排51根、搭接长度≥1.5米的超前小导管,IV级围岩段设置长4.5米、环距40cm、每排49根、搭接长度>1米的超前砂浆锚杆。
(6)中夹岩小导管仅在Ⅴ级围岩端设置,每延米13根,纵横间距1×1米,施工工艺与其他段落一致。
4.2拱架加工和安装 4.2.1拱架加工要求
(1)、拱架按设计要求预先在洞外钢材加工场加工成型,先将加工场地进行硬化,按设计放出加工大样。
(2)、加工时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割的加工余量,将U拱架型钢冷弯成型,要求尺寸准确、弧形圆顺。
(3)、拱架加工后进行试拼,允许误差: ①沿隧道周边轮廓误差不大于3cm:
②各单元用螺栓连接,螺栓孔眼中心间距误差不大于±5mm: ③钢拱架或格栅拱架平放时,平面翘曲应小于±2cm。
4.2.2拱架安装
1、拱架安装施工工艺
加设鞍形垫块 初喷 中线标高测量 清除底脚浮碴 定位锚杆施工 钢架加工、质量验收 钢架预拼 分部安装钢架 将附近的中空锚杆设为锁脚锚杆锁定 安装纵向连接筋
复喷混凝土 围岩监控量测 挂钢筋网 图4.2.2-1拱架施工工艺图
2、拱架安装施工方法
(1)为保证拱架置于稳固的地基上,施工中在拱架基脚部位预留15~20cm原地基,架立拱架时挖槽就位,软弱地段在拱架基脚处设槽钢以增加基底承载力。
16
(2)拱架平面垂直于隧道中线,其侧斜度不大于2度。拱架的任何部位偏离垂线不大于5厘米。
(3)拱架按设计位置安设,拱架与围岩(或垫块)接触间距不应大于50毫米。 (4)为增强拱架的整体稳定性,将拱架与定位锚杆焊接在一起。沿钢拱架设直径为Ф22mm的纵向连接钢筋,环向间距0.8米。
(5)为使拱架准确定位,拱架架设前均需预埋定位钢筋。定位筋一端与拱架焊接在一起,另一端锚入围岩中0.5-1米并用砂浆锚固,当拱架或格栅钢架架设处有锚杆时尽量利用锚杆定位。
(6)拱架架立后尽快喷射混凝土作业,并全部覆盖,使拱架与初期支护共同受力。 3、拱架安装施工注意点
(1)加强对钢架的径向固定。钢架安装采用与系统锚杆和专门施作的连接钢筋进行固定,确保钢架环向间隔0.8m均有一根连接钢筋。另外,要加强锚杆和钢架的焊接质量,确保钢架和锚杆连接紧固。两榀之间的环向连接钢筋必须按照设计间距进行焊接连接,同样要严格保证焊接质量。
(2)及时喷射混凝土进行覆盖,钢架安装完成后,及时进行喷射混凝土,喷射时分层、分段进行,并确保混凝土覆盖钢架厚度至少4cm以上。
(3)加强对钢架的应力和变形监测。钢架安装后,加强对钢架的应力和变形观测,对钢架所承受的应力以及变形速率和位移进行监测,通过反馈数据分析,测定钢架的稳定性能,一旦发现钢架有下沉或变形失稳的趋势,立即采取加固措施进行处理,同时依据反馈信息进行方案的修正和优化。
(4)防止施工过程中的碰撞和损坏。机械开挖时,为防止挖掘机等大型机械对已支护好钢架进行碰撞和冲击,造成钢架损坏,因此,开挖时,要委派专人对开挖作业进行指挥,严格限制机械作业界限,以防止碰撞钢架。
(5)侧壁导坑、中隔壁导坑和临时仰拱工字钢与主动连接方法:在主洞工字钢连接面打四个22mm的孔,增加连接板A和B、橡胶垫板,并用螺栓和螺母连接牢固,最后将连接板B与主洞工字钢焊接牢固。扩大断面的临时支撑连接方法同上。
17
图4.2.2-2侧壁等工字钢与主洞连接图
(6)车型和人行横通道口主洞16号工字钢与钢门架横梁的50C工字钢连接时,采用Aˊ单元。钢架定位时,应注意与钢门架的位置相协调。工字钢门架由A、Aˊ、B、横梁、门架单元组成,各单元由工字钢连接板焊接成型,单元间以螺栓或焊接连接,接头处焊缝宽度h=5mm(腹板),h=9mm(翼缘)。所有焊接缝都应焊缝饱满,不得有沙眼。
