首选双侧壁导坑法,其次为中壁法。
从速度角度,首选台阶法,其次中间法。
4.1双侧壁导坑法:
4.1.1开挖工序:
侧壁导坑分层开挖,初期支护→另一侧壁导坑分层开挖,初期支护→边墙模筑砼,左右仰拱模注→中洞拱部开挖,初期支护、临时立桩→拆除侧壁导坑内壁施工支护→拱部模筑砼→中洞其余部分分层开挖→仰拱初期支护→仰拱模筑砼。
4.1.2作业循环时间图(双侧壁,每循环掘进0.5m)
4.1.3支护系统
三线段支护参数为:
喷层厚30cm;
全环格栅(0.5m/榀)截面为25cm×
20cm,主筋为Φ25钢筋;
Φ42小导管(2m/环)每环54-65根。
长3.5m;
拱部WTD25中空注浆锚杆,长4m,间距1m。
4)喷锚施工工艺(TK-961型湿喷;
YT-28型风钻式煤电钻;
DZB50/40注浆机)
4.2中壁法
4.2.1开挖工序:
、Ⅰ部→
、Ⅱ部→
、Ⅲ部→
、Ⅳ部→
、Ⅴ部→
、Ⅵ部
同台阶左、右作业面间的距离a为1.5-2.0m,上、下台阶长度b为2.0-2.5m。
各分部起拱线上先打小导管,其下打WTD25系统锚杆;
喷浆封闭掌子面,注浆,然后采用人工手持风镐开挖,手推车运碴。
各部分的拱部、中隔墙及仰拱必须及时封闭成环。
4.2.2作业循环
见下图
4.2.3支护系统
初期支护体系由初喷砼+工字钢支撑(含拱架、中隔墙及临时仰拱)+纵向连接筋,锁脚锚杆+钢筋网+复喷砼组成。
其主要技术参数为:
初喷砼厚度:
3-5cm,20#;
钢筋网:
φ8,20×
20cm;
工字钢支撑:
I20,@50cm;
纵向连接筋:
20MnSiΦ22,L=60cm,@100cm;
锁脚锚杆:
20MnSiΦ22,L=350cm;
复喷砼:
厚度25-27cm,20#。
4.3台阶法取消
4.4中间法取消
3、辅助工法
5.1GM自进式锚杆(主要用于系统锚杆)
5.1.1施工工序
5.1.2施工工艺:
MGJ-50型潜孔钻:
重庆探矿机械厂,重850Kg,3525×
1000×
1225
MZ130B型锚杆专用注浆泵:
成都千年科技发展有限公司,重300Kg,功率5.5KW。
GMC锚杆:
中国四川吉通公司。
5.1.3支护方案
钻孔参数
沿隧道开挖轮廓线以外5-10cm,环向间距40cm,用7655型钻机上迈式超前锚杆钻孔,孔径42mm,外插角5-10系统锚杆呈梅花形布置,间距1m
5.2超前小导管注浆
5.2.1工艺流程:
制作格栅和小导管→侧设中线和水平支点→检查开挖端面→架设钢架→钻小导管孔→平整场边及安装注浆设备→安设小导管→注浆→施作初期支护→断面开挖→初喷砼→架设钢架。
5.2.2技术参数
环间间距:
拱顶6m范围内30cm(拱腰到拱脚50cm)
纵向间距:
长度为3.5m,两排小导管水平投影搭接长度2m。
材质:
外径φ42mm热轧无缝钢管。
构造:
前端为尖锥桩,管臂每隔20cm交错钻眼,眼孔直径6mm,最后一个眼孔距管末端1.2m,管端焊φ6钢管。
预主浆:
采用水泥浆液,配合比为水:
水泥1:
1-0.5:
1
注浆量计算:
Q1=L.R2K.I.nRK---浆液扩散半径(m)
L0----小导管之间中心距离I----小导管长度(m)
n-----岩体孔隙率(%)
注奖压力:
0.3-0.5Mpa
5.3
5.3.1格栅加工
场地:
格栅在场地制造,需求20×
8平方米工作台一块,为保证格栅加工的质量,工作平台做成砼平台;
机具及布置:
格栅加工模具一套,连接筋加工作业平台一个,切割机一台,电焊机两台;
模具:
格栅加工模具是用80槽钢焊接而成,其结构如图6。
5.3.2格栅加工工艺
将各种型号钢筋设计尺寸下料,
主筋在模具上人工弯成规定的弧度;
在模具上将连接筋焊于主筋之上,把格栅焊制成单片;
在模具的凹槽里设活动横轴,在两片格栅单片间焊接侧面连接筋,如图6
将焊制成的格栅单元,抬到大样平台上检验,合格后在格栅单元的两端进行标记,然后堆码存放。
使用前,将格栅单元在大样平台上拼装,在接头处外贴角钢,拧上螺栓,将角钢贴焊于格栅上。
5.3.3格栅质量控制和检查
原材料检验:
对各种型号的钢筋进行抽样检验,合格后方可使用。
有油污、锈迹的使用前要先行处理。
