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皖赣铁路扩能改造工程Ⅱ标隧道工程编号:WGQL-02隧道工程作业指导书2014年4月30日发布2014年5月1日实施中铁上海工程局皖赣铁路扩能改造工程Ⅱ标项目经理部-53-
目录超前小导管施工作业指导书-1-超前长管棚施工作业指导书-9-钢架施工施工作业指导书-20-锚杆施工作业指导书-29-喷射混凝土施工作业指导书-36-监控量测施工作业指导书-44--53-
皖赣铁路隧道工程超前小导管施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于皖赣铁路扩能改造工程II标隧道工程超前小导管注浆预支护施工。2.作业准备2.1内业技术准备(1)组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,隧道专项施工方案,阅读、审核施工图纸,明确有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急方案。(2)施工人员进行全面的技术、操作、安全交底,交底内容要有实际操作性,接收人员需签字,确保施工过程的工程质量和人身安全。(3)对作业人员进行岗前培训,考试合格后方可持证上岗。2.2外业技术准备(1)根据施工进度计划编制材料、机械、设备及劳动力计划表,做好调度工作。(2)超前小导管满足设计及规范要求,根据施工进展的要求提前加工好适当数量的超前小导管,并做好存放。(3)选择注浆材料的及浆液配合比的确定。(4)对机械、设备进行保养、检修,保持机械设备状态良好。(5)施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建临时设施,满足施工生产需要。3.技术要求在开挖前,沿开挖面的外周按10°~40°角度插入直径42mm、50mm的钢管,压注浆液固结围岩。其目的是加固周边一定范围内围岩,与钢架等共同形成的拱部预支护结构,控制软弱围岩变形量。超前小导管配合钢架使用,应用于隧道Ⅳ、Ⅴ-53-
级围岩拱部超前注浆预支护,其纵向搭接长度不小于1m。(1)超前小导管规格:Ⅳ级围岩一般地段:长度4.5m,外径42mm,壁厚3.5mm的热轧无缝钢管;Ⅴ级围岩浅埋偏压地段:长度5.0m,外径50mm,壁厚5mm的热轧无缝钢管;为便于钢管插入围岩内,钢管前端做成锥状,尾部焊上箍筋。(2)环向间距Ⅳ级围岩一般地段:钢管环向间距为50cm,纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm;Ⅴ级围岩浅埋偏压地段:钢管环向间距为30cm,纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于150cm。(3)钢管沿隧道开挖轮廓线布置,外插角Ⅳ级围岩一般地段:外插角10~15°;Ⅴ级围岩浅埋偏压地段:外插角10°和40°交错布置;(4)单液注浆:水泥砂浆水灰比为0.5~1.0(重量比),浆液由稀至浓逐级变换;(5)注浆初压为0.5Mpa,终压为1.0MPa。4.施工程序与工艺流程4.1工艺流程图超前小导管施工工艺流程见图4.1。4.2制作钢花管小导管前端做成尖锥形,尾部焊接φ6mm钢筋加劲箍,管壁上每隔15cm梅花型钻眼,眼孔直径为10mm,尾部长度100cm作为不钻孔的止浆段,钢管前端20cm做成锥状。小导管构造见下图4.2。4.3钻孔及清孔图(1)测量放样,按设计要求在施工作业面上放出钻孔位置,并做好标记。(2)采用凿岩机进行钻孔,孔径较设计小导管管径大3~5mm。(3)按设计倾角、间距、孔深进行钻孔。钻孔时每循环从拱架外弧平行于隧道中线施钻,小导管加工时提前在拱架上按小导管布设间距用气焊割出φ60mm孔。或直接从拱架中部打设,但要注意控制小导管仰角。-53-
(4)钻孔完成后应用高压风清孔,以防止拔出钻杆时孔内掉石堵塞钻孔造成小导管无法安装。地质调查现场试验效果检查制定施工方案进行施工施工准备设备准备管材加工材料准备喷砼封闭掌子面机具准备拱部放样布孔风枪或煤电钻成孔清孔插入小导管注浆隧道开挖M20砂浆准备图4.1超前小导管施工工艺流程图-53-
图4.2小导管构造图4.4小导管安装(1)已加工的小导管由锤击或钻机顶进,顶进钻孔长度不小于90%的管长。(2)安装时,在孔口端用麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞,把小导管插入孔内,带好丝扣保护帽,打入到设计深度,使麻丝柱塞与孔壁压紧。(3)导管外露长度一般为30cm,以便连接孔口阀门和管路,尾部焊接在钢架上,与钢拱架焊接成整体,共同组成预支护体系。(4)用塑胶泥封堵孔口及管壁之间的空隙,以防注浆时从空隙中跑浆而无法保证注浆质量。(5)相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求,且不小于1.0m。(6)钢管顶进时,注意保护管口不受损变形,方便与注浆管路连接。(7)小导管注浆前先喷射砼5cm封闭掌子面,以防注浆时从围岩裂隙中跑浆。Ⅳ级围岩一般地段小导管布置图Ⅴ级围岩浅埋偏压地段小导管布置图4.5注浆-53-