4.3中空注浆锚杆支护
中空注浆锚杆的施工可以直接加固围岩,增加成洞能力。本项目隧道采用Ф25×4mm的锚杆,长度、间距按设计要求施工。锚杆施工采用YT-28凿岩机和锚杆钻机作为钻孔机具,钻头采用合金钻头。
1、中空注浆锚杆施工工艺
图4.3-1 中空锚杆施工工艺流程图
锚杆制作 机械设备保养 各项工前准备 锚杆孔位测量放样 锚杆钻机就位 钻孔角度定位 钻锚杆孔 锚杆孔清孔 锚孔成孔检查 安装锚杆及排气管 注 浆 安装垫板 锚杆抗拔力检查 锚杆竣工验收 搅拌浆液 注浆设备就位 准备注浆材料 2、砂浆锚杆施工工艺
测量放样
基面清理 造孔 18
检查验收
图4.3-12 砂浆锚杆施工工艺流程图
清洗 锚杆制作 注浆 安插锚杆
3、中空注浆锚杆施工方法
区别于普通的砂浆锚杆,它将传统的先灌浆后锚固工艺改为先锚固后注浆,注浆时压力0.5~2.0MPa,不但可以充填锚孔,而且在裂隙发育的地区,浆液在注浆压力作用下渗透进裂隙,达到改善围岩结构的目的。
(1)采用专业锚杆钻机或风枪钻孔,并用高压风清孔。地质为黄土地层时采用煤矿螺旋钻成孔。
(2)将安装好锚头的中空锚杆和排气管同时插入孔内,锚头上的倒刺立即将锚杆挂住。
(3)人工安装止浆塞、垫板和螺母。 (4)利用快速接头将锚杆和注浆机连接。
(5)开启注浆机器,按照设计的注浆压力进行压力注浆。
(6)待砂浆达到设计强度90%以上时,再度拧紧螺母,施加预应力。 4、中空锚杆施工注意点
为增加中空锚杆的紧固效果,采用先插杆体后注浆法施工,孔径比杆径大15mm,孔位允许偏差为±15mm;孔深允许偏差±50mm,钻孔方向应与初喷混凝土面垂直,孔钻好后用高压风冲洗干净,并用塞子塞紧孔口。
锚杆及粘结剂材质应符合设计要求,锚杆应按设计要求尺寸截取,并整直、除锈和除油;粘结砂浆应拌合均匀,并调整其和易性,随拌随用,一次拌和的砂浆应在初凝前用完;
先插杆后注浆时,注浆管应与锚杆端头连接紧密,开始注浆。杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。注浆是否饱满,可根据孔口是否有浆溢出,杆体到位后要用止浆塞在孔口堵住。
砂浆锚杆和中孔注浆锚杆施工方法和注意点基本一致,不重复叙述。
19
4.4钢筋网片支护
隧道初期支护钢筋网采用Φ6定型钢筋网(E6),网格间距为15cm×15cm。 1、施工方法
针对开挖断面的形状,采用场外制作网片,然后现场拼接,与岩壁紧贴安装。挂网利用简易台车进行。
2、施工注意点
按图纸标定的位置挂钢筋网,钢筋网使用前清除锈蚀,制作时按照钢架设计间距进行加工,其末端各方向定型搭接不少于20cm,钢筋网通过招标形式购买成品,单层钢筋网设计时,钢筋网片设置在围岩与工字钢之间;双层钢筋网设计时,一层钢筋网铺设在工字钢与初喷之间,另一层钢筋网铺设在工字钢与二衬砼之间,喷射砼内。钢筋网片应与系统锚杆之间用扎丝绑扎牢固(每张网片8处),并与工字钢焊接牢固。
4.5喷射砼支护
1、喷射砼施工工艺
粗骨料 细骨料 水泥
速凝剂 搅拌机 湿喷机 喷头 水 空气 外加剂 图4.5-1 湿喷混凝土作业流程图
2、喷射砼施工方法
(1)分数次喷射,初喷封闭岩面,喷射厚度3~5cm,以后每次喷射5~8cm,直至喷到设计厚度。
(2)采用湿喷作业,控制骨料含水量、骨料的粒径、施工配合比和速凝剂加入的数量。
(3)施喷前先用高压水清洗岩面,喷射口距岩面1M左右,喷射应垂直岩面,由下向
20