1概况
1.1工程概况
隧道左线进口桩号LK182+422,施工长度为1304.305m,右线进口桩号RK182+414,施工长度为1298m。
2施工工序
隧道施工工序可划分为:洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水工程;洞口土石方开挖及边、仰坡和成洞面临时防护;进洞辅助措施施工;浅埋段开挖、初期支护;浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工;洞门施工;洞身开挖;洞身初期支护;仰拱和铺底;洞身防排水;二次衬砌;洞内路面等。
总体程序见图:
开工前施工准备
洞顶截水沟开挖、砌筑及洞口排水
洞口土石方开挖及临时防护
套拱、超前管棚等进洞辅助措施施工
浅埋段开挖、初期支护及仰拱施工
浅埋段及洞口明洞模筑衬砌施工
洞门及其附属工程施工
洞身开挖及排水
洞身及初期支护
仰拱和铺底
洞身防水设施
模筑二次衬砌
洞内路面及两侧沟槽
2.1初期(超前)支护
本隧道的初期(超前)支护主要有长管棚、小导管注浆、中空注浆锚杆、砂浆锚杆、格栅钢筋网及喷砼等。
各种初期(超前)支护施工方法见表。
初期(超前)支护施工方法一览表
序号 | 支护名称 | 围岩级别 | 施工方法 | 备注 |
1 | 长管棚 | Ⅴ | 采用C25砼套拱作为导向墙,套拱内埋设Φ127导向钢管。 按设计位置施工,打有孔钢花管。钢管采用Φ108×6㎜无缝钢管。 根据设计注浆参数,采用注浆泵向钢花管注水泥浆液,达到设计注浆结束标准时结束注浆。 | |
2 | 小导管注浆 | 钢管采用外径50mm,壁厚5mm的无缝钢管,长4.5m。 注浆孔用锚杆钻机钻设,水泥浆用注浆泵灌注,注浆孔间距及外插角和注浆参数严格执行设计标准 | ||
3 | 中空注浆锚杆 | Ⅴ | 采用锚杆钻机钻孔,锚杆安设好后用注浆泵通过尾部向孔内注水泥砂浆。注浆顺序必须自下而上逐根进行。注浆前将止浆塞塞入钻孔,用速凝水泥封孔,防止浆液泄露。 | |
4 | 砂浆锚杆 | Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ | 采用锚杆钻机钻孔,成孔后用注浆泵通过钢管注浆,然后快速插入锚杆到埋设长度,然后用半干硬砂浆封实孔口,用楔子固定锚杆,并安设垫板,上好螺帽。 | |
5 | 钢架支撑 | Ⅳ、Ⅴ | 钢架现场按1:1胎模热弯加工制做,并试拼,钢架在开挖面组装成整榀钢架,立起后根据中线水平将其校正到正确位置,然后用定位筋固定,并用纵向连接筋将其与相邻钢架连接牢靠。钢架与壁面间用钢楔楔紧。 | |
6 | 钢筋网 | Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ | 钢筋网在锚杆施作后安设,钢筋类型及网格间距按设计要求施作,并与锚杆连接,采用焊接,使钢筋网在喷射时不易晃动。 | |
7 | 喷砼 | 所有围岩级别 | 采用湿喷工艺施工,分两次喷射,首先初喷封闭岩面,然后等锚杆、格栅、钢筋网安装完毕后喷到设计厚度。 |
序号 | 检验项目 | 规定值或 允许偏差 | 检验方法 和频率 |
1 | 管棚长度 | 符合设计 | 每 环 检 查 一 次 |
2 | 管棚根数 | 符合设计 | |
3 | 管棚直径 | 符合设计 | |
4 | 管棚壁厚 | 符合设计 | |
5 | 管棚间距 | ±10mm | |
6 | 外插角 | 符合设计 | |
7 | 与上环搭接长度 | 符合设计 |
序号 | 检查项目 | 规定值或 允许偏差 | 检查频率 | |
1 | 安装间距(mm) | 50 | 尺量:每榀检查 | |
2 | 保护层厚度 | 满足设计要求 | 凿孔检查:每榀自拱顶每3m检查一点 | |
3 | 倾斜度(°) | ±2 | 仪器测量:每榀检查 | |
4 | 安装偏差(mm) | 横向 | ±50 | 尺量:每榀检查 |
竖向 | 不低于设计高程 | |||
5 | 拼装偏差(mm) | ±3 | 尺量:每榀检查 |
必须符合下列要求:
(1) 钻眼:钻孔机具应根据锚杆类型、规格及围岩情况选择;孔位允许偏差为±150㎜,钻孔数量应符合设计规定;钻眼直径必须大于锚杆杆体直径15mm;孔深不应小于锚杆杆体有效长度,但深度超长值不应大于100㎜。
(2) 灌浆:灌浆前必须将孔眼吹净;水泥砂浆必须拌合均匀,随拌随用;灌浆饱满,从孔底开始均匀进行,不得中断,严防拔管过快,导致砂浆脱节和灌浆不满。
注浆管必须插至距孔底5~10cm处,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,随即迅速将杆体插入,锚杆杆体插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。若孔口无砂浆流出,必须将杆体拔出重新注桨。锚杆安设后不得随意敲击,其端部3天内不得悬挂重物。