采用注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土5~10cm厚封闭掌子面,形成止浆盘。注浆前先冲洗管内沉积物,由下至上顺序进行。观察注浆压力及注浆泵排浆量变化,分析和改进作业。认真填写注浆记录,防止堵管、跑浆、漏浆。并注意观察施工支护工作面的状态,注浆参数根据注浆试验结果及现场情况调整。(1)小导管安装完成后,应先检查导管孔口是否达到密闭标准,进行压水试验,压力一般不大于1.0MPa,检查设备是否正常,管路连接是否正确(2)水泥浆液应采用搅拌桶配制,防止杂物混入。(3)注浆应采用专用注浆泵注浆,为加速注浆,可安装分浆器同时多管注浆。(4)配制好的浆液应在规定时间内注完,随配随用。(5)注浆前先喷射混凝土厚度5~10cm封闭掌子面,形成止浆盘。(6)注浆顺序为由下至上,浆液先稀后浓、注浆量先大后小,注浆压力由小到大。(7)当发生串浆时,应采用分浆器多孔注浆或堵塞串浆孔隔孔注浆。当注浆压力突然升高时应停机查明原因;当水泥浆进浆量很大、压力不变时,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,采用小流量低压力注浆或间歇式注浆。(8)注浆压力应符合设计要求,浆液应充满钢管及其周围的空隙。(9)注浆结束标准:注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压时注浆方可结束。(10)注浆后要堵塞密实注浆孔,浆液强度达70%以上,或4h后方可进行开挖工作面的开挖。(11)开挖过程中应检查浆液渗透及固结状况,并根据压力-流量曲线分析判断注浆效果,及时调整注浆方案。注浆参数参照以下数据进行选择:注浆压力:一般为0.5~1.0Mpa水泥砂浆水灰比:0.5~1.0(重量比)浆液初凝时间:1~2min水泥:P.O42.5普通硅酸盐水泥砂:中细砂5.质量控制措施工-53-
(1)相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求,且不小于1米。(2)钢管要与拱架焊接牢固,注浆后注浆孔要堵塞密实。(3)钢管顶入钻孔长度不应小于管长的90%。(4)钻孔注浆应做到孔壁圆,角度准,孔身直,深度够,岩粉清洗干净。当出现严重卡钻、孔口不出水时应停止钻孔,在旁边另外重新钻孔。(5)钻孔结束后应掏孔检查,在确定无塌孔和探头石时,才可安设注浆管。(6)注浆前应平整注浆所需场地,检查机具设备,作好止浆墙,并准备注浆材料。(7)注浆顺序为应先注无水孔再注有水孔,从拱顶顺序向下进行。如遇窜浆或跑浆,则可间隔一孔或数孔灌注。注浆结束后,应利用止浆阀保持孔内压力,直至浆液完全凝固。(8)在注浆时,应对支护的工作状态进行检查。当发现支护变形或损坏时,应立即停止注浆,采取措施。(9)注浆结束4小时后,方可进行掌子面的开挖。(10)施工期间,现场施工负责人应会同有关人员对各部支护进行定期检查。在注浆时,当发现支护变异或损坏时,应立即修整加固。6.劳动组织每工班钻孔工人为10人,注浆工人为5人。施工中应根据现场情况及时调整。7.材料要求超前小导管所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。检验数量:以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。8.机具配置根据本隧道的特点,每工班施工机具配置如下:KBY-50/70注浆泵1台、风动凿岩机11台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。9.质量控制及验收标准9.1主控项目-53-
