新建合武铁路Ⅲ标段偏压、浅埋隧道施工方案
超前小导管注浆施工工艺流程图
钻孔准备 钻 孔 锚喷支护 架立格栅 开 挖 导管制作 插 管 工程试验 注 浆 量 测 模筑衬砌
钢管应按6m,10m分节制作,前端按梅花型布臵注浆孔,未端4m不钻孔,外露2m锚固于套拱,前端制作成楔形。插管时注意相邻钢管接头错开2m,同一截面节头不超过50%。其注浆压力应不小于2MPa。
3.2.2超前锚杆支护施工工艺
隧道洞身浅埋地段,围岩岩层较稳定时,根据施工图采用超前砂浆锚杆支护,锚杆采用25螺纹钢,长3.5m,外插角10°~30°不等,环向间距40cm,粘接材料采用砂浆,尾端支撑于钢架上,纵向搭接长度1.5m。
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采用风动凿岩机钻孔打入。
3.2.3中空注浆锚杆
按照设计要求及时安设环向注浆锚杆,先在岩面上测放出需施设锚杆孔的点位,在凿岩台车架上使用风枪凿岩机钻孔。孔位偏差不大于5cm,成孔后用高压风枪清孔,孔内清洗干净后,浆锚杆塞入孔内,安止浆塞,套接注浆管,把锚杆与孔壁间的空间用早强水泥砂浆注满,然后加垫板和螺母,待锚杆有一定抗拉强度后拧紧螺母。锚杆的锚固力不得低于设计和规范所确定的抗拔力,每300根至少作一组锚杆抗拔力试验,每组不少于3根。
3.2.4砂浆锚杆施工
原材料及配合比:锚杆杆体采用Φ22mm的螺纹钢,锚杆平直、无锈,使用前先除油,砂浆采用中砂和42.5#水泥拌制,砂最大粒径不大于2.5mm,使用前过筛清洗。
砂浆配合比控制在(水泥:砂子)1:1~1:0.5之间,水灰比控制在0.45~0.5之间。
砂浆拌合均匀,随合拌随使用,在砂浆初凝前使用完毕。 钻孔:采用锚杆台车或手持凿岩机钻孔,钻孔的深度、方向和布臵严格按设计施工,孔深误差不超过5cm,孔径大于杆体直径15mm,钻孔完毕吹净孔内积水、积粉和岩碴。
灌浆、安装:采用牛角泵灌浆。灌浆开始和中途停止超过30分钟,
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用水或稀水泥浆润滑注浆泵及管路。
灌浆时注浆管插入距孔底5-10厘米处,随砂浆的注入缓慢均匀拔出,灌浆压力不大于0.4Mpa。避免孔中砂浆漏灌,保证锚杆全长锚固。
注浆完后安装锚杆,锚杆的插入长度不小于设计长度的95%,其外露长度满足设臵托板、钢筋网要求,锚杆安装后不得随意敲击。
砂浆锚杆施工工艺流程图
布 钻 孔 注 浆 安 安 装锚杆 止浆塞养 护 拉 拔试验 点3.2.5钢架施工
钢架加工:按照设计尺寸在平整的场地上放出1∶1大样,把整榀钢架分12 个单元,并焊好连接法兰,法兰的焊接准确周正,孔眼对应。使用前将各单元编号预拼,无侧弯、扭曲、错台、变形等缺陷,方可使用。
钢架架立:首先要测量准确,架立后复核,钢架尽可能与围岩贴靠紧密(空隙小于5cm),两侧底脚使用垫块支垫牢固。如基底松软则安装时设臵垫板,防止支撑受荷载下沉,必要时用砼加固基底。
锁脚:每单元接头处施作锁脚锚杆,通过钢架或型钢钢架与锚杆的焊接,将钢架锁定到墙上。锚杆打设,与水平成约45°角倾斜向下,以改善受力状态。
连接:法兰之间对正,用螺栓连接牢固,钢架与纵向锚杆焊牢,钢架与
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钢架之间用Φ22螺纹钢焊接连成整体,起到整体支护效果。纵向连接筋按八字型交错连接成桁架结构,结点呈不可活动绞形式。此法抗扭性好,利于整体性和稳定性的提高。
加楔:在格栅与围岩间空隙加砼预制楔块,保证围岩压力均匀传至格栅钢架上。
3.2.6开挖施工
偏压地段开挖施工采用交叉中隔壁(CRD)法,以确保初期支护质量、减小对地层的扰动、安全开挖,开挖施工工序(如图所示):
⑴、a利用上一循环架立的钢架施作隧道及中隔壁超前支护。b弱爆破开挖①部。c 喷8cm厚混凝土封闭掌子面。d施作①部周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架设I18钢架及I18临时钢架,并设锁脚钢管。e 导坑底部喷15cm厚混凝土,施作①部临时仰拱,安设I18横撑。f钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
(2)a在滞后于①部一段距离后,弱爆破开挖②部。b喷8cm厚混凝土封闭掌子面。c施作②部导坑周边的初期支护和临时支护,即初喷4cm厚混凝土,架设I18钢架及I18临时钢架,并设锁脚钢管。e导坑底部喷15cm厚混凝土,施作②部临时仰拱,安设I18横撑。f钻设系统锚杆后复喷混凝土至设计厚度。
(3)a利用一循环架立的钢架施作隧道超前支护。b开挖③部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同①。
(4)a开挖④部并施作导坑周边的初期支护和临时支护,步骤及工序同②。
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注浆小导管或大管棚系统锚杆工字钢架初期支护网喷混凝土1部3部2部4部5部6部施工工序横断面图1部3部2部4部5部6部施工工序纵断面图中铁十局合武铁路项目经理部
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