(3) 锚杆安装:安装前钢筋必须除锈矫直;灌浆后必须立即将钢筋匀速插入,位置居中;孔口可用木楔临时封固;钢筋尾端外露长度宜稍小于喷层厚度;安装好后不得敲击和碰撞。锚杆插入深度不得小于设计要求的95%。
(4) 在有水地段,采用普通水泥砂浆锚杆时,如遇孔内流水,在附近另行钻孔作为导流管,排出水后再进行锚杆作业。
锚杆施工工艺为:
①布孔打眼:按设计要求将孔位用红漆标识在掌子面上,凿岩机钻孔,钻孔应保持顺直,并与岩面垂直。
②锚杆安装:先采用高压风清孔,再将装有锚头的中空注浆锚杆插入孔内,并安装止浆塞,垫板和螺母。
③注浆:注浆前,安上注浆接头,注浆采用注浆泵自下而上进行,浆液用砂浆搅拌机搅拌,浆液水灰比具体按试验确定,压力和注浆量须达到设计要求,施工工艺流程见下图。
中空注浆锚杆施工工艺流程图
施工注意事项:锚杆孔位必须精确,符合设计及规范要求:锚杆孔保持顺直,并与其所在部位岩面垂直,尤其拱顶水平岩层层面,必须按设计施作达到要求,以防塌顶;杆体在使用前必须严格保管,防止遇水生锈,以保证锚杆质量;锚杆孔注浆压力,要达到设计要求;锚杆垫板须与喷射砼面密贴。
锚杆支护检验评定标准如下:
序号 | 检验项目 | 规定值或允许偏差 | 检验方法和频率 |
1 | 锚杆根数(根) | 不少于设计 | 现场逐根清点 |
2 | 锚拔力 | 拔力平均值≥设计值;最小拔力≥90%设计值 | 按锚杆数1%且不少于3根做拔力试验 |
3 | 孔位(mm) | ±50 | 尺量 |
4 | 钻孔深度(mm) | ±50 | 尺量 |
5 | 钻孔直径(mm) | 满足设计要求 | 尺量 |
6 | 锚杆长度 | 满足设计要求 | 按锚杆数的3%,或不少于3根 |
工艺原理在破碎松散岩体中超前钻孔,打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液,浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中,并将其中的空气、水分排出,使松散破碎体胶结、胶化,形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体,从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性;使超前小导管与固结体形成一个具有一定强度的壳体,在壳体的保护下进行开挖支护施工。
2.3.1注浆、引流施工工艺
根据渗漏水情况,本隧道采取综合注浆方案。
2.3.1.1传统注浆工艺
注浆主要是在施工缝部位,该部位主要是由于浇筑混凝土时处在模板的端头部位,部分施工缝处由于工人施工时操作不到位,混凝土不能完全密实填充,尤其在拱顶部位,这样,该处的膨胀型止水条便起不到止水的作用,同样,由于止水条安装不规范,在施工缝整个断面上,都会有漏水的可能,而这种情况也比较普遍,因此用采注浆的方法可达到较好的堵漏效果。
(1) 查渗漏点
将基层表面擦干,立即均匀撒一层干水泥,若表面有湿点或印湿线,即为漏水孔、缝,从而确定渗漏部位。
(2) 凿眼及钻孔
先以渗漏点为中心点凿一直径约100mm,深度约40mm的凹坑,再用冲击钻或专用打孔设备,自渗漏点向砼内打Φ20mm的孔Ⅰ,孔深200~300mm,以同样的方法在同一断面的拱顶部位打孔Ⅱ。如下图所示:
(3) 埋设注浆管:
采用Φ20mm水管(带丝扣连接阀门)埋设,管口中心对正钻眼位置。然后用凝结快(初凝8min,终凝15~20min)粘结好的环氧树脂砂浆封管。封管时将表面凿除部分全部封堵。
(4) 注浆
注浆管埋设1小时后方可注浆。采用双液注浆泵泵注浆,注浆材料水泥水玻璃双液浆,配比为水泥:水玻璃=1:1。注浆压力为0.5Mpa,注浆系统如下图所示:
注浆前,先用水代替浆液灌注,以检查除注浆注管外其它部位是否有漏水现象,以免出现漏浆。试灌时记录灌水量和灌水时间,为确定灌浆量和灌注压力提供参考。注浆时,垂直缝应按先下后上的顺序进行。注浆管接埋设好的注浆管Ⅰ,打开注浆管Ⅱ阀门,灌浆开始后,逐渐升压,待注浆管Ⅱ出水后先不要封闭,见浆液后立即封闭其孔,仍继续压浆,使浆液沿着漏水通道推进。并把注浆泵开泵到规定压力值,停泵。让灰浆慢慢渗入,到表面压力下降到0.1Mpa时,二次开泵升到规定压力值,如此反复进行,直到压力稳定在规定压力值不再下降为止。当压力解除后不再有漏水和渗水现象时,该处注浆完毕,移到下一注浆孔灌注。
(5) 拔管及封堵
注浆完成后,将注浆管沿孔根部用手砂轮割除,然后将孔口清刷干净,孔底用130瞬间止水剂材料封堵,表面用1:2~1:2.5水泥砂浆抹平。