施组设计下载简介:
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小断面隧道施工方案Ⅳ、Ⅴ类围岩采用先导洞后扩挖短进尺弱爆破跟进,主要采用打钻平台架,使用YT28手风钻造孔爆破,周边孔光爆,光爆孔间距40~50m,线装药密度150~250g/m,正常循环进尺3.0m。每次爆破后采用人工进行安全处理,出渣主要采用50侧卸式装载机装20t自卸汽车运往桃坪渣场,1.4m3反铲配合清面。施工过程中根据围岩地质情况适时支护,支护滞后开挖20~50m,Ⅳ、Ⅴ类围岩及时跟进支护,具体视地质条件选择。系统风水电管线路随开挖跟进布置。
施工用风、水、电就绪,安全防护措施落实到位,施工人员、机具及作业平台准备就位,并对管理人员、作业人员进行技术交底。
测量放样采用全站仪进行,由专业人员实施,放样过程要求放出各周边孔位、隔孔放出方向点。在洞内开挖放线过程中,必须首先对上排炮周边超欠挖进行检查,对于出现欠挖的部位,要先标出欠挖位置,处理后才可放周边开挖线,同时,要将测量放线成果向现场管理人员进行交底。随洞室开挖掌子面的推进,每隔10m在进洞方向右侧洞壁1.5m高度位置标出桩号、高程标志,以便现场人员检查。开挖断面应及时测绘以备基础验收及喷混凝土使用,测量断面间距按5m布置。并将检测断面及时提供相关部门组织验收。在开挖过程中,要定期对所使用的控制点进行全面检查、复测,确保测量控制质量。洞内测量控制点埋设要牢固隐蔽,做好保护,防止机械设备破坏。
钻孔作业是保证开挖质量的关键环节,要求开挖队对钻孔人员进行分类,技术优秀的钻手负责周边孔DB1310/T 256-2021 石油天然气站场危险废物贮存设施技术规范.pdf,其余钻手负责中部爆破孔。钻手分区、分部位定人定位施钻。
钻孔时由装载机将钻爆平台端到作业面,平台高度满足钻孔方向控制要求,钻孔作业前要准备必需的孔向控制工具及保证钻工处于最佳作业位置的材料、工具,造孔前由当班技术员对造孔孔位、方向进行检查,无误后方能开钻。钻孔作业要严格按照测量定出的孔位进行钻孔作业。
钻孔结束后由当班技术员对孔距、孔深、孔向进行检查,并签字认可后方能装药;为了减少超挖,周边孔的外偏角控制在设备所能达到的最小角度。光爆孔及掏槽孔的偏差不得大于5cm,其它炮孔孔位偏差不得大于10cm。钻孔作业要实行开孔证、终孔证进行控制。
装药前用高压风冲扫炮孔,经检查合格后,方可装药爆破。装药前周边光爆孔的装药结构必须经过现场技术人员验收认可。炮孔的装药、堵塞和引爆线路联结,由考核合格的炮工严格按批准的钻爆设计进行,装药必须严格遵守爆破安全操作规程。
光面爆破须达到以下要求:
半孔率开挖轮廊面上,残留炮孔痕迹在均匀分布,除地质缺陷部位外,应大于80%以上,局部不良地质段及断层带应大于50%,较破碎和破碎岩石不小于20%;
每一单元内,除因地质原因造成的超挖外,平均超挖不得大于20cm;
相邻两茬炮间的错台不得大于10cm,孔壁没有明显的爆破震动裂隙;
相邻两茬炮间的台阶最大外斜值不应大于15cm,且半孔无明显错位现象。
爆破后,为保证施工人员和设备的安全,安全处理将成为爆破作业的一道非常重要工序,首先采用反铲对掌子面危石进行完全彻底的清撬,尽量将洞顶可能掉落的石块清除。处理完成并经检查安全后,才能进行出渣作业。出渣完成后由装载机将施工平台抬至掌子面,人工利用撬棍再次进行安全检查及处理。在施工过程中,要经常检查已开挖洞段的围岩稳定情况,清撬可能塌落的松动岩块。