连接筋的焊接应对称施焊,防止主筋变形;
按照《规范》要求检查焊接质量;
格栅加工后进行试拼,其允许误差为:
沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,螺栓孔眼中心距公差不超过±
0.5mm;
平面翘曲应小于±
2cm。
5.3.4测量中线及水平基点,进行断面检查,断面合格后进行格栅架设。
5.3.5格栅架设
架设工艺
施工中在格栅基脚部位预留15cm的原地基,架立格栅时,挖槽安装垫槽钢;
在拱顶处标记接头位置;
在安设格栅的位置打设定位钢筋;
在工作平台上人工架设格栅,在接头位置用螺栓连接,将格栅与定位钢筋焊在一起;
在格栅与围岩的空隙处,用预制的砼骑马垫块楔紧,每隔1.2m设置一个;
格栅之间每隔1.0m焊接纵向连接筋一根。
格栅架设要求:
格栅基脚必须密实,以防基脚矢稳;
格栅应设置在设计位置,包括高程与左右方位;
格栅平面应垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度,格栅顶铅垂不离开栅面5cm;
钻小导管孔:
用XT-28风钻在小导管标记位置按照设计外插角钻孔。
小导管安设:
用YT-28风钻或手锤将小导管打入眼孔,小导管须穿过格栅腹部,并与格衫焊接在一起。
用砂浆将将小导管周围孔口封堵,同时做好注浆准备工作。
注浆:
浆液的注入应从下到上依此进行,注浆泵采用济南复合材料构件厂生产的UB-3型灰浆泵。
在注浆时,注浆口压力须控制在0.5Mpa以内;
注浆速度不宜过大,宜控制在0.03立方米/分钟以内。
5.4大管棚
5.4.1设计参数
大管棚沿隧道拱部环形设置,其中心线距设计衬砌外缘35cm。
大管棚间距中到中30cm。
大管棚一次作业长度19m(掌子面外面露出约1m),大管棚作业后工作室进行模注砼衬砌,大约0.5m管棚应埋入衬砌内,以加强其后支点.管棚开挖12m,搭接长度6m,如下图:
管棚设计外插角为1度。
下管允许偏斜量:
相邻管间10cm,向内侧20cm。
大管棚钢管选用Φ108mm、壁厚6mm热轧无缝钢管,纵向接长在掌子面用电焊条焊接。
大管棚前端约2/3长度的铜管采用花管形式,以便注浆。
采用稠度较大的浆液进行挤压式注浆,浆液为水泥--水玻璃,双浆液,其参数为:
浆液配比W/c=0.6-0.8,C:
σ=1:
0.5,注浆压力≥2Mpa。
5.4.2工艺流程
5.5湿喷技术
5.15.1喷湿工艺过程:
将满足要求的水泥、砂、水、减水剂按配合比(根据砼和易性〈塌落度8-15cm〉和砼强度条件进行实验确定)加入搅拌机进行搅拌,搅拌好的成品砼用运输设备运至喷射地点,并加入喷湿机料斗,然后根据喷湿机操作规程进行喷射。
湿喷工艺过程要点:
1.满足要求的砼材料---和易性好,塌落度8-15cm;
2.满足要求的速凝剂材料;
3.按规程操作和保养湿喷机;
4.系统风压≥0.5Mpa,风量≥10m3/min,工作风压量优化控制;
5.喷嘴(距离、角度)优化控制。
5.5.2设备
搅拌机(强制式或锥形反转出料,350L以上)
6m3砼运输罐车一部或4m3轨形式罐车两部。
或4.5吨自卸汽车二部或10吨自卸汽车二部。
0.75m3容量料槽一个(四边焊50cm高挡边1.5×
0.5)
5mm、15mm筛网各一个
20m3电动空压机一个(固定)一台或多或12m3移动式空压机一台。
5.3.3人员配备
湿喷机司机1人(专门培训,持证上岗)
喷射手笔2人(轮换及辅助工作)
上料3人(其中之一人轮换及辅助)
运料2人(运料车司机)
搅拌3人(含搅拌机司机)
当班电工1人(兼)
班长1人(由上述人员兼任)
5.5.4材料
砂中粗、模度系数大于2.5,用5cm筛网过滤
骨料用5mm和15mm筛网分别筛去石粉和大骨料
水泥425#普通硅酸盐水泥
速凝剂液体,满足初凝小于5分,终凝大于10分,掺量小于5%,28天强度保持率大于70%的合格产品。
水自来水
减水剂高效减水剂
5.5.5配合比
初期按配合比进行实验,根据实验结果进行调整。
水泥:
砂:
石子=1:
2.0:
1.8:
0.45
减水剂0.5%速凝剂3-5
塌落度控制在8-15cm之间
5.5.6湿喷法工艺流程