作业指导书
一、开挖
掌子面机械排险之后开挖台车就位,人工排险,进行测量放样,放出开挖线;进行炮孔布置;然后打孔;再用高压风清孔,装药进行爆破。
Ⅲ级围岩优先考虑光面爆破。遵循均布爆破药量,多打眼、少装药的原则;采用毫秒微差雷管和导爆索相结合,用火雷管进行引爆。当围岩非常软弱或破碎时,适当减小周边眼间距,对周边眼线装药集度进行调整,适当加大孔底装药量,减小眼口装药量,先起爆周边眼,进行预裂爆破,减小对围岩的扰动。
Ⅳ级围岩可采用预裂爆破,对局部破碎、节理发育地段少装药或不装药,达到松动爆破的效果。
布孔控制要点:周边眼间距布置为40cm,依目前围岩状况看,周边眼炮孔可布置在开挖线上,布孔点位严格沿设计轮廓线均匀布置。严格控制周边眼打孔角度,一般倾角保持在每米外倾3~5cm,并保证孔底位置外倾量不大于规范值。
二、初期支护
1、Ⅲ级围岩,可采用,开挖之后先排险再初喷一层3~5cm厚的砼,之后支护台车再进行打锚挂网进行复喷。
(1)锚杆施工:采用Φ22钢筋制作,锚杆长度大于设计值约10cm。锚杆孔位偏差±
1cm;垂直于隧道断面进行打孔,孔深偏差±5cm,锚杆孔径大于锚杆直径15-20mm;清孔后安装锚杆(杆身必须调直,并除去杆上油污、铁锈、杂质),孔内塞锚固剂(锚固剂先用水浸透),之后用大锤打入锚杆至设计长度,锚固剂应挤满孔内。
(2)钢筋网施工:洞外制作钢筋网片;网格尺寸要求间距为设计的值±1cm,喷射砼钢筋保护层厚度不小于2cm,网片绑扎搭接长度不小于30倍钢筋直径;与锚杆焊接牢固,不出现晃动。
(3)喷锚:干喷法施工技术要求。水泥采用425号;,砂采用中砂(0.35-0.5mm),含水率控制在5%-7%,不宜采用细砂;碎石粒径不大于15mm,含水率控制在2%左右。由于拌和施工时间较长,速凝剂采用手工掺加,必须严格控制,加入过量速凝剂虽可以大大提高喷砼的早期强度,但后期强度相应降低。喷砼厚度控制:做标志桩控制,平均厚度≥设计厚度;应保证检查点的60%≥设计厚度;最小厚度≥0.5设计厚度,初支背后要进行实喷,不能塞填片石等物,不能出现空洞。喷气压力控制在0.1-0.15Mpa。
Ⅲ级围岩初期支护控制要点:开挖排危之后必须马上进行初喷;设计采用局部挂网(拱顶满挂,边墙局部破碎处打锚挂网),锚杆呈梅花型布置,间距120*120cm,长度250cm/根;采用Φ6钢筋网,网格间距20*20cm,网片之间的搭接长度保证,与锚杆焊接牢固,不出现晃动;本工程速凝剂掺入量,19.6kg/m3,喷砼厚度10cm。
2、Ⅳ级围岩,可采用开挖之后先排险再初喷一层3~5cm厚的砼,之后进行钢支撑施工。钢支撑先在洞外按设计加工好,再运到洞内拼装,施工步骤及要点如下:
(1)按设计尺寸要求进行钢支撑加工,平面翘曲度控制在±20mm,钢架焊接要保证同一截面焊接点不超过50%。
(2)测量安装钢架位置,钢架倾斜度不大于2°,上下左右偏差±30mm.
