CN112879014A - 一种隧道断层快速施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及隧道施工技术领域,更具体而言,涉及一种隧道断层快速施工方法。包括以下步骤:S1、开挖支护施工:S11、上断面超前支护,下断面喷砼;S12、上断面爆破作业,下断面平行钻眼;S13、爆破;S14、排烟排险;S15、第一次扒碴;S16、出碴;S17、第二次扒碴,上、中断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;S18、出碴;S19、上断面喷砼,下断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;S2、支护系统施工:S21、开挖;S21、初喷砼;S22、测量放线;S23、架立钢架;S24、合格检查;S25、焊接纵向连接筋、定位系;S26、复喷砼至设计厚度;S27、监控量测;S28、信息反馈。本发明具有施工进度快、工序简单、便于施工安全控制等优点。本发明主要应用于隧道断层施工方面。
Description
技术领域
本发明涉及隧道施工技术领域,更具体而言,涉及一种隧道断层快速施工方法。
背景技术
在隧道的开挖过程中,断层破碎带围岩稳定性较差,是隧道施工过程中需要重点考虑的问题之一。断层破碎带围岩自稳时间短,经常出现坍塌、冒顶等事故。因此,断层破碎带隧道开挖过程中的围岩稳定性具有重要的理论研究意义和技术支持价值,是岩土工程学科的研究重点和难点之一。
发明内容
为克服上述现有技术中存在的不足,本发明提供了一种隧道断层快速施工方法,该方法对隧道断层施工提供了完整、全面、详尽的施工方法,具有施工进度快、工序简单、便于施工安全控制等优点。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案为:
一种隧道断层快速施工方法,包括以下步骤:采用三台阶施工
S1、开挖支护施工:
S11、上断面超前支护,下断面喷砼;
S12、上断面爆破作业,下断面平行钻眼;
S13、爆破;
S14、排烟排险;
S15、第一次扒碴;
S16、出碴;
S17、第二次扒碴,出碴和第二次扒碴时上、中断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;
S18、出碴;
S19、上断面喷砼,下断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;
S2、支护系统施工:
S21、开挖:检查开挖断面,是否开挖到位,有无欠挖现象,若有欠挖,要提前处理;
S21、初喷砼;
S22、测量放线;
S23、架立钢架:保证钢架置于稳固的基底上,施工时在钢架基脚部位预留10~15cm原岩,待架立钢架时挖槽就位,当围岩软弱且富水时,在钢架基脚处增设纵向槽钢托梁,以增加基底承载力;
S24、合格检查:合格进行下一步骤,不合格进行调整后进入下一步骤;
S25、焊接纵向连接筋、定位系;
S26、复喷砼至设计厚度;
S27、监控量测;
S28、信息反馈、调整支护参数。
所述步骤S1中,断层带施工中,仰拱紧跟,保持仰拱距下断面15m~20m的施工间距;仰拱施作采用栈桥平行作业,在下断面喷砼作业与上断面钻爆工序的6小时内,完成一组5~8米仰拱施工。
所述仰拱施工采用移动式栈桥,跳槽施工,若围岩收敛变形较大,仰拱开挖前,在起拱线位置采用Φ108钢管横支撑加固。钢管与托梁焊接成一体,钢管间用4根Φ22钢筋连接以利受力。
所述步骤S24中,钢架架立后首先检查钢架各部结构尺寸是否正确,要求钢架平面垂直于隧道中线,其倾斜角度不大于2°,钢架标高不低于设计标高,钢架任何部位偏离铅垂面不大于2cm。
