摘要 洞口边仰坡开挖与支护的作用是为了能尽早的进行洞身施工,确保隧道工程的施工安全。它的施工进度和工程质量不仅直接影响到洞身开始施工的时间,而且还会影响洞内施工。因此,洞口边仰坡开挖和支护施工是隧道施工的关键。
摘要
洞口边仰坡开挖与支护的作用是为了能尽早的进行洞身施工,确保隧道工程的施工安全。它的施工进度和工程质量不仅直接影响到洞身开始施工的时间,而且还会影响洞内施工。因此,洞口边仰坡开挖和支护施工是隧道施工的关键。
按照施工图纸认真核对隧道洞口地形、地貌、地质情况,确认无误后测量组放样,施工边、仰坡的截排水天沟,将地表水、边仰坡积水引离洞口。截水沟且危岩清除完毕后,开挖隧道出口边、仰坡,对隧道仰坡进行锚杆挂网喷浆。
边仰坡防护分为临时防护和永久防护两种。DK793+578~+588线路右侧临时边坡防护采用(从下至上)C30砼挡墙厚1.94米,墙高7米,挡墙按1:0.3坡比施工,第二台阶采取1:1.5放坡开挖,喷锚网防护;DK793+554~+578线路右侧临时边坡防护采用(从下至上)M7.5浆砌片石挡墙厚1.5米,墙高8米,沿线路方向每10米设置一道沉降缝,挡墙按1:0.25坡比施工;第二台阶采取1:0.5放坡开挖,喷锚网防护,台阶高8m。第三、四台阶为永久性防护按1:1.25采用骨架护坡防护,台阶分别高8m、6.49m。隧道进暗洞前由于覆盖较薄弱,初步测得水沟底距拱顶埋深约2.9米,因此对该区域拱顶开挖线外2~8米范围采用小导管注浆加强处理基础使其固结成整体,保证顺利进洞。小导管单根长8m, 间距为1.5×1.5m,梅花形布置。其余临时边仰坡采用喷锚网防护,锚杆采用φ22砂浆锚杆,L=4m,间距为1.5×1.5m,梅花形布置;锚杆群加挂HPB235钢筋网支护,坡面铺设间距为25×25cm的Φ8钢筋网,喷10cm厚 C25砼加固防护。喷射砼施工结束后7天内,每天必须向喷面层洒水养护,保证喷面湿润。具体放坡开挖线见《闽侯隧道出口边仰坡开挖断面图》。洞口边仰坡放线后,在距边仰坡开挖线边缘不小于5m处开挖截水沟。
3.1边仰坡施工工序
⑴.开挖洞口土石方前,先清除边仰坡上的浮土、危石,在边、仰坡刷坡顶外大于5m处做好边、仰坡的截排水天沟,将地表水、边仰坡积水引离洞口,以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。
⑵.仰坡坡顶危石清理完毕后,需要对原始地形断面进行测量。
⑶.边、仰坡土石方开挖遵循先土后石、自上而下的分层进行开挖。根据明挖段边仰坡高度,每开挖一层,应及时对边仰坡进行支护。土层采用挖掘机开挖;若遇岩层采用风钻钻孔、浅孔爆破,推土机集碴,装载机配合自卸汽车装运,弃于指定弃碴场。爆破时严格控制药量,控制爆破振动。
3.2边仰坡防护施工
3.2.1锚杆施工工艺及操作要点
①锚杆材料:锚杆材料采用砂浆锚杆,钢筋直径Φ22㎜,按设计要求规定的材质、规格备料,并进行调直、除锈、除油,以保证砂浆锚杆的施工质量和施工的顺利进行。
②水泥;普通水泥砂浆选用普通硅酸盐水泥,在自稳时间短的围岩条件下,宜用早强水泥砂浆锚杆。
③砂:宜采用清洁、坚硬的中细砂,粒径不宜大于3mm,使用前应过筛。
④配合比:普通水泥砂浆的配合比:水泥:砂宜为1:1~1:1.5(重量比),水灰比宜为0.38~0.45;
⑤砂浆备制:砂浆应拌合均匀,随拌随用。一次拌和的砂浆应在初凝前用完,并严防石块杂物混入,主要为了保证砂浆本身的质量及砂浆与锚杆杆体、砂浆与孔壁的粘结强度,也就是为了保证锚杆的锚固力和锚固效果。
①孔位布置:孔位应根据设计要求和围岩情况布孔并标记,允许偏差为±15mm;
②锚杆孔径:砂浆锚杆的锚杆孔径应大于锚杆体直径15㎜;
③钻孔深度:砂浆锚杆孔深误差不应大于±5㎝;
④锚杆孔应保持直线;
⑤灌浆前清孔:钻孔内若残存有积水、岩粉、碎屑或其它杂物,会影响灌浆质量和妨碍锚杆杆体插入,也影响锚杆效果。因此,锚杆安装前,必须采用人工或高压风、水清除孔内积水和岩粉、碎屑等杂物。
①砂浆:砂浆锚杆孔内的砂浆也应采用灌浆罐和注浆管进行注浆。注浆开始或中途停止超过30min时应用水润滑灌浆罐及其管路,注浆孔口压力不得大于0.4MPa,注浆时应堵塞孔口。注浆管应插至距孔底5~10㎝处,随水泥砂浆的注入缓慢匀速拔出,并用手将水泥纸堵住孔口。