(3)钢架连接采用钢板连接,并用螺栓拧紧。
(4)清除钢架底脚处虚渣、整平,底脚垫预制混凝土块或平稳大石块,保证有足够的承载力。
(5)校正钢架位置,用锚杆进行固定,锚杆自身应确保稳固,与钢架焊接牢固,锁脚锚杆加工成L型,将钢支撑锁死。
(6)两排钢架用纵向连接筋连接,连接筋先加工成п型,再插入连接套管内(连接套管采用Φ30*2.5mm钢管,并焊在钢支撑上,采用双面焊)。
(7)采用台阶法施工时,要进行钢架落底。应采用单边交错进行,每次接长钢架1-3片。再将拱部钢架底垫板拿掉,凿除连接板孔内和周围杂物,将连接板清理干净;将接长钢架底脚虚渣清理干净,并测量确定钢架位置,检查钢架净空;将接长钢架和原拱部钢架连接板对正,上好螺栓,校正钢架位置,用锚杆固定。
(8)钢筋网施工:固定于钢支撑上,双层钢筋网应错位布设与钢支撑内外。
目前隧道控制要点:净宽,净高控制;锚杆焊接不能采用点焊,并焊接在钢支撑上;钢架倾斜度不大于2°,上下左右偏差±3cm,平面翘曲度±2cm;钢架落底要实;钢架间距符合设计(误差±5cm)要求。
4、Ⅴ级围岩施工应严格遵循“短进尺、弱爆破、早支护、勤量测”的施工原则。必须在做好超前支护后再进行开挖,必要时可采用围幕注浆法,稳定前方围岩再进行开挖作业;
开挖完成后,必须马上进行初喷,对裸露围岩进行封闭处理;再进行其余初支作业;当监控量测确定初支稳定或围岩很差时,必须立即进行仰拱和二次衬砌施工,使衬砌成环。
5、超前支护
向隧道前进方向外侧呈10-15°角打孔,再安装超前锚杆(导管),长度不小于设计值,孔位偏差±5cm,与上环搭接长度不小于100cm。(超前锚杆采用Φ22钢筋;小导管采用Φ3.5*42mm无缝钢管,钢管前端做成尖楔状,管前部2米范围内按梅花型布置Φ6-8mm注浆孔,以便钢管进入地层后对围岩空隙注浆),超前锚杆(钢管)必须与钢支撑焊接牢固。导管外露20cm。
小导管注浆:采用水泥砂浆,水灰比按1:1控制用量,水玻璃浓度35波美度;
导管安装好后,安装注浆管路,注浆压力严格控制在0.5Mpa以内,以防压裂工作面,进浆速度不宜过快,每根导管的进浆速度控制在30L/min以内,压浆量按设计的定量和注浆压力进行双控制;注浆完毕后用胶泥封堵导管口。
目前隧道控制要点:打孔角度,以防造成下次开挖欠挖;超前锚杆长度、数量;是否与钢支撑连接牢固,与上环搭接长度。
三、仰拱及整平层施工
初期支护完成后,应该尽快施工仰拱,使衬砌成环。
1、开挖:宜采用松动爆破,炮孔应向下斜打,防止爆破飞石击伤风带及衬砌等。
2、中心水沟施工:测量放样之后,开挖确定中心水沟位置,再施工中心水管底座,然后安装中心水管,预制管上半部预留孔洞朝上(渗水可以通过孔洞进入水沟管内),管节采用对头拼接,管节间的缝隙采用沥青麻絮填塞。在预制管上铺一层无坊布,再铺一层2-4cm级配碎石。
3、横向及横向深埋排水管施工:采用Φ20cmHDPE双壁打孔波纹管,外裹无坊布,上铺2~4cm级配碎石,并通入中心水沟管外侧,边墙侧留出管头,并用可取出物堵塞,防止泥浆等堵塞排水管。
4、衬砌钢筋及钢架施工:有衬砌钢筋和钢架处,先施工钢架,底部钢架与上部钢架按设计焊接牢固,并在拱脚打上锚杆,铺上钢筋网,再按设计喷射砼或砼浇筑。待钢架砼施工完成后,进行衬砌钢筋的绑扎;按设计布置钢筋,钢筋搭接:焊接(双面焊接不小于5d,单面焊不小于10d,受压钢筋绑扎Ⅰ级钢不小于10d,Ⅱ级钢不小于20d)。并在仰拱面上交错预留长短不一的接茬筋。