所述步骤S25中,为保证钢架位置安设准确,待钢架架立到标准后,立即用纵向连接筋将钢架与已施作钢架焊成一体。钢架立毕后,用虚碴将钢架拱脚连接板埋住,以便与下单元钢架连接,所有钢架必须栓接,当特殊情况螺栓无法连接时,采用Φ16钢筋穿入,弯成环、焊接牢固,不得单纯使用帮焊。
所述步骤S2中,钢架严格按设计施作,在安设过程中当钢架与初喷层之间有较大间隙时设砼垫块,钢架与围岩接触空隙间距不应大于30mm,钢架架立时要留有足够的保护层,钢架距围岩的距离不小于5cm。
所述步骤S1中,根据围岩破碎情况及支护变形情况采用R32N自进式锚杆或Φ22砂浆锚杆。
采用R32N自进式锚杆:a、注浆采用双液注浆泵,注浆前先检查注浆泵及其零件是否齐备和正常,严格按操作程序作业;b、检查水泥、砂的粒径、比例、温度等是否符合规定,浆液严格按设计配合比配制;c、用水或风再次检查锚孔是否畅通,孔口返水或风即可,迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好;d、开动注浆泵,整个注浆过程要连接灌注,不得停顿,必须一次完成,观察当浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值,即可停泵,若注浆过程中出现堵管现象,应及时清理锚杆,注浆管及泵,此时若压力表显示有压力,应反转电机1~2秒卸压,方可卸下各接头;e、当完成一根锚杆的注浆后,应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头,清洗并安装到另一根锚杆,继续注浆;若停泵时间较长,应放掉泵及管中余浆,以免堵孔;f、注浆过程中,要及时清洗接头,以保证注浆过程的连续性,完成整个注浆后,应及时清洗及保养泵;g、在注浆达到初始设计强度后,上紧螺母及垫板。
采用Φ22砂浆锚杆:a、锚杆注浆采用自制砂浆泵灌注,砂浆拌制采用小型砂浆拌合机现场拌制,随拌随用,保证拌合质量;b、水泥砂浆水泥选用具有膨胀性早强低碱水泥,砂必须预先筛选,保证质量及注浆效果;c、注浆前先用高压风、水对注浆孔进行冲洗,保证无石屑、杂质,将注浆管插入锚杆孔最底端,开注浆泵,随着压力缓慢抽注浆管,以保证孔内浆体饱满;d、安装锚杆时,要在锚杆上做出孔深标记,确认孔内浆体饱满后,将锚杆体缓慢均匀推入,保证浆体完全包裹锚杆;e、在施作拱部锚杆时,为防止在砂浆凝固前因锚杆自重下滑,可用木楔在孔口锲紧杆体;f、锚杆施作完毕后,随即安设锚杆垫板,将垫板和锚杆焊成一体;g、在有钢架地段施作锚杆时,可将锚杆与钢架或连接筋焊成一体,以增加支护整体受力。
所述步骤S2中,喷射砼采用湿喷作业,喷射砼水泥采用42.5R低碱普通硅酸盐水泥,喷砼采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模量应大于2.5,含水率宜控制在5%~7%之间,喷射砼不得采用细砂,采用坚硬耐久的碎石或卵石,石子粒径不大于15mm,使用前筛洗干净,含水率控制在2%左右,石子的级配符合设计要求。
与现有技术相比,本发明所具有的有益效果为:
台阶法开挖具有足够的作业空间和较快的施工速度。台阶有利于开挖面的稳定性,尤其是上部开挖支护后,下部作业较为安全;湿式喷射可以有效地减少回弹,降低粉尘,加大一次喷层厚度,提高喷射砼质量。施工过程中充分发挥围岩量测的作用,及时认真分析量测资料,根据结果及时修正支护参数及预留变形量,本发明具有施工进度快、工序简单、便于施工安全控制等优点,并且可以采用大型先进挖装设备配合人工施工作业,减少爆破振动对围岩的扰动。
附图说明
图1为本发明开挖支护工序流程图;
图2为本发明支护系统施工流程图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示,一种隧道断层快速施工方法,包括以下步骤:采用三台阶施工,上、中台阶长度5m,仰拱距下台阶15~20m,二次衬砌距仰拱端头不大于50m,在断层带短台阶法施工中,各工序实行平行流水作业,整体平稳推进。
