管棚注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。注浆施工由两端管棚钢花管开始注浆,跳孔进行注浆施工,向隧道拱顶钢管方向推进,开始时注浆的浆液浓度要低一些,逐渐加浓至设计浓度。这样做法有利于注浆的浆液向拱顶方向扩散,而且促进浆液的致密程度,利于防渗的要求。孔号为奇数的管棚完成后,再进行偶数管棚注浆。长管棚注浆按固结管棚周围有限范围内的土石设计,浆液扩散半径不小于0.5m,注浆采用分段注浆。 3)注浆施工要点
a、为了保证管棚注浆施工作业顺利进行和保证管棚施工质量和安全,注浆前应做好止水止浆墙的施工:为防止注浆薄弱地段地下水涌出作业面及注浆时跑浆,注浆地段的起始处掌子面应喷射20CM厚混凝土(加单层钢筋网)。此后,每个注浆段终止处留出3米厚围岩作为止浆岩盘。
b、注浆孔位要准确,定位偏差应小于5cm,孔底偏差不大于孔深的1%~2%。顶管施工作业过程中会使管内混入一些碎石和碎屑,在注浆施工前一定要用高压风水进行吹洗,如果管内仍有较大的碎石,应采用小于钢管内径的钻头,利用凿岩台车钻进将其钻碎,吹洗干净。
c、拌浆时严禁纸屑等杂物混入浆液,拌好的浆液要过滤,未经过滤的浆液严禁进入泵体,以防堵塞。注浆过程中,要时刻注意泵口及孔口的压力变化情况,发现问题及时处理。双液注浆时,要经常测定混合气候的浆液的凝结时间,防止由于泵及管路故障,造成浆液比例改变而发生事故。注浆过程中,如发现孔口及工作面漏浆,要采取封堵,缩短凝胶时间及采用间歇注浆方式。做好钻孔、注浆记录,为分析注浆效果提供依据。注浆结束后,要彻底的清洗泵体和管路,以保证下次注浆安全顺利进行。
d、注浆施工过程中如发现掌子面漏浆,应及时用麻布进行封堵。 e、注浆结束:进浆量小于20~25L/min;注浆压力逐步升高,达到设计终压后稳定10min以上;注浆结束后采用M10水泥砂浆填充无缝钢管。完成长管棚注浆施工后,在管棚支护的保护下,按设计的施工步骤进行开挖。
(4)严格注浆施工作业现场控制,保证注浆质量
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注浆施工作业中,浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况,并及时采取相应措施。
①压力逐渐上升,但达不到设计要求的压力。原因分析是:浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出。此时应适度加大浆液浓度、小时间间隔注浆。
②注浆开始后压力不上升,甚至离开初始压力呈下降的趋势。原因分析是:表明浆液已经外溢。此时应该采取大浓度浆液和较低注入速度,如果情况无改变,则应先停止注浆。
③注浆压力上升后突然下降,表明浆液从注浆管周围溢走,或者是注入速度过大,扰动碎石岩层,或遇到空隙薄弱部位。此时应适度降低注入速度。
④压力反复升降,但总趋势呈上升态势。原因分析:由于注浆浆液的凝胶时间较短。此时应该是度调长浆液凝胶时间。
⑤压力上升很快,而注入速度上不去。原因分析:表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。
⑥压力有规律上升,即使达到容许压力时,注浆速度也比较正常,这表明注浆施工作业是成功的。
⑦压力上升后又下降,然而后来压力又再度上升,并达到设计的要求值。这可以认为该种情况的空隙部位已被浆液填满,此种情况也是成功的。 (5)管棚注浆施工的结束标准
①单孔注浆结束条件。注浆过程中只要满足以下两个条件之一,即可认为单孔注浆达到设计的要求并可结束注浆施工。单孔注浆结束条件:a、注浆压力达到注浆设计所规定的终压2.0MPa。b、单孔注浆量达到设计注浆量的80%以上。注浆量的计算公式如下: Q=A×β=л×R×L×β 式中:Q---总注浆量(M3); A---注浆范围岩层体积(M3);
β---填充率,根据图纸及岩石地层的情况而定。
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R---注浆半径(M); L---注浆长度(M)。
②全地段结束条件:所有注浆孔均以符合单孔注浆结束条件,无漏注浆的情况。
3.3.3 质量控制及检验
