隧道左線冒頂段施工方案

2021-03-04 09:36:00 字數 4599 閱讀 3397

平陽高速公路lj21標陽曲1號隧道

左線冒頂後處理施工方案

陽曲1號隧道左線進口zk93+907~zk93+917段地處偏壓地段,且該段黃土含水量較高,經試驗黃土含水率達到19.2~21%。而且又遇到春融期,導致土體自身強度大大減弱,致使土體自穩性極差,造成左線進洞口洞頂土體失穩,並造成拱部下沉,我部立即採取補救措施,對偏壓地段進行解除安裝處理,由於左線進洞時左側覆蓋層只有不到1m,所以在解除安裝過程中將左線右側拱頂的土體解除安裝的幾乎與左側的圍岩基本一致,致使洞頂覆蓋層較薄弱,在2023年4月1 日早晨7:

00,在掌子面未進行任何施工的情況下,左線發生冒頂(zk93+907~zk93+917)現象。2023年4月1日,陽曲1號隧道左線洞口zk93+907~zk93+917里程段在洞頂人工解除安裝過程中出現冒頂現象。

隧道左線zk93+907~zk93+917里程段,塌方高度和寬度均較大,且塌方體鬆散,處理的基本思路為,明挖後支的辦法,先清除塌方土體,然後進行邊坡修整,其次進行初期支護,待二襯施工後進行拱頂回填。

一、施工方法

1、塌方體清理與邊坡開挖防護

(1)、邊坡施工工序:

測量放樣設定邊坡隔離帶修築坡頂臨時截水天溝開挖邊坡布設高邊坡監控量測點清理洞碴

進行仰供施工

(2)、施工方法:

路塹邊坡:開挖邊坡坡率為1:0.

5,當邊坡高度小於等於10公尺時不設平台,一坡到頂;當邊坡高度大於10公尺小於等於32公尺時,每8公尺高度設2公尺寬平台一處。拱腳每處外側加寬0.5公尺。

詳見左線明挖斷面圖。

待邊坡全部開挖後,進行仰供施工,嚴格按照明洞開挖方法施工,並做好隧道鋼拱架支護,確保洞頂回填後隧道成型後的安全執行。

2、初期支護

(1)、施工工序:

邊坡開挖測量放樣立鋼拱架掛板噴混凝土支護。

(2)、施工方法:

①、立架:邊坡開挖到位後,經測量放樣後,方可進行立架施工,拱腳處墊混凝土預製塊或鋼板,嚴禁拱腳回填鬆散土或拱腳懸空;鋼拱架安裝後每處拱腳45°斜向下打設2根鎖腳錨桿(φ25螺紋鋼),長度l=4.5公尺。

②、噴射砼支護採用掛φ8雙層網片噴錨支護,噴砼施工時採用在鋼拱架下側掛模板法施工並養護,噴錨過程中注意拱腳處應噴填密實,拱腳外側0.5公尺範圍內採用噴射混凝土回填。

③、施工過程中應對高邊坡進行監控量測,及時反饋監控資訊,為正確採用、修改開挖和支護引數提供依據,以確保施工安全和施工質量。

3、洞頂回填

隧道二次襯砌施工後應及時進行明挖部分的回填工作,高邊坡不

長時間外露,以確保邊坡的安全和穩定性。

明挖回填應在二次襯砌混凝土強度達到設計強度後進行,牆背拱腳處採用漿砌片石回填;然後採用夯實土分層回填,回填時必須拱牆兩側對稱回填,並採用小型機具夯實,每層厚度不大於0.3m,兩側回填土面的高差不得大於0.5m。

回填至與拱頂齊平後,再分層滿鋪填築至設計高度。採用機械回填時,應在人工或小型機具夯填超過拱頂1.0m以上後進行;表層回填土採用50cm粘土層和50cm種植土回填。

拱揹回填粘土隔水層時,隔水層應與地表搭接良好,封閉緊密,防止地表水下滲影響回填體的穩定。

二、下一步隧道進洞方案

在完成上述塌方段的處理後應及時創造有利工作面,及早進洞施工。為了預防在黃土中開挖隧道的大變形和坍塌問題,隧道進洞後採用雙側壁導坑法,結合噴射砼及時封閉開挖面,用超前小導管支護、鋼支撐、掛網、錨桿來加強土體強度及限制圍岩應力重新分布,實施短開挖,快迴圈來減少對土體的擾動。為了能夠安全進洞,進暗洞前先採用4m長雙排超前小導管超前支護,雙側壁導坑法進行開挖,並採用i22b鋼架(縱向間距50cm)作為初期支護順利進洞,現將進洞方案詳述如下:

待塌方段初期支護施工完畢後,做好洞頂防排水,在開口線外5m處施作截水天溝,將雨水引至隧道兩邊原有水溝內,截水天溝採用草皮水溝,詳圖如下:

1、雙層小導管施工

待塌方體內最後靠掌子面拱架立好後,在該拱架的上方和下方各打一排超前小導管,現場加工小導管,噴射混凝土封閉岩面,鑿岩機鑽孔並將小導管打入岩層,注漿幫浦壓注水泥漿。

超前小導管施工工藝流程圖

超前小導管為外徑φ42mm×4mm鋼花管,管壁四周按15cm間距梅花形、鑽設φ6mm壓漿孔,鑽孔角度、深度、密度及漿液配比符合設計要求,注漿壓力符合規範要求。兩排超前小導管分別以緊靠開挖

面的鋼架的頂部和腹部為支點,打入鋼管後注漿,形成管柵支護環,小導管注漿採用水泥漿(新增水泥重量5%的水玻璃),水灰比1:1;水玻璃濃度為35玻美度,水玻璃細度模數2.4,注漿壓力初壓為0.

5~1.0mpa,終壓為2.0mpa。

施工時,注漿異常的處理:發生串漿時,在有多台注漿機的條件下,同時注漿,當注漿機較少時將串漿孔及時堵塞,輪到該管注漿時,再拔下堵塞物,用鐵絲或細鋼筋將管內雜物清除並用高壓風或水沖洗,然後再注漿,水泥水玻璃雙液漿進漿量很大,壓力長時間不公升高,則應調整漿液濃度及配合比,縮短凝膠時間,進行小幫浦量低壓力注漿或間歇式注漿,使漿液在裂隙中有相對停留時間,以便凝膠,但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間。

2、雙側壁導坑法施工

待注漿達到一定的強度後,開始進行進洞開挖處理,該段處於v級淺埋段,開挖方法採用雙側壁導坑開挖法。

(1)、施工工序:

挖掉部分核心土,開始雙側壁導坑法開挖左側導洞超前預支護開挖左側導洞左側導洞初期支護(架立鋼支撐和錨噴)及側壁牆右側導洞超前預支護開挖右側導洞右側導洞初期支護(架立鋼支撐和錨噴)及側壁牆上半斷面超前預支護開挖上半斷面上半斷面初期支護(架立鋼支撐和噴錨) 開挖下半斷面下半斷面初期支護(架立鋼支撐和噴錨) 拆除側隔壁牆灌注仰拱混凝土開始下一迴圈 。

(2)、施工方法

①、在雙排小導管施工完成後,用挖機挖除掌子面及套拱核心心土,平整出工作平台。

②、因進口段為ⅴa級淺埋段,所以採用雙側壁導坑法開挖。洞身開挖後,應及時施作初期支護(包括仰拱)及側隔壁牆,使洞身盡快形成閉合環。側隔壁牆型鋼支撐縱向間距與主洞洞身初期支護型鋼支撐相同,相鄰兩榀間的側隔壁牆型鋼用環向間距1.

0公尺的φ25鋼筋焊接以加強其整體性,隔壁牆鋼支撐應與主洞的拱頂及仰拱處的支撐焊接牢固,側壁牆鋼支撐構造和相應主洞的鋼支撐構造相同,尤其在臨時鋼支撐的拱架腳處做好支撐和固定,鋼拱架下墊5cm厚的木板或者水泥預製塊,拱腳採用鎖腳小導管或者臨時仰供進行加固。雙側壁導坑法開挖示意圖如下:

③施工步長:掌子面與初期支護間距不大於1.1公尺,初期支護與二襯間距不大於35公尺,左右掌子面應交叉。

④出渣採用挖機配合自卸車出渣。

⑤初噴混凝土

開挖後及時進行初噴混凝土作業,必須採用溼噴机噴射混凝土。要求初噴混凝土之前用高壓風管或高壓水管將岩壁上的粉塵、雜物沖洗乾淨,經檢查合格後才能進行噴射作業,每段環向長度不宜超過3m,噴射料應置於鐵皮上,初噴混凝土層厚度為4cm。