采用3m3装载机、配合10t自卸车出渣,出渣过程要将掌子面底部积渣清干净,以利后续钻孔作业,同时要将底部扒平整,为文明施工创造良好条件。清底主要采用人工配合反铲进行。出渣示意图如下:
每排炮开挖结束后,对局部不良地质段、断层带必须及时进行随机支护,只有随机支护完成后,才能进行下一循环开挖钻爆作业。必须将随机支护作为开挖过程中的一道工序进行控制。
本工程以随机锚杆施工为主,随机锚杆要作为施工过程中的一道工序进行控制。主要用于Ⅳ、Ⅴ类围岩及岩脉破碎带洞顶支护。局部增加的随机锚杆孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反,与滑动面的交角应大于45(。
随机锚杆灌注材料采用水泥基锚固剂,包装形式为卷状。锚杆参数及方向由现场确定,灌注前先将锚固剂放入水中浸泡1~2min,当药卷中心剩余大约黄豆大小干料时为宜,然后将浸泡好的药卷用竹杆逐节送入,直至孔口为止,最后再插入锚杆,插杆时要做适当旋转,以保证锚固剂拌和均匀。
测量员按设计图纸进行精确放样,做好标识,并对现场技术员、作业人员进行交底。
锚杆造孔利用支护平台车作为登高设备,采用手风钻造孔,开孔的位置在任何方向的偏差均应小于100mm。
锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求,钻孔方位偏差不大于5(,孔深必须达到设计要求,偏差不大于50mm,孔径应大于锚杆直径15mm以上。钻孔完成后用风、水联合清洗,清除孔内松散岩粉和积水,并对孔径、孔向、孔深及清洁度进行检查记录。
锚杆采取“先注浆后插杆”的工艺,注浆采用锚杆注浆机进行,人工借助作业平台安插锚杆。砂浆强度等级为M20,砂浆稠度控制在6~9mm,注浆前量测孔深,计算注入量。注浆时注浆管先插至孔底,然后回抽3~5㎝,送浆后借助浆压缓缓退出注浆管,直至浆液溢出孔口(注浆管亦刚好自动退出)。然后及时将锚杆插入孔内,锚杆插送方向要与孔向一致,插送过程中要适当旋转。安插完毕后,及时封孔并在孔口用楔子固定杆体,以防滑动。在浆液终凝前不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。锚杆注浆过程中,对溢出孔口的砂浆必须及时冲洗干净,以防污染岩面。
(1)喷混凝土配合比试验
喷射混凝土配合比,通过室内试验和现场试验选定,并符合施工图纸要求,在保证喷层性能指标的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量通过现场试验确定,喷射混凝土的初凝和终凝时间,满足施工图纸和现场喷射工艺的要求,喷射混凝土的强度符合施工图纸要求,配合比按照监理工程师批复执行。
拌制混合料的称量允许偏差符合:水泥和速凝剂:±2%;砂、石;±3%;
混合搅拌时间遵守下列规定:
采用容量500L的强制式搅拌机拌料,搅拌时间不得少于1min;采用自落式搅拌机拌料时,搅拌时间不得少于2min;采用人工拌料时,拌料次数不少于三次,且混合料的颜色均一;混合料掺有外加剂时,搅拌时间适当延长。
喷射砼主要以湿喷为主、干喷为辅进行施工。
混凝土喷射施工准备工作做好后,严格掌握规定的速凝剂掺量,并添加均匀。喷射时,使喷层表面平整光滑,无干斑和滑移流淌现象。如喷嘴压力不足(适宜的风压一般为0.1~0.15Mpa),可能是出料口堵塞;如喷嘴不出风,可能是输料管堵塞。对机械故障及时排除,开电动机,先进行空转,待喷机运转正常后才开始投料、搅拌和喷射。
