况推定。首先分析注浆记录,查看各孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求,注浆过程中漏浆、跑浆是否严重,并以浆液注入量估算浆液的扩散半径,分析是否符合设计,初步判断灌浆效果。
②钻芯取样法:注浆结束后,在分析注浆记录的基础上,钻孔取芯对注浆效果进行检验。在每个注浆段范围内,在注浆薄弱处或出水较多的部位,按照设计孔位及角度用地质钻钻孔取芯检验。检查浆液扩散、固结情况,检验合格后应将检查孔封填密实。岩芯检测项目包括取芯率、固结深度、直径(厚度)、浆液渗透及固结情况。
③物探法:采用地质雷达、地质CT等对注浆前后的岩体波速(声速)、振幅及衰减系数等进行探测,判断注浆效果。如果注浆段的声波速度大于非注浆段,则表明注浆后围岩的致密性、强度得到提高。与钻芯取样试件的应力应变特性进行对比,检验注浆效果,分析围岩注浆前后的结构特征、塑性区和应力的变化。
④进行洞内开挖揭示,通过对土体固结效果及浆脉分布情况判定。 (3)验证后对于不合格区的补救处理措施
对不合格地段进行分析,查找原因并进行补注浆,进行加固。补注浆施工完成后,经验证合格后,方可进行下一步施工。 (三)上台阶侵限换拱
上台阶侵限换拱从大里程向小里程方向逐榀实施,每连续换拱3榀拱架,紧跟进行下台阶开挖支护,下台阶开挖支护左、右侧错开实施;下台阶每连续开挖支护3榀拱架间距,紧跟进行仰拱开挖及支护,仰拱开挖支护每3~6m随即浇筑仰拱。以上工序循环完成后在进行下一循环的换拱。 1、套拱拆除
侵限套拱拆除根据对现场实测断面测量资料分析,确定对
31
DI3K30+031-DI3K30+011段初期支护进行换拱处理。第一步先拆除套拱,套拱拆除施工工序如下:
(1)施工准备
在换拱施工之前,首先通过相应检测手段验证径向及超前注浆固结效果,达到设计及规范强度要求,形成改良体拱圈保护层。同时,准备或完善相关材料、配合比、设备、人员等(详见第六章:施工计划及人员、设备和材料配置)。
在换拱前按照隧道实际断面制作专用换拱台车,方便工人拆换拱架操作。换拱台车就位前,对临时支撑钢架进行拆除,原则上每次只能拆除一榀支撑钢架,保证每次拆换拱架施工空间只能有一榀钢架的位置,减小对侵限段结构的总体扰动。
(2)套拱钢架拆除
根据断面测量数据,确定换拱具体部位,由大里程向小里程方向逐榀拆除置换。首先与换拱同步逐榀拆除套拱,拆除方法主要以破碎锤为主、人工风镐为辅,严禁爆破作业。尽量减少对围岩的扰动。拆除时,尽量保证从拱墙一侧到另一侧逐节拆除,先采用破碎锤配合风镐人工逐节剥离钢架,再割除连接钢筋、钢筋网片,切除注浆导管、锚杆和影响施工的端头部分。套拱拆除完成后进行下一步侵限初支拆除。 2、原初支拆除
在套拱拆除的基础上,紧接着进行侵限初支拱架拆换,逐榀进行拆除。拆换前要将制作好的H175钢架及钢筋网运至现场,喷浆机等设备调试好,按设计断面增加预留变形量25cm进行扩挖,标示开挖轮廓线,人工采用风镐修出欠挖部分围岩土,割除侵入二衬净空范围内型钢拱架、钢筋网片、连接筋,切除原注浆导管、锚杆和影响施工的端头部分。
拆除方法仍然以破碎锤为主、人工风镐为辅,严禁爆破作业。尽量减
32
少对围岩的扰动。 3、二次扩挖
