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2 3 水平收敛 管片外观 20 无新增裂痕、错台 七、初期支护 7.1、支护参数设计
根据地质地质剖面图及开仓检查结果,本次计划爆破地层主要为沙质泥岩,围岩节裂隙理不发育,岩性较硬(抗压强度为42~44Mpa),围岩自稳能力较差。
如开挖后围岩较差,为避免岩体暴露时间过长,保证爆破开挖施工安全,对爆破开挖后的围岩计划采用喷混凝土+锚杆+挂网的方式予以支护,其中喷砼厚度为12cm、锚杆采用1.5m,钢筋网采用Ф8×Ф8圆钢顶部满铺,钢筋网间距30cm。
7.2、素喷混凝土工艺流程及施工方法 7.2.1 潮喷施工方法
1)施工顺序及工艺流程图:喷射施工前准备→受喷面清理→喷射机调试→混凝土搅拌→现场施喷→综合检查。
2)潮喷喷射混凝土施工方法 ① 喷射施工前准备
在开挖后,为保证施工安全,尽早封闭周边围岩,必须进行初喷砼。在找顶找帮后,立即安排喷浆班进行初喷处理,特别是围岩较差时,可适当增加初喷厚度。液态速凝剂的掺量严格按试验室提供的数据进行添加,不得随意改动,并要保证添加均匀。
a、初喷前要对已开挖的岩面进行仔细的检查,对危石进行彻底的清除。
b、喷浆人员要对整个开挖出来的岩面进行一个评价(观察软弱夹层、渗漏水点、岩层的走向等),对薄弱的局部岩面首先进行加强初喷支护。
c、初喷时要保证掌子面有足够的照明,以便人员可进行四周岩石的稳定性观察,发现问题及时处理,保证作业人员的安全。
d、初喷时安排专人进行观察掌子面的围岩状态,随时提醒喷浆人员注意安全。
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② 受喷面清理 现场施工人员应严格按值班工程师的要求全面清理待喷射的基面,用喷气法清理岩土表面。喷射前认真检查隧道断面,对所有开裂、破碎、出水点、崩解破损岩土进行清理和处理,清除浮土和墙角虚碴。
③ 喷射顺序
a、喷射封闭的原则为每循环完成后及时喷射砼进行封闭。 b、喷射时由下向上进行,喷头正对受喷面均匀缓慢地按顺时针方向作螺旋形移动,一圈压一圈,绕圈直径为20~30cm。然后喷射至设计厚度。
④ 喷射操作过程
a、喷射砼机械安装调试好后,先注水后通风,清通风路及管路; b、连续上料,保持机筒内料满,料斗口设一张筛网,避免过粗骨料进入机内;
c、喷射前个别受喷面凹洼处先找平;
d、喷射时旋转速度以两秒钟左右转动一圈为宜,一次喷厚以不坠落的临界状态为度;
e、严格控制水灰比,使喷层表面平整光滑,无干斑或滑移流淌现象。
3)喷射工艺
a、喷射混凝土采用潮喷工艺,现场拌混合料。拌合时应严格按设计配合比进行拌和,配合比及搅拌的均匀性每班检查不少于一次,装入喷射机前应过筛。
b、喷射作业时应分段、分片由下而上先墙后拱顺序进行,喷嘴垂直受喷面做反复缓慢螺旋形运动,螺旋直径约20~30cm,同时与受喷面保持一定的距离,一般可取0.6~1.0m。
c、严格执行喷射机操作规程:连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成或因故中断喷射作业时,将喷射机和输料管内的积料清除干净。
d、喷射混凝土的回弹率控制不大于20%。 7.2.2 潮喷的技术措施
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1)开挖后应及时对岩面进行初喷砼,以防岩体发生松弛。 2)喷射前应先找顶找帮、处理危石,喷射过程中应设专人随时观察围岩变化情况。
3)加强对喷射机检查和保养工作,经常检查电线路、设备和管路,使设备机况良好,不致喷射过程中造成喷射作业中断。
4)喷射作业分段、分片,由上而下,喷头顺时针转动,从里到外顺序进行。
5)喷射手应使喷头与受喷面保持垂直,距离受喷面0.6~1.0m;掌握好风压,减少回弹和粉尘,工作风压0.4~0.65MPa;速凝剂严格按施工配合比在喷射现场添加,并与砼喷射料混合均匀,严禁将速凝剂直接添加于砼喷射机上。
6)施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头,处理故障时断电、停风,发现堵管时立即停止进料,并视故障情况立即处理。
7.3、锚杆施工方法 7.3.1 锚杆施工方法
开挖初喷后尽快安设锚杆。锚杆孔钻应圆而直,以利于锚杆的安装。孔口岩面应整平,并使岩面与钻孔方向垂直,如不垂直,安装锚杆可用垫板调整,使托板密贴岩面。