S1、开挖支护施工:
S11、上断面超前支护,下断面喷砼;
S12、上断面爆破作业,下断面平行钻眼;
S13、爆破;
S14、排烟排险;
S15、第一次扒碴;
S16、出碴;
S17、第二次扒碴,出碴和第二次扒碴时上、中断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;
S18、出碴;
S19、上断面喷砼,下断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;
S2、支护系统施工:
S21、开挖:检查开挖断面,是否开挖到位,有无欠挖现象,若有欠挖,要提前处理;
S21、初喷砼;
S22、测量放线;
S23、架立钢架:钢架按设计要求在构件加工厂加工成型,将加工场地用砼硬化,按设计放出加工大样,型钢、钢筋根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割加工余量,保证钢架置于稳固的基底上,施工时在钢架基脚部位预留10~15cm原岩,待架立钢架时挖槽就位,当围岩软弱且富水时,在钢架基脚处增设纵向槽钢托梁,以增加基底承载力;
S24、合格检查:合格进行下一步骤,不合格进行调整后进入下一步骤;
S25、焊接纵向连接筋、定位系;
S26、复喷砼至设计厚度;
S27、监控量测;
S28、信息反馈、调整支护参数。
检查钢架是否合格,进行试拼,检查尺寸是否正确,各部位焊接是否牢固,有无漏焊现象。检查开挖断面,是否开挖到位,有无欠挖现象,若有欠挖,要提前处理,以保证钢架一次架立合格。钢架架立后首先检查钢架各部结构尺寸是否正确,要求钢架平面垂直于隧道中线,其倾斜角度不大于2°,钢架标高不低于设计标高,钢架任何部位偏离铅垂面不大于2cm。待钢架各部尺寸均符合要求后,对所有连接板螺丝重新紧一遍,保证连接牢固,使用格栅钢架时,分节格栅夹板处主筋采用20cm长Φ22钢筋帮焊,使上下主筋连成一体。为保证钢架位置安设准确,待钢架架立到标准后,立即用纵向连接筋将钢架与已施作钢架焊成一体。钢架立毕后,用虚碴将钢架拱脚连接板埋住,以便与下单元钢架连接。钢架立毕后,为保证钢架的整体稳定性,按设计布置纵向连接筋与已施作完毕钢架焊成一体,同时将钢架与系统锚杆焊成一体,使钢架与锚杆共同受力。
优选的,步骤S1中,断层带施工中,仰拱紧跟,保持仰拱距下断面15m~20m的施工间距;仰拱施作采用栈桥平行作业,在下断面喷砼作业与上断面钻爆工序的6小时内,完成一组5~8米仰拱施工。
优选的,仰拱施工采用移动式栈桥,跳槽施工,若围岩收敛变形较大,仰拱开挖前,在起拱线位置采用Φ108钢管横支撑加固。钢管与托梁焊接成一体,钢管间用4根Φ22钢筋连接以利受力。
优选的,步骤S24中,钢架架立后首先检查钢架各部结构尺寸是否正确,要求钢架平面垂直于隧道中线,其倾斜角度不大于2°,钢架标高不低于设计标高,钢架任何部位偏离铅垂面不大于2cm。
优选的,步骤S25中,为保证钢架位置安设准确,待钢架架立到标准后,立即用纵向连接筋将钢架与已施作钢架焊成一体。钢架立毕后,用虚碴将钢架拱脚连接板埋住,以便与下单元钢架连接,所有钢架必须栓接,当特殊情况螺栓无法连接时,采用Φ16钢筋穿入,弯成环、焊接牢固,不得单纯使用帮焊。
优选的,步骤S2中,钢架严格按设计施作,在安设过程中当钢架与初喷层之间有较大间隙时设砼垫块,钢架与围岩接触空隙间距不应大于30mm,钢架架立时要留有足够的保护层,钢架距围岩的距离不小于5cm。钢架立毕后,要对各部尺寸仔细检查、复核,以避免结构尺寸发生偏差。要根据围岩量测资料及时调整支护参数、预留变形量。冬季施工时,钢架要在洞内存放,避免洞内外温差太大影响喷砼结构整体质量。钢架架立后尽快喷射砼,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷砼共同受力;喷射砼应分层进行,每层厚度6~8cm,从拱脚或墙脚处由下向上喷射,以防止上部喷射回弹料虚掩拱脚不密实,造成强度不够,拱脚失稳。