上台阶侵限的套拱和初期支护拆除后,在保证初期支护和二衬厚度的基础上,按照25cm的预留变形量和二衬扩大5cm,人工使用风镐全环分段同时扩挖,扩挖到位后及时初喷5cm厚的 C30早强砼封闭。 4、初期支护
二次扩挖完成并初喷C30早强砼封闭后,立即按照设计要求安装钢拱架并挂设钢筋网,同时利用注浆导管和锚杆端头将钢架与钢筋网焊接固定,及时复喷C30早强砼至设计厚度,紧跟施做锁脚注浆锚管。下一循环开挖前按正常顺序施做下一循环超前小导管。
(1)锁脚锚管施工
初期支护钢架置换完毕后立即施做锁脚锚管,两侧拱脚处对应每榀钢架各设置φ42锁脚锚管4根,2根下倾角7~10°,2根下倾角10~20°,锁脚锚杆长4.5m,以保证有效加固长度不小于3.0m,在土石分界面锚管进入基岩不小于1m。锚管中插φ25钢筋加强,增加其刚度,插入长度不小于100cm,φ25钢筋加工成U型与H175型钢焊接。注浆材料与二重管注浆材料一直,注浆终压不小于1.0MPa,浆液配合比经现场工艺性试验确定。
锁脚锚杆布置示意图 33
(2)大拱脚施工
重新施做的初支拱架,仍然采用大拱脚。大拱脚采用I18型钢做斜撑,长150cm,斜撑与型钢钢架采用50*20cm钢板焊接。底部采用100*30*1.6cm(长×宽×厚)的垫钢板。该段围岩软弱,支护抗下沉能力差,拱脚纵向可增设连接钢板,增加整体抗下沉能力。
大拱脚示意图 (四)仰拱及二次衬砌 1、仰拱施工及基底处理
仰拱一次开挖不超过3榀拱架随即紧跟封闭成环。仰拱紧跟下台阶施工,仰拱端头与下台阶间距控制在3~6m。
仰拱基底承载力不足,溶槽内软土厚度超过3m的,采用钢管桩注浆加固;溶槽内软土厚度3m以内,则采用C20砼换填。 2、初期支护背后回填注浆
上、下台阶初期支护完成每不超过3榀钢架间距,打孔对初期支护背
34
后压注微膨胀性水泥砂浆,充填初期支护与围岩之间空隙。初期支护背后注浆采用气动凿岩机钻孔,注浆孔纵、环向间距均为1.2m,然后插入短钢管及止浆塞注浆。水泥砂浆的水灰比为0.6,注浆压力控制在0.3MPa,注浆顺序由低到高。
3、二次衬砌拱顶回填注浆
二次衬砌拱顶注浆回填采用预贴注浆管道法,预贴注浆花管采用φ30的PVC管,并在管身布设梅花形溢浆孔。排气管不布孔,根据排气需要安设。二次衬砌施做时,按照设计要求对拱顶位置预留注浆孔,拱墙环纵向施工缝按照设计要求预留注浆管,保证衬砌与防水板及初支密贴,不会出现脱空现象。拱顶回填注浆采用水灰比为0.6的微膨胀性水泥砂浆,注浆压力控制在0.2MPa,注浆顺序自下而上进行。
五、监控量测
根据地质条件、周边环境、隧道埋深、断面尺寸、开挖方法和设计要求综合选定监控量测项目包括:洞、内外观察;洞内拱顶下称、拱脚下沉;净空(收敛)变化;地表沉降、水平位移、差异沉降。测点设置牢固可靠、易于识别,并注意保护,严防损坏。将监控量测纳入工序管理,在现场成立监控量测小组,编制监控量测方案和实施细则,及时量测、分析和反馈结论及建议。监控量测工作委托具有专业资质的第三方进行,编制监控量测方案并逐级上报审批后实施。 (一)隧道洞内、外观察
施工中进行洞内、外观察,洞内观察包括开挖工作面观察和已施工地段观察,洞外观察重点在浅埋段和洞口。现场观察记录并使用数码相机保留影像资料。观察工作内容包括:
35