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喷锚构筑法隧道施工组织设计简介:
喷锚构筑法是一种在隧道施工中广泛使用的支护方式,它结合了喷射混凝土和锚杆两种技术。这种施工方法的组织设计主要包括以下几个步骤:
1. 前期准备:对隧道的地质条件进行详细勘探,了解岩土性质、地下水位、稳定性等,为施工提供依据。同时,制定详细的施工计划和应急预案。
2. 施工准备:设置施工设备,包括喷射混凝土机、锚杆钻孔机等,并准备好施工材料如混凝土、钢筋、锚杆等。
3. 工作面准备:清理工作面,确保无杂物,对松软的岩石进行预加固。
4. 喷射混凝土:采用喷射混凝土机将混凝土均匀喷射在工作面上,形成初期支护,同时起到临时支护作用。
5. 锚杆施工:在喷射混凝土硬化后,进行锚杆钻孔,插入锚杆,再通过锚具固定,形成二次支护,增强围岩的稳定性。
6. 监测与调整:施工过程中持续监测隧道的稳定性和围岩应力,根据监测结果适时调整施工方法和支护参数。
7. 质量控制:严格控制每一步施工的质量,确保喷射混凝土的厚度、强度和锚杆的锚固质量。
8. 施工安全:对施工人员进行安全培训,严格执行安全操作规程,预防安全事故。
9. 施工进度管理:合理安排工作面,确保施工进度,同时留出足够的通风、排水和施工通道。
10. 后期维护:隧道施工完成后,进行必要的维护和检查,确保隧道的长期稳定。
这种施工组织设计需要根据具体的地质条件、工程规模和施工环境进行灵活调整。
喷锚构筑法隧道施工组织设计部分内容预览:
依据隧道洞口的工程地质现状和地面斜坡,进洞前需对洞口、洞顶地表进行预加固。
首先在仰、边坡刷坡顶外5~8m作双向截水沟,以拦截地表水,防止流水冲刷洞门造成危害。对洞门四周地段采用横竖锚杆并结合地表网喷射砼进行加固。即从隧道洞口段至埋深小于10m地段,横向5m范围内设置竖向锚杆加固地表。锚杆长度为3-5m,呈梅花型布置,间距1.0×1.0m。
隧道进出口均地处Ⅴ级围岩,土质或风化破碎岩层,地质条件差。
采用超前小钢管进行超前支护,配合格栅钢架及锚、喷、网综合加固方式,先拱后墙喷锚支护进洞,然后先墙后拱分段完成模注混凝土,确保洞口段施工安全。
(2) DK***~DK***段《道路交通运输 地理信息系统 数据字典要求 GB/T 28970-2012》,L=20M,极严重风化层,岩面裂隙水不发育。隧线中距由DK***~DK***,每5m加宽d=3cm逐加至DK***,隧线中距为0.095m,W=30cm。
① 施工做到“短进尺,小循环,早喷锚,强支护,快封闭”,全段人力开挖,人力出碴,确保洞口段施工安全。上导坑做到开挖0.7M,支护0.5M:a.用0.5m台法检查开挖断面尺寸,修整至设计要求;b.初喷砼2~3cm;c.架设上导钢格栅架,并加φ6mm的钢筋网;d.喷设砼至设计厚度,将钢格栅间填平,厚度0.21m~0.22m厚。
② 按洞门坡度要求从DK***开始立第一排钢格栅(洞外)并按每0.5m间距布设钢格栅架。共设置格栅架42榀,第1,2榀格栅与顶部超前锚杆电焊成一整体。
④ 由于此段顶部土层较簿,为安全保证,将施工误差考虑5cm,预留沉落量按2cm设置。
⑤拱部边墙设置经向锚杆,锚杆采用φ22mm,L=3m,梅花型布置,环向间距1m,纵向间距1m,顶部、边墙采用φ6mm网格,间距20×20cm。
(1) 开挖方法和钻爆设计
III级围岩段采用正台阶法施工,应用光面预裂爆破技术。
根据设计文件,在进、出口围岩破碎段,采用4m长的超前锚杆进行超前预支护。对于隧道其它地段,结合现场地质实际情况,对浅埋、破碎及断层等地质不良地段,会同设计、监理,共同制定超前支护方法,稳妥掘进,确保施工安全。
① DK***~DK***段,L=170m,
a.线路中心与隧道中线由DK***~DK***l=30m范围内逐步增加,d=9.5cm至d=18.5cm顺接设置。拱顶、边墙采用喷锚支护。
b.施工中采用喷锚防护,台阶法施工,每次掘进1.2m,开挖放爆,按爆破设计布眼,光面爆破,岩层变好,逐步加长打眼深度,作到早成型,早喷锚支护。
c.施工误差按5cm设置。
台阶法施工时上台阶采用简易操作平台配7655型风钻进行爆破钻眼、装药施工,下台阶及全断面施工时采用自制工作平台(载重汽车底盘架设钢管工作平台)配7655型风钻进行爆破钻眼、装药施工。
7655型风钻配备:隧道每工作面上台阶为4台,下台阶为8台;隧道全断面为12台。
喷锚支护作为稳定围岩,确保施工安全的必要措施,必须在开挖后立即进行。支护作业视围岩稳定程度,依据设计文件,采用不同的支护参数。
Ⅴ、Ⅵ级围岩喷锚施工支护必须紧跟开挖面实施,安设系统锚杆,拱墙部挂钢筋网加设格栅钢架,喷C20早强速凝混凝土。