优选的,步骤S1中,根据围岩破碎情况及支护变形情况采用R32N自进式锚杆或Φ22砂浆锚杆。
优选的,采用R32N自进式锚杆:a、注浆采用双液注浆泵,注浆前先检查注浆泵及其零件是否齐备和正常,严格按操作程序作业;b、检查水泥、砂的粒径、比例、温度等是否符合规定,浆液严格按设计配合比配制;c、用水或风再次检查锚孔是否畅通,孔口返水或风即可,迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好;d、开动注浆泵,整个注浆过程要连接灌注,不得停顿,必须一次完成,观察当浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值,即可停泵,若注浆过程中出现堵管现象,应及时清理锚杆,注浆管及泵,此时若压力表显示有压力,应反转电机1~2秒卸压,方可卸下各接头;e、当完成一根锚杆的注浆后,应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头,清洗并安装到另一根锚杆,继续注浆;若停泵时间较长,应放掉泵及管中余浆,以免堵孔;f、注浆过程中,要及时清洗接头,以保证注浆过程的连续性,完成整个注浆后,应及时清洗及保养泵;g、在注浆达到初始设计强度后,上紧螺母及垫板。钻孔前检查锚杆是否中空,钻头水孔是否有异物堵塞,若有应清理干净,保证杆体与钻头通畅;连接钻头钻杆,连接钻机和钻杆。由于在破碎岩层中钻进,钻头的水孔易堵塞,因此在钻进过程中,应放慢钻进速度,多回转,少冲击,若在钻孔中有水孔堵塞现象,应后撤钻杆50cm,并反复扫孔,使水孔畅通,然后慢慢钻进,直至设计深度;连接钻头钻杆,连接钻机和钻杆。由于在破碎岩层中钻进,钻头的水孔易堵塞,因此在钻进过程中,应放慢钻进速度,多回转,少冲击,若在钻孔中有水孔堵塞现象,应后撤钻杆50cm,并反复扫孔,使水孔畅通,然后慢慢钻进,直至设计深度;若锚杆需加长时,用钻杆连接套连接已施作锚杆和另一根锚杆,继续钻进,直到要求深度;钻孔完成后,用钢管将止浆塞通过锚杆外露端打入孔口10cm左右,同时安装锚杆垫板及螺母,但此时不宜上紧。
优选的,采用Φ22砂浆锚杆:a、锚杆注浆采用自制砂浆泵灌注,砂浆拌制采用小型砂浆拌合机现场拌制,随拌随用,保证拌合质量;b、水泥砂浆水泥选用具有膨胀性早强低碱水泥,砂必须预先筛选,保证质量及注浆效果;c、注浆前先用高压风、水对注浆孔进行冲洗,保证无石屑、杂质,将注浆管插入锚杆孔最底端,开注浆泵,随着压力缓慢抽注浆管,以保证孔内浆体饱满;d、安装锚杆时,要在锚杆上做出孔深标记,确认孔内浆体饱满后,将锚杆体缓慢均匀推入,保证浆体完全包裹锚杆;e、在施作拱部锚杆时,为防止在砂浆凝固前因锚杆自重下滑,可用木楔在孔口锲紧杆体;f、锚杆施作完毕后,随即安设锚杆垫板,将垫板和锚杆焊成一体;g、在有钢架地段施作锚杆时,可将锚杆与钢架或连接筋焊成一体,以增加支护整体受力。锚杆严格按设计要求梅花型布设置,锚杆要与岩体主结构面垂直;锚杆长度应大于孔深6~10cm,锚杆加工误差不大于±1cm;锚杆孔位严格按设计布设,孔位误差不大于10cm,锚杆钻孔深度误差控制在±2cm以内,钻孔完成后,孔内石粉必须用高压风、水冲洗干净。
优选的,步骤S2中,喷射砼采用湿喷作业,喷射砼水泥采用42.5R低碱普通硅酸盐水泥,喷砼采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模量应大于2.5,含水率宜控制在5%~7%之间,喷射砼不得采用细砂,采用坚硬耐久的碎石或卵石,石子粒径不大于15mm,使用前筛洗干净,含水率控制在2%左右,石子的级配符合设计要求。湿式喷射可以有效地减少回弹,降低粉尘,加大一次喷层厚度,提高喷射砼质量。锚喷支护喷射砼,分初喷和复喷二次进行。初喷在开挖(或分部开挖)完成后立即进行,以尽早封闭暴露围岩,防止开挖面风化剥落;复喷砼在锚杆、挂网或钢架安装后进行,尽快形成喷锚支护整体受力,以抑制围岩变位。