超前小导管施工质量检验按《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)规定的方法检验。9.2一般项目超前小导管施工允许偏差应符合下表规定:超前小导管施工允许偏差序号项目允许偏差1方向角2°2孔口距±50mm3孔深+50,0mm检查数量:施工单位每环抽查3根检查方法:仪器测量、尺量10.安全保证措施(1)加强全员安全意识教育。(2)针对本隧道工程超前小导管施工特点和要求,参照有关规范制订安全规章制度。(3)加强对围岩进行动态监控量测,实行信息化管理,科学地组织施工。(4)拆卸小导管钻孔机器时,要正确操作,避免在机械拆除过程中产生机械损伤。(5)小导管孔内注浆时,操作人员必须戴口罩、眼镜和胶手套。(6)要有良好的照明条件。(7)所有施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。(8)施工用电,电工作业人员必须持证上岗,配电箱和开关箱必须防雨设门配锁,并安装漏电保护器,通电前,要检查电线是否漏电和破损现象,一经发现及时处理和更换。所用电线不得与脚手架直接接触,应用木条或绝缘垫隔开。(9)夜间施工必须有足够的照明设备。11.文明施工措施(1)按照文明工地建设的有关要求,建立良好的工作生活环境,树立铁路施工企业的良好形象。(2)临时设施因地制宜,布局合理,整齐有序,安全卫生,禁止随意搭设。-53-
(3)各项建筑材料及周转料分类别、分规格、分品种堆放,放置整齐,标识齐全。(4)施工场地要清洁卫生,排水畅通。施工运输车辆要文明行驶,礼貌开车。(5)施工要有计划有步骤地进行,做到有序开展,工完料尽,及时恢复平整场地。(6)设置必须的安全警示牌。(7)尊重当地人民的风俗习惯,遵守当地政府的有关规定,加强对职工的管理教育,与当地政府携手共建文明工地。12.环境保护措施(1)凡对环境有污染的废物,如生产垃圾、废弃材料等,必须征得建设单位和当地环保部门的同意后,在指定的地点排放、堆放、掩埋或销毁,不得污染当地水源和环境。(2)注意夜间施工噪音对居民的影响,必须在夜间从事有噪音污染的施工,应先发安民告示,取得当地居民的同意后,方可进行施工。-53-
皖赣铁路隧道工程超前长管棚施工作业指导书1.适用范围本作业指导书仅适用于皖赣铁路扩能改造工程II标隧道工程管棚施工。2.作业准备2.1内业技术准备项目部组织技术人员学习实施性施工组织设计,审阅、审核洞口段超前长管棚施工图纸,澄清有关技术问题,并熟悉规范和技术标准。编制了管棚施工作业指导书,对施工人员进行技术交底,对参加的施工人员进行岗前技术培训,考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备对施工作业层中所涉及的各种外部技术数据进行收集。各种设施配套齐全,满足施工管理和技术的要求。3.技术要求(1)在隧道开挖前,沿开挖轮廓线外,在一定范围内,按一定外插角插入直径为70~180mm的钢管,并压注水泥浆或水泥砂浆,然后将钢管尾部与钢架焊接为一体形成的拱部预支护结构。(2)长管棚需设置导向墙,导向墙钢架加工全部在钢筋加工棚内统一加工、编号。(3)钢筋、无缝钢管:按照钢材质量证明书进行现场复检,有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等必须清除干净并对焊点进行防锈处理。附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。(4)洞口为Ⅴ级围岩,且埋深浅,无自稳能力,易塌方,设计主要采用超前长管棚和钢架配合使用进行防护。因此采用的进洞方法是:首先开挖明洞段拱部部分,并根据设计进行边、仰坡支护处理,再施做C20混凝土导向墙,导向墙基础应设置在基岩中,而后施作超前长管棚,最后在长管棚支护下可以安全进洞。在明暗洞衔接处设计有导向墙,导向墙拱部布设Φ140×5mm-53-
导向钢管,进入暗洞时采用Φ108×6mm管棚超前支护,管棚中心距开挖轮廓线50cm,外插角1~3°,采用Φ108×6mm的无缝钢管制作,环向间距40cm。4.管棚施工工艺步骤及质量控制4.1工艺流程图4.1-1超前长管棚施工工艺流程图-53-
图4.1-2管棚施工图4.2施工准备(1)熟悉施工图纸,做好技术交底及人员培训。(2)施工人员及机械准备,做好现场劳动力的组织,准备好各种设备,并保证施工机械的完好率,使其满足施工要求。(3)施工材料必须验收合格后投入使用。4.3洞口开挖及支护洞顶截水沟开挖完成后,在浇筑混凝土水沟的同时,进行洞口开挖作业。第二步开挖由拱顶开挖至导向墙基底处,将整个拱部露出,以便施工洞口超前长管棚。4.4导向墙施工在洞口开挖至导向墙基底并支护完成后,开始施作导向墙。首先由测量人员测放出导向墙基底位置及掌子面拱顶标高点,施工人员根据技术交底及放样点安放I18工字钢架2榀,用φ140mm壁厚5mm长1.0m的钢管作为导向管,间距40cm,由隧道中心线向两边平均布设,共46根。钢管与钢架焊接形成整体,其方向用测量严格控制。钢架各单元采用螺栓连接,安装完成后必须平顺、垂直。然后浇注100cm厚的C20砼包裹钢支撑和导向管。导向墙完成后,喷射C20砼封闭周围仰坡面,作为注浆时的止浆墙。用红油漆在导向墙面上标注每个孔的编号。隧道进洞导向墙纵剖面图-53-