5、砼施工:施工前,必须先清除基底渣杂及积水,再用混凝土施工至仰拱或整平层设计标高(厚度)。待仰拱初凝后再进行仰拱回填。
6、仰拱回填片石混凝土施工要求:片石回填量不超过设计片石混凝土数量的20%;片石要求无水锈、无裂缝等;片石规格:不小于20cm,不大于回填片石砼厚度的60%,并均匀分布,砼振捣密实。
控制要点:仰拱及整平层深度达到设计要求;基底渣杂和积水必须清除;中心水沟位置(中线、水沟底高程);中心水管底座施工,预制管预留孔洞朝上,上铺土工布和2-4cm级配碎石;排水管按设计间距布置(20米一环),外裹土工布,上铺2-4cm级配碎石,引
入中心水沟内,边墙处管头用可取出物堵塞;仰拱和仰拱回填分开施工;片石混凝土施工时,片石符合规范要求,片石内不能有虚渣,不能有其余细碎物;仰拱和整平层施工不能超过设计高程。
四、防排水施工
1、排水管施工
(1)Ω排水管施工:在开挖后,渗水集中处布设,并固定于围岩面上,在边墙下引出,最后通入纵向排水管内;之后进行喷砼施工。
(2)边墙内纵向排水管施工,沿隧道两侧边墙内纵向铺设在防水层后面;外裹土工布,上铺一层2-4cm级配碎石;与横向(横向深埋)排水管用三通管连接;与环向排水管用三通管连接。
(3)环向排水管施工:按设计间距进行布置, 10米布置一环,渗水较大处进行适当加密;用Ω型卡固定于初支面上;与纵向排水管用三通管连接。
2、防水层施工:
(1)准备工作:防水层施工前,将初支面上突出锚杆、钢筋等金属物件用气焊或乙炔切除,并用砂浆抹平。对于开挖面严重凹凸不平的部位须进行修凿和找平。
(2)防水层施工:采用复合防水板;先在拱顶放出隧道中线,防水板从拱顶往边墙铺设,防止出现防水层错位和褶皱;在初支面上打孔,钉入木楔(木楔头平整,不能刺破防
水板),再系上防水板系带固定防水板;防水板接缝焊接采用ZPR—210型爬行热合机双缝焊接,将两层防水板的边缘搭接,通过热熔加压而有效粘结。防水板搭接不小于100mm,焊缝宽度不小于10mm。竖向焊缝与横向焊缝成十字相交时(十字形焊缝),在焊接第二条缝前,先将第一条焊缝外的多余边削去,将台阶修理成斜面并熔平,修整长度>12mm,以确保焊接质量和焊机顺利通过。
3、防水层检查:防水板要松紧适度,手抓成皱状;保证在砼施工时,防水板不被砼胀破。
目视检查,判定防水板表面有无损伤和焊接不良地点,发现异常时,必须进行修补。
压缩空气检查:首先封闭检查接头的两端,把检查针插入检查沟,用泵以适当压力(一般加压到0.5MP)压入压缩空气。保持压力2分钟,压力降低20%以下为合格。插入检查针的地方应进行修补。
4、沉降缝、施工缝施工
沉降缝和施工缝不宜设置在防水层接缝处。
(1)每12m设置一道施工缝;洞口200m范围内,每24m设置一道沉降缝,洞口200m范围外,衬砌类型变化处和连续过长IV、V级围岩中每100m设置一道。
(2)施工缝防水采用背贴式止水带和注浆遇水膨胀止水条相结合的方法,背贴式止水带沿初支轮廓线布设,由挡头板固定,使其密贴于防水板上;膨胀止水条布设在1/2衬砌厚度处,用钢钉固定在已浇筑的砼上,钢钉避开注浆管,固定前,保证固定界面平整、干
净,无浮渣和杂物,注浆膨胀止水条在电缆沟内侧留出口,留待以后注浆用。
