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(4)钢管施工误差:径向不大于20cm,相邻钢管之间环向不大于5cm。 (5)隧道纵向同一横断面的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少须错开1m。
(6)钢花管上钻注浆孔,孔径10~16mm,孔间距14cm。呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段150cm,编号为双号的钢管不开孔。
(7)注浆材料:水泥浆液,注浆前应进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,一般水灰比为1:1(重量比),注浆压力:0.5-2.0MPa。
(8)管棚打设并注浆完成后,在管灌注M10水泥砂浆,并保证密实。 中管棚施工:
中管棚施工采用引孔顶入法。钻机采用FJY25C型圆盘式钻架与YG80型导轨式凿岩机配套进行洞钻孔施工。管棚施工时,为保证施工精度,利用全站仪进行精确定位,并用测斜仪进行钻孔偏斜度控制,严格控制好管棚的方向,并作好每个钻孔的记录。顶入所有钢管后,用高压风进行管泥砂清除,清除完毕后采用液压注浆机进行管棚注浆施工。具体工艺流程见管棚施作工艺流程图1。
浆液灌注根据现场地质情况及成孔效果,可采用多次注浆通过调整注浆压力对钢管及钢管周围空隙进行填充。
浆液搅拌采用专用搅拌桶进行搅拌,浆液配置严格按照试验配合比进行;浆液在搅拌桶搅拌好后流放到容器,并在容器机械搅拌防止浆液沉淀。
(1)管棚制作
中管棚采热轧无缝钢管制成,管壁须钻注浆孔,孔径8~10mm,孔间距10~20cm,成梅花型布置,前端加工成锥形,锥长20cm,头尾部30cm作为不钻孔的止浆段。注浆压力一般为0.5~1.0Mpa,具体浆液配合比为0.8:1~1:1。中管棚构造见图2。
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水泥浆拌制 水泥浆配比选定 钻机上安装钢管, 顶进联接套 钢花管施作 搭设钻孔平台,安装钻机 钻管棚孔 顶第一节钢管棚管 顺次顶第二至N节管 棚管(直至设计深度) 管节联接套加工制作 连接管路及密封孔口 压水检查达到时要求 注浆机 压注水泥浆 钻检查孔检查分析效果 结束 图1管棚施作工艺流程图
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图2 中管棚构造图
①钢花管上钻注浆孔,孔径10~16mm,孔间距20cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段100cm。注浆孔应采用机械成孔。在必要时钢花管(钢管)设置钢筋笼,钢筋笼由4根φ18主筋与φ42固定环焊接,固定环采用设计钢管短管节,节长5cm,将其与主筋焊接,按1m间距设置。
②钢管接头设计采用车丝扣30cm钢管连接,两端各分节钢管外车丝扣长15cm。
③管棚注浆口必须安设止浆阀,注浆过程中,止浆阀止浆后,注浆终压满足设计及规要求,确认注浆饱满,方可停止注浆。
(2)管棚施工
①钻孔:选择管棚钻机作为管棚钻孔施工使用的机具。随着孔深的增大,需要对回转扭矩、冲击功率及推力进行控制和协调,尤其要严格控制推力,不能过大。具体要求详见下表。
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 1° ±50mm ±50mm ②顶管作业:将钢管安放在管棚钻机上后,对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击力控制在1.8~2.0MPa,推进压力控制在4.0~6.0MPa。
③封闭钢管尾部:先用麻布条封堵管棚钻孔空隙,后用环形楔环顶紧,最后用电焊将楔形环焊接在管棚上。
(3)注浆作业
施工前做注浆试验,以确定合理的注浆参数;管棚注浆采用水泥浆液注浆,水灰比控制在0.8:1~1:1;注浆压力0.5~2MPa,其浆液配合比、注浆压力中可根据现场情况调整。
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注浆采用从孔口一次注入,为使管浆液饱满密实,注浆时等排气孔有浆液流出,进行终压注浆,直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止,然后闭其阀门。注浆结束标准:注浆压力达到设计终压并终压不少于15分钟时,注浆量达到设计注浆量的80%以上时,可结束注浆,进浆量一般为20-30L/min以下,注浆结束后及时清除管浆液。见管棚注浆工艺流程图见图3。
安装孔管 连接管路 钻压水试验 注注浆 效果检查 效 结束 整修管路、重新注浆 孔 调整浆液 图3管棚注浆工艺流程图
4.6 断层及构造带施工
4.6.1断层
根据物探及地质调会成果,隧道区有11条推测断层:
(1)F物探1:该断裂与隧道洞身交汇里程DK184+90~DK184+940之间,剖面交角为93°。
(2)F物探2:该断裂与隧道洞身交汇里程DK185+180~DK185+220之间,剖面交角为93°。
(3)F物探3:该断裂与隧道洞身交汇里程DK187+280~DK187+320之间,剖面交角为104°。
(4)F物探4:该断裂与隧道洞身交汇里程DK187+280~DK184+310之间,剖面交角为82°。
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(5)F物探5:该断裂与隧道洞身交汇里程DK187+760~DK187+820间,剖面交角为88°。
(6)F物探6:该断裂与隧道洞身交汇里程DK187+980~DK188+020之间,剖面交角为83°。
(7)F物探7:该断裂与隧道洞身交汇里程DK188+820~DK188+860之间,剖面交角为81°。
(8)F物探8:该断裂与隧道洞身交汇里程DK190+220~DK190+260之间,剖面交角为103°。
(9)F物探9:该断裂与隧道洞身交汇里程DK191+120~DK191+180之间,剖面交角为89°。
(10)2#斜 F物探1:该断裂与隧道洞身交汇里程约为2#斜03+30,剖面交角为86°。
(11) 2#斜 F物探2:该断裂与隧道洞身交汇里程约为2#斜05+10,剖面交角为89°。
4.6.2褶皱
通过现场调绘、勘探、物探等综合勘探形式揭示本隧道由一直立开阔向斜组成,褶皱核部位于DK188+860附近,褶皱走向为NEE100°,延伸较远,两翼产状分别为190°<7°及40°<25°。核部岩性为奥陶中统上马家沟组二段(O2S2)中厚层灰岩,两翼为中厚层灰岩、灰岩夹中薄层泥灰岩。褶皱围较大,为该隧道的主要构造形式。
4.6.3断层及构造带施工方案
(1)在施工到设计图纸标明或超强地质预报显示的断层破碎带及其它构造带之前,应采用超强钻探明断层构造带地质情况是否与设计相符,及时调整超强加固措施和施工方法;
(2)使用超长钻孔了解开挖面前方地质、探明地下水情况,根据地下水情况采取超强注浆堵水、疏水及改良地层措施;
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