喷射混凝土作业分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,分层喷射时,后一层在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再行喷射,先用风水清洗喷层面:喷射作业紧跟开挖工作面,混凝土终凝至下循环放炮时间不少于3h。
调节好风压:风压与喷射质量有密切的关系,过大的风压会造成喷射速度太高而加大回弹量,损失水泥,风压过小会使喷射力减弱,则混凝土密实性差。因此,根据喷射情况适当调整风压。
分层喷射的间隔时间:分层喷射,一般分2层喷射;分层喷射合理的时间间隔根据水泥品种、速凝剂种类及掺量、施工温度(最低不宜低于+5度)和水灰比大小等因素,并视喷射的混凝土终凝情况而定。分层喷射间隔时间不得太短,一般要求在初喷混凝土终结之后,再进行复喷;当间隔时间较长时,复喷前将初喷表面清洗干净;且复喷时将凹陷处进一步找平。
喷射作业严格执行喷射机的操作规程:连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成或因故中断作业时,将喷射机和输料管内的积料清除干净。
(4)喷射混凝土质量、减少回弹和降低粉尘,作业时还应注意以下事项:
掌握好喷嘴与受喷面的距离和角度;喷嘴至岩面的距离为0.8~1.2m,过小或过大都会增加回弹量;喷嘴与受喷面垂直,并稍微偏向喷射的部位(倾斜角不大于10度),则回弹量最小、喷射效果和质量最佳。对于岩面凹陷处先喷和多喷,而凸出处后喷和少喷。混凝土喷射程序及喷射移动采用螺旋形移动前进,也可采用“S”形往返移动前进。
钢筋网与锚杆连接要牢固,且尽量紧贴岩面,对有凹陷较大部位,可加设膨胀螺杆拉紧钢丝网。为缩短工序衔接、加快施工进度,挂网钢筋可先编制网片,然后直接固定在岩面上,但钢筋接头位置及处理工艺必须符合钢筋规范要求。
1、搭设平台,安装导轨,测立孔位。(1)搭设工作平台,工作平台一次搭好,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行,可缩短移动夯管锤,工作平台及安装导轨时间,便于导轨定位、定向。(2)工作面采用一台夯管锤作业。(3)在工作平台上固立安放60mm槽钢,由于钢管轨道设计为直线,因为槽钢作为导向轨道,自身必须平直弯曲,在根据需要的外插角调节导轨的傾角(要进行多点测量控制其倾角)。导轨定位确保轴线与管棚设计轴线相匹配,钢管夯进方向与隧道中线平行,同时考虑到夯进过程中,钢管逐渐增长,因自重增加钢管前端所产生的在竖向的下垂,所以施工时的外插角较设计值要提高一定数值。2、铺管(钢管的夯进)(1)管棚在拱部布设,管棚长应为18m,直径108mm,壁厚5mm,采用碳素无缝钢管,每节长度6m(在作业空间受限改为每节长度3m),钢管接用8mm厚的管箍,丝扣长度为15cm,环向间距为0.3m,管棚纵向水平搭接为2m。(2)将一根钢管前端加工成锥形端头,并将其与夯管锤安装在导轨上,用张紧器将夯管锤通过锥套与钢管连为整体,安装完成后,检查钢管所需的倾角,垂直位置。送风后夯管锤即开始工作。第一根管操作时应缓慢开启注油器,控制空气量,采用“轻锤慢进”,防止钢管和夯管锤一起往复串动。钢管夯进土层30~50cm后,停锤校核钢管位置,无误后,再继续轻锤夯进2~3m,再次校核钢管位置,继续采用“轻锤慢进”参数将第一根管夯入土层。校核导轨位置无误后,吊装第二根钢管,钢管之间丝扣连接,钢管安好后,夯管锤送风工作,此时完全打开注油器阀进入正常参数夯管,直至第二根管进入土层,校核导轨位置,吊装第三根管,再校核钢管对接情况,如此循环直至完成管棚夯进施工。最好要对钢管内用砂浆充满,以强化钢管的工作性能。