(3)沉降缝防水采用背贴式止水带和中埋止水带相结合的方法,背贴式止水带沿初支轮廓线布设,由挡头板固定,使其密贴于防水板上;中埋止水带布设在1/2衬砌厚度处,采用Φ10钢筋卡固定,沿衬砌轴线每1m在挡头板上钻一Φ12钢筋孔,将加工好的钢筋卡由待浇砼侧向另一侧穿入,卡紧止水带,另一半打折,固结在挡头板上,同时安设沥青木丝板,施工下循环砼时,将Φ10钢筋拉直,套上止水带后,弯曲将止水带固定
控制要点:排水管是否按要求间距布设,横向排水管、纵向排水管和环向排水管用三通管连接畅通;初支表面突出尖锐物是否处理并抹平;防水板是否有漏洞,松紧度;止水带、止水条及背贴止水条按要求布设。
五、预留预埋施工
1、按设计位置进行布置,预留洞室尺寸位置符合设计要求,预埋管线尺寸,数量符合设计要求。
2、边墙砼施工前,先将预埋管线等预留出,管线内穿18号钢丝。
3、用支架将预埋管线及预留洞室固定与衬砌台车上。
控制要点:所有预埋管线内必须穿18号钢丝,并对管口进行堵塞处理。不能刺破防水层。 六、二次衬砌
1、衬砌钢筋施工按设计要求进行施工,进行现场钢筋焊接时,后方应加一块木板遮挡,以防烧坏防水层。
2、台车定位前,必须先刷一层脱模剂。
3、台车定位后,安装堵头模板。堵头模板安装时不能刺破防水层。
4、检查二衬净空(由测量控制)。检查台车与边墙及上环二衬搭接处是否出现错台及漏浆现象。
5、挪砼泵送机,安装管线,准备砼施工。
6、砼施工准备:在小边墙施工前,必须对边墙砼进行凿毛处理,或在边墙上预留接茬筋;二衬施工前,必须对小边墙进行凿毛处理,或预留接茬筋。
7、砼的搅拌:混凝土搅拌投料时,应严格控制配合比,水应缓缓地倒入拌和物中,且不要有较长时间的间断,而外加剂则应与材料同时加入(外加剂应严格按配合比掺入)。搅拌混凝土的正常投入顺序应是:砂+石+少量水—加入水泥及外加剂—加入余下的全部水。每盘混凝土搅拌时间应充足,利于增加混凝土的流动性,也利于混凝土的强度发展。冬季施工搅拌时间应较常温时延长50%。混凝土拌和物的出机温度不宜低于10℃,入模温度不得低于5℃。
8、砼灌注:砼灌注前,应先泵送与混凝土强度等级相同的砂浆润滑管壁。砂浆配合比采用:水泥:砂:水:=1:1:1
灌注砼时,两侧对称均匀灌注,先从台车模板最下排工作窗口进行灌注砼,灌注砼至
砼快要平齐工作窗口时,关闭工作窗,然后从第二排工作窗口灌注,依次类推,最后于拱顶输料管处关闭阀门封顶。模板台车左右侧混凝土高差不得超过50cm,防止偏压。模板台车砼施工时主要采用插入式捣固捧进行振捣。插入振捣时,按“快插慢拔”操作要求。砼分层灌注时,其层厚不超过振动棒长的1.25倍(间隔60cm以下),并插入下层不小于5cm,振捣时间为10~30s。振捣棒应等距离地插入,均匀地捣实全部砼,插入点间距应小于振捣半径的1倍。前后两次振捣棒的作用范围应相互重叠,避免漏捣和过捣。振捣时严禁触及钢筋和模板。拱顶砼采用附着式振捣器振捣。泵送混凝土要连续进行,一般中断不宜超过20分钟,否则再次开始灌注时要特别注意,振捣器应确实地插入下层混凝土中。
9、脱模:不受外荷载的拱墙砼强度达到5MP;
受到较大围岩压力的拱墙砼强度达到设计的100%;
受围岩压力较小的拱墙砼强度达到设计强度的70%。
以拆模试块试压强度为准。
控制要点:脱模剂;任何操作不能破坏防水层;新老混凝土施工需凿毛或预留接茬筋;灌注砼必须对称灌注;每施工50cm左右厚砼必须进行振捣;混凝土质量控制:水泥和外加剂量(按当天施工配合比控制),坍落度控制,拌和时间。
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