钻孔完成后,必须用高压风将孔内杂物吹净;杆体插入锚杆孔时,保持位置居中;锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。采用砂浆锚杆时,锚杆药随泡随用,药包浸泡时间为2~3分钟。
锚杆插入孔内长度不得小于设计长度的95%,安装后外露长度不宜超过10cm。锚杆安装后不得随意敲击与碰撞,其端部3天内不得悬挂重物。
1)、砂浆锚杆施工:
砂浆锚杆安设方法:造孔后,先装入水泥药卷,再插锚杆,待水泥药卷终凝后,安装孔口垫板。
2)、锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求,锚杆杆体除锈。锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求,水泥砂浆强度不低于设计要求,水泥用普通硅酸盐水泥,砂用中细砂,粒径不大于3mm。
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7.3.2 钢筋网施工 由于刀盘前方空间狭窄,预制钢筋网片无法进入土仓,因此采用钢筋现场绑扎的方式制作网片。网片制作采用现场绑扎,必须保证其牢固性;钢筋网制作时,纵、横筋应交错搭接,以利于其更好地受力;钢筋必须除锈矫直;钢筋网应利用锚杆外露部分或其它固定装置连接牢固;钢筋网在岩面喷射一层砼后再铺设,钢筋网保护层厚度不小于2cm。
1)钢筋须调直除锈,按规定长度下料、安扎。
2)钢筋网必须安装顺直,紧贴初喷砼表面,钢筋网成形后,每根钢筋都应绑扎,在二次喷砼时,钢筋网无晃动。
3)在有钢筋网的工作面上复喷砼,其喷射作业与无钢筋网情况要求不同,前者要求将钢筋背后喷护密实,钢筋表面不残留回弹物,以使钢筋有较大的握着力,有钢筋网时,如果对着直喷,反而加大回弹量,因此在钢筋网外喷护,喷砂应保持一个角度,既能使钢筋背后勤部密实充填,又可使回弹减少。
4)钢筋网表面保护层厚度不小于4㎝,不允许将锚杆、钢筋头外露。
5)钢筋网应随喷射砼面的起伏进行铺设。 八、爆破设计优化
根据试爆结果和实际岩层条件,每次爆破后,对爆破效果进行分析,及时调整或修正爆破参数,以提高爆破效率。
1)根据节理裂隙发育、岩性软硬情况,修正眼距、装药量,特别是周边眼的有关参数。
2)修正并优化单段的装药量、优化炮孔布置,尽可能减少炸药爆炸产生的爆轰波及高温、高压的爆轰产物对复合式TBM刀盘及机械设备造成损伤。
3)据爆破后石渣的块度大小调整相关参数。石渣块度小说明炮眼布置偏密,块度大说明炮眼偏稀,用药量过大。(直径要控制在30cm以内)
4)依据开挖面凹凸情况修正钻眼深度,使炮眼底基本处于同一
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断面上。 5)根据爆破震速监测,调整同段起爆最大药量和雷管段数,最大爆破振速不超过1.5cm/s。 九、爆破后施工通风及降尘措施
9.1、土仓内作业环境卫生标准
1) 土仓内氧气含量按体积不小于20%; 2)噪声不能大于120Db;
3) 土仓及隧道内有害气体浓度允许值:二氧化碳按体积不能大于5‰,氮氧化物为5mg/m3,甲烷(CH4)浓度不大于3‰,一氧化碳最高浓度30mg/ m3。
9.2、通风措施
1) 采用压入式通风与抽风相结合的方式:待爆破结束后,使用TBM自带的保压系统、便携式鼓风机向土仓底部压入新鲜空气。在鼓风吹入的同时,将抽风机打开,以便将土仓内的有害气体通过土仓及人闸门尽快排出,通风时间不少于20分钟。
2) 加强爆破期间对隧道通风设施的检查及维修,保证隧道内空气的新鲜。
9.3、降低粉尘措施
1)钻眼作业采取湿式凿岩技术;
2) 凿岩机钻眼时,先送水,后送风,放炮后进行喷雾洒水,尽可能降低土仓内粉尘浓度。 十、爆破施工安全措施
1)成立爆破施工领导小组,爆破作业期间项目领导轮流进行值班。
2)爆破手必须持证上岗,岗前需经项目部安全交底后方能上岗操作。
3)严格执行火工品领发制度,火工品由爆破员负责领回,交值班经理保管(炸药及雷管要分开存放)。爆破前,火工品由爆破员负责领用及送入隧道,领用数量要由值班经理或项目领导签字确认,值班经理负责做好火工品的领用记录。
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