喷射砼前的准备工作:对水泥、砂、石子、速凝剂、水等的质量进行检查,所有材料符合相关规定;喷砼采用湿喷,喷砼前应对喷射机、砼搅拌机、空压机等进行检查。保证各管路及接头良好,要求风管不漏风、水管不漏水;喷砼作业前,应认真清除作业面拱脚或墙脚的虚碴和回弹物料,以防止拱墙脚因喷砼强度不足出现失稳现象;在喷砼前要搭好简易喷砼作业平台,作业平台长4.0m,高度、宽度要满足喷砼需要,台架要轻便、实用,由各洞口自行加工,以保证喷射作业方便灵活安全;喷砼作业前,应用高压风水(对遇水易泥化的岩面只用风)清洗受喷面,以保证喷射砼与受喷岩面粘结牢固,保证喷射砼和地层良好的共同受力;喷层厚度是评价喷砼支护工程质量的主要项目之一。施工中往往发生因喷层过薄而引起砼开裂、离鼓和剥落现象。因此在施工中必须控制好喷层厚度;若受喷面有地下水时,应在出水点处埋设导水管或导水槽,将水引离岩面,然后再喷射砼。
喷射作业要求:⑴喷射速度(即喷头出口处的工作风压)是影响喷射砼质量和回弹的重要因素之一。当风压过小,即喷射速度太小时,由于喷射冲击力太小,粗骨料不容易嵌入新鲜砼中,则回弹率增大,也影响喷射强度;当风压过大,即喷射冲击力太大时,回弹率也高,也会使粉尘浓度增大。当喷头处的工作风压为0.1MPa左右时,在其它影响因素符合规定时,喷射砼回弹率较小,强度较高,粉尘浓度较低。
⑵砼喷射机安装调试好后,在料斗上安装振动筛(筛孔10~15mm),以免超粒径骨料进入喷射机。喷射时,送风之前先打开计量泵(注意:此时喷嘴应朝下,以免速凝剂流入输送管内),以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔。
⑶喷射手应保持喷头具有良好的工作状态,以喷射砼回弹量小,表面湿润有光泽,易粘着为好,同时喷射机司机与喷锚手要密切配合,根据喷射手反馈的喷射情况及时调整风和计量泵,控制好风压和速凝剂掺量。
⑷喷头与受喷面的角度,一般应垂直于受喷面,但在喷边墙时,宜将喷头略向下俯10°左右,使砼束喷射在较厚的砼顶端,可避免料束中的粗骨料直接与受喷面撞击,减少回弹量。
⑸喷射距离是以喷砼最小回弹量和最高强度来确定的,原则上以能看清喷射情况,使料束集中,回弹量小为宜,同时取决于喷头出口压力大小,一般以0.6~1.0m较好,在此情况下喷射,粗骨料易嵌入塑性砂浆层中。喷射冲击力适宜,表现为一次喷射厚度大,回弹率低,粉尘浓度小。
⑹一次喷射厚度,主要由喷砼颗粒间的凝聚力和喷层与受喷面间的粘结力而定,厚度太薄会增大回弹率,厚度太大会使砼颗粒间的凝聚力减弱,同时会引起大片坍落或形成喷砼与岩面脱离,形成空隙,一次喷射厚度不宜超过10cm。分层喷射时,后一层喷砼应在前一层喷砼终凝后进行,时间间隔一般为15~20min,若终凝1小时后再进行喷射时,应先用风水清洗喷层表面。
⑺为提高工效和保证质量,喷射作业应分片进行,一般为2米长,1.5米宽的小片。喷射的顺序为先墙后拱,自下而上,如岩面凹凸不平时,应先喷凹处找平,然后向上喷射。喷射时喷头料束应呈旋转轨迹“S”型运动,转动半径一般在15cm左右,力求喷出的砼层面平顺光滑。
⑻喷射砼施工中的回弹率,同喷射砼材料和水灰比,混合物喷射速度,喷头至受喷面的距离与角度及喷射手技术熟练程度等因素有关,而回弹率的高低对喷射砼质量、材料消耗、施工效率等都有重大影响,喷砼的回弹率边墙不应大于15%,拱部不应大于25%。
⑼在低温下进行喷砼作业时,砼凝结时间显著加长,使喷砼一次喷射厚度减少,并使回弹率增大,同时砼强度增长缓慢,为了保证冬季施工中砼强度能正常发展,要求喷砼料进入喷射机的温度不低于5℃,对喷砼用水进行加热。