Ⅲ级围岩拱部安设随机锚杆,视围岩地质情况,局部挂网喷C20早强速凝混凝土。
混凝土喷射采用TK961型湿式喷射机,施工时认真优化混凝土配合比设计,控制计量,混凝土初凝不大于5min,终凝不大于10min,在作业面采用LKKG30除尘机净化空气。
锚杆施工采用风钻钻眼,拱部锚杆锚固采用早强锚固药卷,边墙锚杆采用早强砂浆锚固。
喷锚前作好以下准备工作:
⑴、检查开挖断面尺寸。
⑵、清除松动岩块和墙脚岩碴,用风或水清洗待喷面。
⑶、埋设喷混凝土厚度的标尺桩。
⑷、检查机具设备并试运转。
喷射作业分段、分片由下而上顺序进行,每段长度根据围岩情况控制在1~5m。喷射作业一般分为两次完成,第一次在开挖后随即初喷一层厚约5cm,然后安锚杆、挂网、架拱架,随后复喷到设计厚度。喷射后4小时方能进行爆破作业。
对于软弱破碎围岩喷射混凝土作业应紧随工作面,随挖随喷,当工作面岩体自稳时间小于一个掘进循环时,除加强量测和修改施工方法外,工作面应及时采用喷射砼加固,锚杆安装应采用速凝早强砂浆锚杆,锚杆施工应尽早安排,一般不超过24h。
在整个断面开挖、喷锚支护完成后,及时清底施作仰拱和铺底,为避免与开挖面工作相干扰,该项工作视围岩软硬安排在开挖面20~50m后进行。
根据设计文件,该隧道采用薄型模筑衬砌。
模筑衬砌的施工时间根据施工工序安排,原则上与开挖面的距离不大于50m,在洞口浅埋、破碎带,适当布点进行监控量测,量测项目为拱顶下沉周边收敛量测,用以指导施工,尽早进行模筑衬砌。
对有明显流变或未胶结松散地层,由于围岩压力大和支护变形无收敛趋势时,应及时提前做二次衬砌。并会商有关部门对这类二次衬砌进行加强。
模筑衬砌采用衬砌台车,采用混凝土输送泵灌注,机械振捣。
衬砌台车采用大块钢模板制成,有足够的刚度,浇注成型接缝少,表面平整,光滑。
衬砌台车采用机械螺旋顶,丝杆等立、折模,并设有附着式振动器,振动简便,折装件单重部件最重6T,折装运输方便。
衬砌台车门架内净宽2.6m,净高4m,能满足出碴车运输要求。
(2) 衬砌台车操作程度
a. 在隧道口平整的路基上铺设约10m长,轨距2.9m±5mm,水平±5mm,轨缝±8mm,P43或P50轨。先行轨铺设符合线路的一般要求。
b.安装好架体后,利用支架逐块安装模板,从顶部到边板顺序安装。安装完毕后,清理模板,机油涂刷表面(或脱模剂)。
a.衬砌台车利用葫芦牵引到位后,用机械螺旋顶将台车走行横染顶起,并用硬杂木抄实。
b.衬砌台车顶模用机械螺旋顶立模,并左右平移对中,用连接杆件将上I字钢与台车龙门架固定,中间两组门架用千斤顶顶进(垫实)。
c.使用丝杆立边模板,调整至设计位置,将全部丝杆顶实。
d.将台车最后一块模板用螺栓连接好,调平到位。
e.浇注砼应左右对称施工,其高差不得超高0.3m。
f.拆模顺序与立模相反操作。
(3) 衬砌台车操作要求
① 对有关作业人员需进行培训上岗,知道其性能和操作程序。认真学习操作规程。
② 衬砌与前方爆破作业要有20m以上的距离。
③ 衬砌过程中,尽量不安排出碴,出碴运输时,车辆通过衬砌台车必须有专人指挥通过。
④ 每次拆模后,应认真清洗模板,并刷好机油待下次再用。
a、每循环灌筑8m,约需10~15小时。
b、每循环脱模时间,当砼强度达到2.5Mpa时即可拆模。
c、台车脱模后清洗,用时8~12小时。
d、每循环总计作业时间48~72小时。
模板台车施工工艺流程见图3.3。
严格按照设计设置排水盲沟、控制隧道双侧排水沟纵坡,保证洞内主排水渠道畅通。
所有的工作缝、沉降缝和伸缩缝均应按设计要求埋设橡胶止水带,进行防水处理,按施工规范认真施作10kV及以下业扩受电工程技术导则(2018版),确保不渗不漏。
在地质变化的围岩分界处,洞口范围及衬砌断面变化处应按设计要求设置沉降缝。
衬砌施工应与设计的沉降缝、伸缩缝相结合布置。
1、供高压风及供高压水
DB22∕T 5034-2019 居住建筑节能设计标准(节能75%)根据钻岩、锚喷、压浆、泵送砼等各工序的总用风量和工作面风压不小于0.5Mpa的要求,在各洞口附近设空压机站,以直径150mm主风道送风至工作面附近风包,再以软管接至风动机械。
风管在洞内应敷设于电线路的另一侧,并与运输道路有一定间距,管道高度不应超过运输道路且不影响水沟排水。
隧道施工时必须有足够的水源以满足工程施工和生活需要。根据本标段工程特点,隧道洞口附近打水井或设蓄水池利用地表水,再用泵送管路输水至高山蓄水池。高山蓄水池修建在洞顶附近上方,水池位置高度应能保证工作面水压不小于0.3Mpa的要求。水池的输出管设总闸阀,以便控制和维修管道。管道与前端主开挖面保持距离为30m,用直径50mm高压软管接分水器,给水管道安设在电线路的异侧,不应妨碍运输、行人和供电、照明。