不良地质段洞室的开挖施工遵循以下原则:
(1)认真分析研究工程与水文地质资料,必要时采用超前钻探或打超前导洞等方法进一步了解地质条件,做好地质预报。
(2)采取浅钻孔、弱爆破、多循环,从而减少对围岩的扰动。
(3)采取分步开挖,及时锚喷支护,并尽早进行混凝土衬砌。
(5)加强监测,勤巡视,及时分析监测成果以指导施工。
(6)在洞内出现涌水或其它不良地质时,对涌水部位进行疏导和封堵。对涌水量不大的部位,沿涌水部位打1~2m深的排水孔,将塑料管插入排水孔,再对塑料管周围用速凝水泥或环氧药卷进行封堵;对涌水量大的部位,沿涌水部位打2~3个大孔径排水孔,将相同管径的无缝钢管插入排水孔,再对排水管周围进行混凝土封堵,有可能时还应对其周围进行灌浆处理,在适当的时候再对排水管进行堵塞或直接将其引流至洞内排水系统。
(1)预防塌方施工措施
预防隧洞施工坍塌,首先作好地质预报,选择相应的安全合理的施工方法和措施,现场施工时,主要遵照以下要点:①先排水;②短进尺;③弱爆破;④强支护;⑤快衬砌;⑥勤检查,勤量测。
随时掌握围岩变形数据,仔细观测每次爆破的围岩情况,并进行认真分析,如发现问题要及时采取措施,防患于未然。
(2)处理塌方的方法及步骤
1)深入现场观察研究,分析塌方原因,弄清塌方规模、类型及发展规律,核对塌方段的地质构造和地下水活动状况,尽快制定切实可行的塌方处理方案;
2)对一般性塌方,在塌顶暂时稳定之后,立即加固塌体四周围岩,及时支护结构物,托住顶部,防止塌穴继续扩大;对于较大塌方或冒顶,还应妥善处理地表陷坑;
3)有地下水活动的塌方,应先治水,再治塌方;
4)认真制订塌方处理中的安全措施,认真组织塌方处理专业队伍,充分保证处理塌方的必须器材设备供应。
不同类型的塌方,选择不同的处理方案。某些塌方还需综合处理才能达到目的。对于一般的塌方,采用锚喷法进行处理,其处理程序如下:
1)排除淋水,用φ19mm钢管插入排水孔内30~60cm,钢管与岩面用棉纱封紧,再用1:1水泥砂浆(加速凝剂)堵在棉纱外面,在钢管出口套塑料管,沿洞侧悬挂,将淋水导入排水沟内;
2)喷早强砼,封闭补平岩面,厚2~5cm;
3)按间距0.6×0.8m梅花形埋设锚杆(采用φ22mm螺纹钢),长3.0m,外露0.1m;
4)挂网,网格20×20cm,与岩面密贴并与锚杆头焊接;
5)喷第二次早强砼DB34/T 3188-2018标准下载,厚8~10cm;
塌方段通过锚喷处理基本稳定后,再采用管棚法施工工艺通过该洞段。施工过程中严格控制进尺,采用控制爆破,以保持围岩不受过分扰动和减少因爆破造成的局部应力集中,保证岩面规整,为锚喷支护创造条件。同时利用管棚管对不良地质洞段进行固结灌浆,加固围岩和止水,使围岩达到稳定。
塌方非常严重部位,为防止四周岩体松动后产生更大规模的塌方,在锚喷支护完成后对塌方段进行砼浇筑,然后对洞顶孔穴进行回填和灌浆处理。塌方处理方法见下图。
6.2断层、裂隙和层面发育地质洞段施工
(1)通过对本工程断层分布状况的初步了解,泄洪洞能否顺利施工、能否保障进度的关键,除了系统施工程序合理、开挖支护方式恰当、资源配置裕度宽松、通风散烟设施布置顺畅外,还在于对断层洞段要有切实可行的措施。
(2)施工时视情况分别采取导洞先行扩挖跟进、台阶法、核心土法等手段新奥法工艺施工。特别是三岔口和出口段DLT 1819-2018标准下载,更要采用控制爆破技术以确保围岩的稳定。
7.钻爆参数设计与循环进尺
Ⅳ、Ⅴ类围岩导洞扩挖钻爆参考参数