④明洞段开挖施工时要形成台阶法施工的上台阶坡道。 3.2洞内施工
目前掌子面里程已接近至DK73+190,此段按要求采用三台阶开挖,台阶长度尽量减短,控制在4m以内,当上台阶掘进至DK73+176,即距贯通面22m时,停止开挖,喷射混凝土封闭掌子面,转入小导洞施工。
小导洞位于隧道上台阶中间位置,导坑尺寸为3m(宽)×4m(高),采用弱爆破,人工开挖,网喷混凝土进行初期支护,并每2m设置一道I18工字钢拱架,以加强支护抗力,保证导洞的稳固。初期支护施工工序流程为:开挖后初喷砼→系统支护(锚杆、钢筋网、钢架)施工→复喷砼。
由于出口段覆盖层较薄,围岩自稳性较差,为防止洞口坍塌,小导洞施工时,要突出一个“快”字,即“快开挖、快支护、快封闭”。
钢架施工
(1)制作:钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作,制作时严格按设计图纸进行,保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求,每节两端均焊连接板,节点间通过连接板用螺栓连接牢靠,加工后必须进行试拼检查,严禁不合格品进场。
(2)安装:钢架按设计要求安装,安装尺寸允许偏差:横向和高程为±5cm,垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上,拱脚高度低于上部开挖底线以下15~20cm。拱脚开挖超深时,加设钢板或混凝土垫块。安装后利用锁脚钢管定位。超挖较大时,拱背喷填同级混凝土,以使支护与围岩密贴,控制其变形的进一步发展。两排钢架间用Φ22钢筋拉杆纵向连接牢固,以便形成整体受力结构。
(3)施工技术措施
钢架安装前,测量组放出钢架水平和高度的控制点、中线水平和竖直的控制点。钢架安装时,严格控制其内轮廓尺寸,钢架架立时,予留钢架沉降量,尽量紧贴围岩面,防止侵限。钢架安装好后,用锚杆锁脚固定,防止其发生移位。钢架背后喷砼密实,拱架全部被喷射混凝土覆盖,保护层厚度不小于4cm。
喷射混凝土
开挖后找顶、撬帮完成,立即进行初喷封闭围岩,充分发挥围岩的自稳能力,喷砼采用湿喷机配机械手进行作业。
(1)喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。混凝土搅拌车运输混凝土,卸入湿喷机,机械手配合湿喷机喷混凝土。
(2)施工技术措施
喷射前将松动的围岩处理干净,检查开挖断面净空尺寸,检查电路、设备和管路。在不良地质地段,设专人随时观察围岩变化情况,当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时,先进行引排水处理。
喷混凝土前设置砼厚度标识,并采用高压水冲洗受喷面;遇水易泥化地段采用高压风吹净岩面。喷射作业采取分段、分片、分层自下而上顺序进行。对于较大的凹洼处,首先喷射填平。喷嘴与岩面保持垂直,且距岩面0.8~1.2m。喷砼时控制好风压和速凝剂掺量,减少回弹,喷射压力控制在0.15~0.2MPa。
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,发现堵管时先关机后停风。
3.3洞口管棚施工 3.3.1、技术要求
3.3.1.1检查开挖的断面中线及高程,开挖轮廓线应符合设计要求; 3.3.1.2钢架安装垂直度允许误差为±2°,中线及高程允许误差为±5cm;
3.3.1.3在钢架上沿纵向钻设管棚孔,其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线为准。孔径比管棚钢管直径大20~30mm。钻孔环向中心间距为40cm。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行;
3.3.1.4管棚钢管为热轧无缝钢管,并分段安装,钢管外径宜为108mm壁厚6mm。
3.3.1.5每段长度宜为4~6m。两段之间用丝扣连接,丝扣长度不应小于15cm,接头应在隧道横断面上错开。
3.3.1.6当需增加管棚钢架支护的刚度时,可在钢管内架设钢筋笼,钢筋笼由4根φ22主筋和固定环组成。注浆结束后用M7.5水泥砂浆充填钢管,水泥砂浆用注浆泵灌注。封堵塞应有进料孔和出气孔,当出气孔流浆后,方可停止压注。
3.3.1.7满足设计文件及隧道规范的其他技术要求。 3.3.2、施工要求 3.3.2.1施工准备
管棚施工前应先对管棚施工方法、施工技术进行详细的了解。 3.3.2.2施工工艺 3.3.2.2.1架设导向拱
⑴测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线,放出隧道开挖轮廓线;施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底,将上半断面轮廓线以外的土石方清除掉,要求清除面平整,圆顺;为了便与导向拱及钻机
安装就位,垫设施工平台时可在洞口预留长4米的核心土,顶宽度为6米,核心土的高度控制在管棚顶以下1米处;在紧靠核心土四周挖一条小沟,将掌子面的水从中间排出。
⑵测量组检查开挖断面合格后,放出洞口钢拱架的具体位置、里程、高度,并布置好桩点、作好交底。
⑶施工队根据测量交底及现场桩点,安装洞口工字钢拱架,间距为符合设计要求,焊接牢固,用锁脚锚杆锁定锚固。用全站仪仪、水平准将长为2米的φ140×4mm导向管按照1~2°的外插脚精确定位,并用Φ25连接钢筋与工字钢牢固焊接为一整体。
⑷导向管安装完毕后,经测量组复测,满足精度要求后,安装模板,按照规范要求浇筑套拱混凝土,并养生。
3.3.2.2.2搭设作业平台
⑴钻机平台用钢管脚手架搭设,搭设平台应一次性搭好,钻孔由1~2台钻机由高孔位向低孔位进行。
⑵平台要支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
⑶钻机定位:钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
3.3.2.2.3钻孔
⑴为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆连接套应与钻杆同材质,两端加工成内螺扣(钻杆首尾端外螺扣),联结套的最小壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直,钻孔
时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移。
⑵钻孔前,精确测定孔的平面位置、倾角、外插角,并对每个孔进行编号。
⑶根据孔口管的倾角和方向,利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向,即可固定钻机。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制1°~3°.利用钻机的变角度油缸,参照导向管的倾角确定钻机的倾角,确保钻杆线与开孔角度一致,以达到钻进的导向作用。钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右,并控制在20 cm~30 cm。,
⑷钻机就位前,可先利用M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上,再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻作业平台上,四周用横木支撑,必要时打设地锚。
⑸钻机开孔时钻速不易过高,钻深20㎝后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20~30㎝时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻秆,钻机低速反转,托开钻杆,钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体。钻孔达到深度要求后,按同样方法拆卸钻杆,钻机退回原位。
⑹ 换钻杆时,应注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心喷水孔是否顺畅等,不符合要求的应及时更换以确保正常作业。
⑺钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的状态判断成孔质量,及时处理钻进过程中出现的事故。
⑻引导孔直径应比管棚大15~20mm,孔深要大于管长0.5m以上。 ⑼钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑽认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,