②锚杆安装:锚杆就位孔口后,将堵塞孔口水泥纸掀开,随即迅速将杆体插入并安装到位。若孔口无水泥砂浆溢出,说明注入砂浆不足,应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆;锚杆杆体插入孔内的深度不宜小于设计规定。锚杆安设后不得随意敲击,三天内不得悬挂重物。
③钻孔注浆的饱满程度,是确保安装质量的关键,工艺要求注浆管插到距孔底5~10㎝,并随砂浆的注入而缓慢匀速拔出,就是为了避免拔管过快而造成孔内砂浆脱节。砂浆不足时应重注砂浆。这都是为了保证锚杆全长为足够饱满的砂浆所握裹,保证其锚固效果。
3.2.2喷射砼施工
a、工作风压:一般为0.2~0.4MPa;
b、喷射角度与喷射距离:喷头与受喷面垂直时,回弹量最小;喷头与受喷面距离一般宜保持在0.6~1.0m;
c、养护:喷射土施工结束7天内,每天须向喷面层洒水养护,每日一次,若遇晴天洒水次数。
d、水压:喷头处水压控制在0.15~0.2MPa;
①喷射机的合理使用:启动喷射机时,应先送风再开机,并应在机械运转正常后送料,供料均匀连续。作业结束时,先停止送料,待罐内余料喷完,再停机,然后关风。停止喷射作业后,喷射机和输料管内的积料应及时清除干净,以避免混合料结块堵管。
②输料管堵塞问题:堵管的一般原因有以下几种:
a、 操作程序有误,如先开马达后送风,操作阀错开,致使高压风大量泄出,使工作室内风压急剧下降,也会引起输料管堵塞 。
b、 如遇堵管,应立即关闭马达,随后关闭风源,并将软管拉直,然后 以手锤敲击找到堵塞位置,可将风压开到0.3~0.4MPa,同时继续敲击堵塞部位,使其排除堵塞物而畅通。排除堵管现象时,应注意喷嘴前方严禁站人,以免发生伤人事故。
③安全及劳动保护: 施工中注意喷嘴不准对人,以免喷射伤人,喷射前先进行清理浮石、危石等必要的排险作业;喷射机一定要安放在围岩稳定地段。喷射土施工人员必须佩戴防尘口罩等,操作喷头的工人应佩戴防护眼罩,夹胶工作服、长筒乳胶手套等。
3.2.3浆砌片石挡墙施工
⑴.砂浆根据配合比进行拌制,拌合时间为3~5min。砂浆必须具有良好的和易性,其稠度以标准圆锥体沉入度表示,用石砌体时宜为50~70mm。砂浆随拌随用,一般在3~4h内使用完毕,不允许加水重塑;气温超过300C时,宜在2~3h内使用完毕。
⑵.砌块在使用前必须浇水湿润,表面如有泥土、水锈,应清洗干净。
⑶.砌体采用挤浆座浆法施工,砂浆饱满,无空洞现象。
⑷.砌筑时,如基底为岩层或混凝土基础应将基底表面清洗、湿润,再座浆砌筑;如基底为土质,可直接座浆砌筑。
⑸.片石应分层砌筑,一般2~3层组成一个工作层,每一个工作层应大致找平。应选用具有比较整齐表面的大尺寸石块作为角隅石及镶面石。相对长和短的石块应交错铺在同一层并和帮衬石或腹石交错锁结。竖缝应与邻层的竖缝错开。
⑹.各砌筑层的砌块应安放稳固,砌块间应砂浆饱满,粘结牢固,不得直接贴靠或脱空。砌筑时,底浆应铺满,竖缝砂浆应先在已砌石块侧面放一部分,然后于石块放好后填满捣实。
⑺.较大石块应使用于下层,安砌时应选取形状及尺寸较为合适的砌块,尖铰突出部分应敲除。
⑻.砌筑上层块时,应避免振动下层砌块。砌筑工作中断后恢复砌筑时,已砌筑表面应加以清洗或湿润。
⑼.如果石块松动或砌块开裂,应将石块提起,垫层砂浆与砌缝砂浆清扫干净,然后将石块重铺砌在新砂浆上。
⑽.在砂浆凝固前应将外露缝勾好,勾缝深度不小于2cm。如若不能按这样将外露缝勾缝,应在砂浆未凝固前,将砌缝砂浆括深不小于2cm,为以后勾缝作准备。
⑾.已完成的砌体,在7—14天内应加强养生。
⑿.所在灰缝应满填砂浆。
3.2.4小导管加固注浆施工
隧道进暗洞前由于覆盖较薄弱,初步测得水沟底距拱顶埋深约2.9米,因此对该区域拱顶开挖线外2~5米范围采用小导管注浆加强处理基础使其固结成整体,保证顺利进洞。φ42超前小导管采用冷轧无缝钢管,超前小导管注浆加固地层,对水沟及仰坡开挖线地段纵向向前倾斜钻孔安设注浆管,并注入浆液,达到超前加固围岩和止水的目的,同时小导管还可起到超前管棚预支护作用。
注浆管一端做成尖形,另一端焊上铁箍。在距离铁箍0.5~1.0m处开始钻孔,小导管间距1.5×1.5m,梅花形布置,外插角满足规范要求。
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