四川·宜宾市长宁县东山水库工程(放空洞工程和引水工程) 施工组织设计 5 6 7 合计 安全处理 出渣 清渣及其它 1.0 4.0 0.5 12.5 12.5h 7.3.3支护施工 各地下开挖工程的洞口掘进前,仔细勘察山坡岩体的稳定性,并按监理人指示,对危险部位进行处理和支护。洞口支护形势一般为锁口锚杆加挂网喷混凝土。洞口施工时的爆破采用小药量控制爆破,防止洞口遭到破环。
㈠ 锚杆施工程序及方法 锚杆施工程序框图见附图7-2。
附图7-2
锚杆施工方法
布孔:洞、井开挖后,将周边的浮石撬除,将岩面清理干净,根据勘查结果布设孔位; 造孔:根据现场条件及钻孔深度,采用手风钻造孔; 洗孔:钻孔结束后,用高压风水洗孔,并将孔内水吹干;
验孔:对孔位、孔深、斜度进行检查,验收合格后方可进入下道工序;
注浆、插锚杆:按配合比拌制砂浆,采用注浆机注浆。对下倾锚杆,先注浆、后插锚杆;对上倾锚杆(采用较大孔径钻孔),采用先插锚杆后注浆的顺序、在插入锚杆的同时将灌浆管、排气管按设计要求装入孔内,然后用砂浆封闭孔口。等强满足要求后,再进行安徽水利开发股份有限公司长宁县东山水库项目部 46 锚杆施工程序框图
测量定位 布 孔、钻 孔 下倾锚杆 灌注砂浆 砂浆密锚杆安装 孔口封堵 实度检孔口封堵 灌注砂浆 清 孔 上倾锚杆 锚杆安装 四川·宜宾市长宁县东山水库工程(放空洞工程和引水工程) 施工组织设计 注浆,待回浆管回浆后,按规范要求进行闭浆封孔。锚杆现场制作。 注浆密实度试验:选取与现场锚杆施工参数和工艺相同的塑料管进行注浆,养护7天后剖管检查其密实度。
㈡ 喷混凝土施工程序及方法
在洞井周边不稳定围岩处采用素喷混凝土或挂网喷混凝土支护。喷混凝土料现场0.35m3拌合机拌制。
喷混凝土施工程序为:施工准备→岩面清理→验收→拌合→喷射→养护。 喷混凝土工艺见如下附图7-3。
石子 砂 拌合 搅拌罐 喷射机 喷嘴 喷射面 水泥 空压机 喷混凝土工艺流程框
水 附图7-3
速凝剂 喷混凝土施工方法:
喷混凝土前清除松动岩块,用高压风水冲洗岩面,自检合格后提交监理终验,签发准喷证后施喷。喷混凝土采用湿喷法,混合料现场0.35m3拌和机拌制。按设计配比配料、拌料。
喷锚前添加速凝剂,根据设计要求的厚度,在喷区内作出明显的实物标志,喷射作业分区、段进行,区段长度为2.0~3.0m,自下而上、先凹后凸,小螺旋式喷射。喷头与受喷面应尽量垂直,距离控制在0.8m左右,由熟练的喷射手操作分层完成,每一喷层按4~5cm厚施喷,直至达到设计厚度,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。混凝土喷射完成、终凝2h后开始喷水养护,养护时间不少于14天。
喷射分层和间歇时间:混凝土分层喷射时,后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,但也不宜间隔过久,若终凝1~2h后再进行喷射,应用风水清洗混凝土表面,以利层间结合。当喷混凝土紧跟开挖面时,从混凝土喷完到下一次循环放炮的时间间隔,不应小于4h,以保证喷混凝土强度有一定的增长,避免引起爆震裂缝。
安徽水利开发股份有限公司长宁县东山水库项目部 47 四川·宜宾市长宁县东山水库工程(放空洞工程和引水工程) 施工组织设计 钢筋网运至现场后,人工铺挂,利用洞井围岩上的锚杆固定,使钢筋网紧贴岩面,各块钢筋网间点焊或用铅丝扎牢。验收后进行第二层喷射,直至达到设计厚度。 各部位喷混凝土施工前应进行现场生产性喷混凝土实验。
㈢ 钢支撑施工
在隧洞进口段,地下洞室断层破碎带等不良地质地段,采用钢支撑进行加固施工。在遇到断层破碎带等不良地质地段,通过对洞室断面勘查并依据监理人的指示和技术要求,进行钢支撑设计及施工。
钢支撑的所有附件,采用钢板制成,附件包括钢挡板、钢棚架、钢枕、钢楔和钢柱鞋等。
钢支撑的附件安置就位后,与钢支撑焊牢,以防松动,浇筑混凝土时,可将钢支撑及其附件留在其中。
钢支撑之间应采用钢筋或型钢焊接,以增加其稳定性,亦可阻挡部分大的块石掉落。 ㈣ 排水孔施工
隧洞排水孔紧随开挖面进行施工,手风钻造孔。 7.4 控制超挖的技术措施
㈠ 采取微差挤压爆破,控制单响药量,严格控制爆破规模。
㈡ 采用激光定位技术精确放样,准确标出周边光爆孔的孔位及方向。
㈢ 设计轮廓线均采取光面爆破,对地质弱面和重要部位采取预留保护层,再实施弱爆破开挖。