①长管棚应注意两次循环之间的搭接,搭接长度不宜小于2m,两相邻接头不允许出现在同一断面内。
②顶进过程应随时注意防止堵孔、坍孔。
③注浆前,必要时对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚50~200mm 的砼封闭作为止浆墙。
④注浆过程应随时注意注浆压力的变化,压力达到设计值且注浆量也与设计相符后,即可停止注浆。
⑤注浆结束后,再钻孔检查注浆效果是否达到设计要求,如未达到应根据实际情况调整注浆参数进行补孔注浆。
⑥注浆后至开挖前时间的间隔,根据浆液种类控制在4~8h。在管棚相接处开挖时保留1.5~2.0m的止浆墙,以防止注浆时孔口跑浆。
⑦整个过程中做好记录,内容包括打孔的角度、间距、深度、钢管的长度、注浆压力、注浆数量、起止时间等,作为后续施工调整注浆参数依据。
管棚钻孔允许偏差
序号 1 2 3 项 目 方向角 孔口距 孔 深 允 许 偏 差 1ο ±50mm ±50mm 钢架安装允许偏差
序号 1 项 目 间距 ~ 12 ~
允许偏差 ±100mm
2 3 4 5 6 7 8 9 10 横向 高程 垂直度 保护层和表面覆盖层厚度 钢架周边拼装 平面翘曲 钢架节点焊接长度 钢架的混凝土厚度 钢架的混凝土表面覆盖层厚度 ±50mm ±50mm ±2ο -5mm ±3cm 小于2cm 大于4cm 不得小于4cm 不得小于3cm (1)型钢钢架加工
型钢均在钢筋加工厂统一加工,加工完成的钢架检验合格后运至施工现场安装。
(2) 型钢钢架安装
① 为保证钢架位臵安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷砼时,在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板(和槽钢)位臵。
② 钢架按设计位臵安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m用砼预制块楔紧,钢架背后用喷砼填充密实。钢架纵向连接采用HRB400Φ20钢筋,环向间距1m。
③ 钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架1~2排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射砼。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。
④ 架立钢架后应尽快进行喷砼作业,以使钢架与喷砼共同受力。喷射砼分层进行,先从拱脚或墙角处由下向上喷射,防止上层喷射料虚掩拱脚(墙角)不密实,造成强度不够,拱脚(墙角)失稳。 3.4 开挖施工
洞口防护完成后,方可进行暗洞掘进。洞口25m设计均为V级围岩,围岩较破碎,采用I16钢架加管棚支护进洞方案。
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洞口开挖采用台阶法开挖,挖掘机配合人工开挖,遇有围岩不能采用机械开挖时,采用松动爆破进行开挖,每循环开挖上台阶进尺0.6米,下台阶1.2m。开挖过程必须严格控制轮廓线,不得超挖,否则会造成拱架背后形成空洞。 3.5 初期支护
开挖完成后,立即安装拱架,然后挂设钢筋网,钢筋网Ф8钢筋加工,网格间距20cm×20cm。
型钢钢架:I16型钢钢架;安装间距0.6m/榀。
四、资源配臵计划
4.1劳动力配臵计划
劳动力配备主要有管理人员、技术人员、测量人员、试验人员、钢筋工、施钻工、电工、电焊工、爆破工、木工、混凝土工、机械车辆司机、机修工、钳工、普工、后勤人员等,并具有铁路工程施工管理经验及相关培训经历,技术工人都有技术等级证书,普通工人均经培训考核后持证上岗。见各工作面主要人员配备表。
石头寨隧道2#斜井主要人员配备表
人员及工种构成 数量 工 作 内 容 架子队长 副队长 技术负责人 1 1 1 施工现场、调度室、全面管理、组织 负责现场施工生产,安全 负责技术质量、环保工作 隧道工程师 2 负责隧道施工技术 专职安全员 质检员 1 1 安全检查 质量检查 其他管理人员 10 测量、试验、物资等 钻爆工 60 ~ 14 ~ 钻孔、装药、起爆、锚杆施工