⑥工字鋼(i22b型)安裝

工字鋼架安裝嚴格按照測量放線位置設立,鋼架縱向間距為50cm,兩榀鋼架之間用φ22mm鋼筋聯接牢固,縱向聯接筋環向間距為1m,焊接於鋼架內側,與鋼架搭接處採用雙面焊接牢固,要求焊縫飽滿,焊接長度不小於5倍直徑長度;工字鋼架基座必須落在牢固的基礎上,安裝之前先清除基地浮渣;工字鋼架各分段之間採用設計圖紙規定型號的螺栓、螺母連線緊固。

注:(1、工字鋼加工,不允許焊接連線,確實需要連線時,要求用鋼板連線;2、受力構件焊接焊條要求採用e5003以上的焊條)。

⑦ 錨桿

工字鋼架立好後,在每榀鋼架底板位置用電煤鑽人工打鎖腳錨桿孔,孔打好後用高壓風將孔內岩屑吹洗乾淨,錨桿安裝時要求杆體平直、無鏽、無油、無泥;鎖腳錨桿採用d25mm中空注漿錨桿,長4.5m,呈剪刀式與工字鋼架兩邊緣焊接牢固,必須保證焊縫飽滿,焊縫採用雙面焊,不得損傷砂漿錨桿;系統徑向錨桿採用φ25早強砂漿錨桿,環、縱向間距為80cm×50cm,長4.5m。

⑧ 鋪設鋼筋網

鋼筋網採用φ8mm鋼筋,雙層鋼筋網,網格間距20cm×20cm,鋼筋網搭接長度不小於30d,鋪設前要先除鏽,鋼筋網在初噴混凝土後掛設,使其與混凝土形成一體,要隨初噴混凝土面起伏鋪設,與初噴麵間隙一般不超過3cm;鋼筋網應與工字鋼拱架和系統錨桿焊接牢固,保證在噴射混凝土時鋼筋網不晃動,若有脫落的石塊或混凝土塊被鋼筋網絡卡住時及時清除,(鋼筋網製作必須採用焊接連線,不允許綁紮連線)。

⑨ 超前小導管

施作時,採用氣腿式風動鑿岩機人工打孔,導管長4.0m,導管插入孔內不小於孔深的95% ,超前小導管設定縱向間距為2.5m,環向間距為40cm,縱向相鄰兩環搭接長度不小於1.

0m,孔位允許偏差為±50 mm;鑽孔應圓而直,外插角為10°~15°,管口段120cm範圍內鋼管不開孔,其餘部位按照15cm間距交錯設定注漿孔,孔徑6mm;超前小導管支護要滿足下列要求:

a、超前小導管與工字鋼架配合使用;

b、超前小導管長度及布置符合設計要求,環向間距為40cm;

c、超前小導管外插腳為10°~15°,縱向導管搭接長度不得小於1.0公尺。

⑩ 噴射混凝土

噴射混凝土在工字鋼拱架施作完並報現場質檢員、監理檢查合格後才能開始作業,噴射厚度為29cm,必須採用溼噴机噴射混凝土。

噴射混凝土材料必須是符合配合比要求的、指定廠家生產的合格產品,用砂石經過試驗室檢驗合格的,水質應符合工程用水標準。

在噴射混凝土之前,用高壓水或高壓風將初噴麵的灰塵及雜物沖洗乾淨,必須將拱架底部浮石清理乾淨,待檢查合格後方予作業;噴射中如發現鬆動塊石或遮擋物時,應及時清除,噴射作業中不得用片

石或木料回填超挖處,噴射料應置於鐵皮上,噴射作業時應分段、分片由下而上順序進行,每段長度不宜超過6m,控制回彈率,回彈物不得重新用作噴射材料,噴射機啟動時,應先送風再開機,並應在機械運轉正常後送料,供料應均勻連續,作業結束時,先停止送料,待料罐內餘料噴完後再停機,然後關風,停止作業後,噴射機和輸料管內的餘料應及時清除乾淨,以免結塊堵塞。

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