㈣ 所有的周边孔均在设计轮廓线上开孔,钻孔略向外倾斜2~3°,各钻孔之间保持平行,孔底落在同一圆周上。
㈤ 周边孔采取空气间隔不偶和装药结构,导爆索引爆。邻近周边采取不偶合装药,实行减振爆破。对弯段适当缩短钻孔深度,对弧线段和地质弱面适当加密周边孔间距。
㈥ 选用经验丰富、技术熟练的钻机操作手进行周边孔钻孔,严格控制钻孔质量。 7.5 不良地质洞段开挖措施
根据各种不良地质段的特性,分别根据设计图纸对不同的围岩的支护型式,采取不同的开挖支护措施,严格按照设计图纸进行施工。 7.5.1 围岩破碎洞段开挖措施
在围岩破碎洞段开挖施工中,尽量减少对围岩的扰动,采取“短进尺、弱爆破、强支护、勤观测”的原则。一掘进一支护,稳步前进,即开挖一循环后,先喷混凝土,然后打
安徽水利开发股份有限公司长宁县东山水库项目部 48 四川·宜宾市长宁县东山水库工程(放空洞工程和引水工程) 施工组织设计 锚杆、挂网,再喷混凝土至设计厚度,如此循环掘进。每循环掘进进尺控制在1.0~1.5m,视围岩情况再作调整。必要时增设超前锚杆及超前小导管加固岩体。
⑴ 超前锚杆和超前小导管
在Ⅳ、Ⅴ类围岩洞段采用顶拱超前锚杆和超前小导管(必要时配合超前灌浆)施工技术,具体施工符合下列要求:
超前锚杆和超前小导管的选用参数见表7-6。 超前锚杆和超前小导管参数表 表7-6 围岩类别 Ⅳ、Ⅴ ) 锚杆直径小钢管直径锚杆、小导管长环向间距外插角(o(mm) 22 (mm) 32 度(m) 3.5 (cm) 40~60 锚杆 10 小钢管 5 ①超前锚杆、超前小导管的设置充分考虑岩体结构面特性,根据图纸的要求和监理的指示,一般在拱顶部位设置,必要时在边墙局部设置。
②超前锚杆、超前小导管纵向两排的水平投影不小于100cm的搭接长度。
③超前锚杆、超前小导管与钢支撑配合使用,其尾端一般置于钢支撑腹部或焊接于系统锚杆尾部的环向钢筋,增强共同支护作用。
④超前锚杆采用早强水泥砂浆锚杆。 ⑤超前小导管外插角偏差不超过+5o。 ⑥孔位钻设偏差不超过100mm。 ⑦孔眼长大于小钢管长度。
⑧小钢管平直,尾部焊箍,顶部成尖锥状。
⑨采用锤击或钻机击入,钢管插入钻孔长度不小于管长的90%。 ⑵ 超前小导管注浆
在破碎围岩洞段(断层带)采用超前小导管注浆施工。具体施工方法和要求为: ① 小导管外径可根据钻孔直径选择,一般选择φ32mm的热轧钢管,长度L=350cm,管壁每隔10~20cm交错钻眼,眼孔直径6~8mm。
② 沿隧洞纵向开挖轮廓线向外以10°~30°的外插角钻孔,将小导管打入围岩。亦可在开挖面上钻孔将小导管打入围岩;纵向两组小导管间亦有不小于100cm的水平搭接长度。小导管环向间距宜为20~50cm。
③ 小导管构造示意图
小导管构造示意图见图7-4(单位:cm)。
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图7-4 小导管构造示意图
④ 小导管注浆前,对开挖面及5m范围内的洞壁喷射厚5cm~10cm的混凝土封闭。检查注浆机具是否完好,并备足注浆材料。
⑤ 采用水泥—水玻璃双液浆灌浆,配合比应由现场试验确定,注浆压力0.5MPa~1.0MPa;必要时可在孔口处设置能承受规定的最大注浆压力和水压的止浆塞。
⑥ 注浆后至开挖前的时间间隔,视浆液种类宜为4~8小时。开挖时保留1.5~2.0m的止浆墙,防止下一次注浆时跑浆。
⑦ 小导管安装:小导管安装应在钢支撑架立后进行。将加工好的小导管插入已钻好的孔内,为充分发挥小导管的支护作用,将小导管尾部焊接在已架好的钢支撑上。然后,用塑胶泥(水玻璃拌合水泥),封堵导管周围孔口以及工作面上的裂缝。
⑧ 小导管注浆:小导管注浆采用ZTGZ-60/120型双液注浆,采用水泥—水玻璃双液注浆。
⑨ 注浆工艺流程:注浆工艺流程见图7-5。
搅 拌 桶 7.5.2 塌方的预防和处理措施
⑴ 预防塌方的施工措施
防止塌方是确保隧洞工程质量及安全的头等大事,开挖、支护等工序的施工都必须以预防塌方为核心,认真对待。
首先做到严格执行设计标准、设计规范,根据地质变化因地制宜制定施工方案。开挖后做到快找顶、早喷锚、强支护,宁早勿迟,宁强勿弱。勤检查,勤量测,对围岩发现有
安徽水利开发股份有限公司长宁县东山水库项目部 50 铁箍 预留止浆段 注浆孔 钢管 锥头 ≥30 350 水玻璃原液 水 稀释后的水玻璃浆液 双浆液注浆泵 水 泥 水 图注浆桶7-5 注浆工艺流程图 混 合 器 孔 口 管