⑽在有钢架喷射砼时,关键是保证钢架与壁面之间的砼充填密实,在施工时首先喷射钢架与壁面之间的砼,待钢架与壁面之间及钢架周围填满砼之后,再喷射钢架之间的砼。
钢筋网采用Φ8钢筋,制作前进行校直、除锈,钢筋网在构件加工厂统一加工成片,不得在洞内绑扎。钢筋网片制作成二种规格,一种1.0×1.0m,一种1.0×2.0m,视洞内施工情况选用,网格间距20×20cm,在洞内焊接形成整体。
正洞测量选择洞内观察,水平净空变化值以及拱顶下沉量测、三个必测项目,为日常施工管理提供有关数据资料,必要时,在增设隧道底上鼓量测项目,断层带进行围岩压力量测。
断带中施工,开挖后立即速喷C20砼4~6cm,然后立即架立I18型钢钢架,型钢钢架间距3榀/2m,架立钢架的标高应按放大20cm为准,垂直度、扭曲度、标高必须在允许范围内,钢架连接板处均采用[20槽钢作托梁垫好,防止下沉,立好后采用Φ22纵向连接筋内外交错布置,环向间距1根/1m,并与钢架焊牢,连接筋搭接焊不小于10cm,双面焊接,焊缝饱满、平顺、圆滑。网片采用Φ8钢筋网格,间距20×20cm,铺设在型钢架背面与钢架及连接筋焊接牢固,网片间搭接10cm点焊牢固,钢架架立完毕经检查符合要求后再施作系统锚杆,锚杆长4.0m,间距0.8×0.8m,梅花型布置,锚杆垫板按设计要求安设到位,一边施工锚杆,一边进行锚杆注浆,锚杆与注浆施工符合要求后,再进行喷砼作业。喷砼必须按规范操作,喷砼厚度应覆盖钢架,并不小于3cm保护层。喷锚前用虚土埋住托梁约10cm,待下台阶开挖清除干净,架立钢架时螺栓连接。
上面仅对本发明的较佳实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化,各种变化均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种隧道断层快速施工方法,其特征在于,包括以下步骤:采用三台阶施工
S1、开挖支护施工:
S11、上断面超前支护,下断面喷砼;
S12、上断面爆破作业,下断面平行钻眼;
S13、爆破;
S14、排烟排险;
S15、第一次扒碴;
S16、出碴;
S17、第二次扒碴,出碴和第二次扒碴时上、中断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;
S18、出碴;
S19、上断面喷砼,下断面安装钢架、施作锚杆、钢筋网片;
S2、支护系统施工:
S21、开挖:检查开挖断面,是否开挖到位,有无欠挖现象,若有欠挖,要提前处理;
S21、初喷砼;
S22、测量放线;
S23、架立钢架:保证钢架置于稳固的基底上,施工时在钢架基脚部位预留10~15cm原岩,待架立钢架时挖槽就位,当围岩软弱且富水时,在钢架基脚处增设纵向槽钢托梁,以增加基底承载力;
S24、合格检查:合格进行下一步骤,不合格进行调整后进入下一步骤;
S25、焊接纵向连接筋、定位系;
S26、复喷砼至设计厚度;
S27、监控量测;
S28、信息反馈、调整支护参数。
2.根据权利要求1所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,断层带施工中,仰拱紧跟,保持仰拱距下断面15m~20m的施工间距;仰拱施作采用栈桥平行作业,在下断面喷砼作业与上断面钻爆工序的6小时内,完成一组5~8米仰拱施工。
3.根据权利要求2所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:所述仰拱施工采用移动式栈桥,跳槽施工,若围岩收敛变形较大,仰拱开挖前,在起拱线位置采用Φ108钢管横支撑加固。钢管与托梁焊接成一体,钢管间用4根Φ22钢筋连接以利受力。
4.根据权利要求1所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:所述步骤S24中,钢架架立后首先检查钢架各部结构尺寸是否正确,要求钢架平面垂直于隧道中线,其倾斜角度不大于2°,钢架标高不低于设计标高,钢架任何部位偏离铅垂面不大于2cm。
5.根据权利要求1所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:所述步骤S25中,为保证钢架位置安设准确,待钢架架立到标准后,立即用纵向连接筋将钢架与已施作钢架焊成一体,钢架立毕后,用虚碴将钢架拱脚连接板埋住,以便与下单元钢架连接,所有钢架必须栓接,当特殊情况螺栓无法连接时,采用Φ16钢筋穿入,弯成环、焊接牢固,不得单纯使用帮焊。
6.根据权利要求1所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:所述步骤S2中,钢架严格按设计施作,在安设过程中当钢架与初喷层之间有较大间隙时设砼垫块,钢架与围岩接触空隙间距不应大于30mm,钢架架立时要留有足够的保护层,钢架距围岩的距离不小于5cm。
7.根据权利要求1所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:所述步骤S1中,根据围岩破碎情况及支护变形情况采用R32N自进式锚杆或Φ22砂浆锚杆。
8.根据权利要求7所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:采用R32N自进式锚杆:a、注浆采用双液注浆泵,注浆前先检查注浆泵及其零件是否齐备和正常,严格按操作程序作业;b、检查水泥、砂的粒径、比例、温度等是否符合规定,浆液严格按设计配合比配制;c、用水或风再次检查锚孔是否畅通,孔口返水或风即可,迅速将锚杆和注浆管及泵用快速接头连接好;d、开动注浆泵,整个注浆过程要连接灌注,不得停顿,必须一次完成,观察当浆液从止浆塞边缘流出或压力表达到设计值,即可停泵,若注浆过程中出现堵管现象,应及时清理锚杆,注浆管及泵,此时若压力表显示有压力,应反转电机1~2秒卸压,方可卸下各接头;e、当完成一根锚杆的注浆后,应迅速卸下注浆软管与锚杆的接头,清洗并安装到另一根锚杆,继续注浆;若停泵时间较长,应放掉泵及管中余浆,以免堵孔;f、注浆过程中,要及时清洗接头,以保证注浆过程的连续性,完成整个注浆后,应及时清洗及保养泵;g、在注浆达到初始设计强度后,上紧螺母及垫板。
9.根据权利要求7所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:采用Φ22砂浆锚杆:a、锚杆注浆采用自制砂浆泵灌注,砂浆拌制采用小型砂浆拌合机现场拌制,随拌随用,保证拌合质量;b、水泥砂浆水泥选用具有膨胀性早强低碱水泥,砂必须预先筛选,保证质量及注浆效果;c、注浆前先用高压风、水对注浆孔进行冲洗,保证无石屑、杂质,将注浆管插入锚杆孔最底端,开注浆泵,随着压力缓慢抽注浆管,以保证孔内浆体饱满;d、安装锚杆时,要在锚杆上做出孔深标记,确认孔内浆体饱满后,将锚杆体缓慢均匀推入,保证浆体完全包裹锚杆;e、在施作拱部锚杆时,为防止在砂浆凝固前因锚杆自重下滑,可用木楔在孔口锲紧杆体;f、锚杆施作完毕后,随即安设锚杆垫板,将垫板和锚杆焊成一体;g、在有钢架地段施作锚杆时,可将锚杆与钢架或连接筋焊成一体,以增加支护整体受力。
10.根据权利要求1所述的一种隧道断层快速施工方法,其特征在于:所述步骤S2中,喷射砼采用湿喷作业,喷射砼水泥采用42.5R低碱普通硅酸盐水泥,喷砼采用坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模量应大于2.5,含水率宜控制在5%~7%之间,喷射砼不得采用细砂,采用坚硬耐久的碎石或卵石,石子粒径不大于15mm,使用前筛洗干净,含水率控制在2%左右,石子的级配符合设计要求。
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