导向墙模板安装:底模、端模和面模均采用竹胶板。底模安置在钢架上,钢架下用间距50cm×50cmφ45钢管支撑。端模及面模采用打入掌子面及边坡钢管加固。端模和底模在浇筑混凝土前安装完,表面模板在浇筑混凝土时边浇筑边安装。导向墙砼浇筑:导向墙采用C20混凝土浇筑,混凝土由搅拌站集中拌制后用罐车运送到工地。浇筑过程中采用插入式振动器进行振捣,混凝土分层浇筑,每层厚度不大于50cm。振动器振捣时需插入下层混凝土5~10cm,混凝土需振捣至表面不再冒出气泡、不再下沉且均匀泛浆为止。振捣过程中振动器严禁碰触导向管和钢架,并有专人观测导向管的位置是否有移动,如出现异动应立即停止振捣,对导向管进行校正。导向墙、导向管、钢架位置示意图4.5管棚施工4.5.1钻孔施工为保证成孔质量,防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌,钻孔间隔进行。奇数号者采用钢花管,偶数号者采用钢管,先打设钢花管并注浆,然后打设钢管填充M10号水泥砂浆,以便检查钢花管的注浆质量。钻头大小为φ130mm,以便顺利安装φ108钢花管。钻头与岩面压紧开动钻机,先采用低钻压低转速缓慢钻进,钻进过程中仔细观察钻杆与导向孔壁的摩擦情况,以确定钻杆前进方向。在钻进岩体50cm并确定方向准确后加快钻机转速并加大钻压快速钻进。钻进过程中不断向孔内吹入高压风,将孔内钻渣排出孔外。钻孔过程中,为保证精度,应注意运用测斜仪,进行钻孔偏斜度测量,做好每个钻孔施工及地质记录,以便掌握围岩分部状态,指导以后施工。每钻进一根钻杆深度,即钻杆与钻机连接处距导向管20cm-53-
时停止钻进,用大型专用扳手将钻杆端固定,钻机反转与钻杆分离。钻机动力杆后退,安装新钻杆后继续钻进,直至达到设计深度。(1)钻孔前,按测量定好钻孔的范围、平面位置,并对每个孔进行编号。(2)钻孔由高孔位向低孔位进行。开钻时应低速低压。(3)钻进时遇到坍孔、卡钻时,钻孔时要慎重,每钻进1米要退钻,若卡钻太频繁,要注浆后再钻,保证钻孔成孔质量较好,确保下管顺利。(4)钻进中经常采用量测钢管钻机的偏斜度,发现偏斜超过设计要求,及时纠正,至终孔仍超限者补注浆后再原位重钻。(5)在施钻过程中及时记录和绘制孔位布置图。(6)用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔、清除浮渣;4.5.2清孔(1)用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔、清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。(2)采用高压风从孔底向孔口清理钻渣。4.5.3验孔(1)管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钻孔不得相撞和立交。(2)检查钻孔的间距、直径、深度等,并用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角,用钢圈尺检查孔口距。管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差备注1方向角1°2孔口距±30mm3孔深±50mm4.5.4钢管制作安装(1)管节制作:钢管采用φ108mm壁厚6mm的热轧无缝钢管制作,奇数号采用钢花管,由孔内向外组合为4m+6m×6;偶数号采用钢管,由孔内向外组合为6m×6+4m,保证钢管接头在同一个截面的数量不大于50%。钢管两端车丝扣,丝扣长度为15cm。钢花管割孔孔径φ10~16mm,间距15cm,梅花形布置,尾部留下不钻孔的止浆段110cm,头部焊成圆锥形,便于入孔。-53-
长管棚钢花管加工图(2)顶进:下管前要先对每个钻孔的钢管进行配管和编号,下管时按照编号分段施工。根据快速施工的要求,决定采用大导向孔和管棚钻进相结合的工艺,及先钻大于钢管外径的导向孔,然后利用钻机的冲击和推力(顶进管棚时凿岩机不使用回转压力,不产生扭矩)将安有工作管头棚管沿导向孔顶进,逐节接管棚,直至孔底。管棚顶进连接套及管棚扶直器(3)连接:钢管节与节之间采用丝扣连接。相邻钢管的接头前后错开,同一横断面内的接头数不大于50%。为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用4m钢管,编号为偶数的第一节管采用6m钢管,以后每节均采用6m长钢管。(4)孔口封堵:钢管内插入注浆管和排气管,排气管要深入孔底。对预留的管口进行保护后,对孔口空隙进行封堵和施作掌子面喷射砼止浆墙。钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密,以防浆液冒出。堵塞时设置进浆孔和排气孔。封闭钢管尾部,后用环形楔环顶紧,最后用电焊将楔形环焊接在管棚上。-53-
环形楔环示意图4.5.5注浆钢管最外端焊接φ25钢管并安装阀门,作为注浆连接段。注浆前用高压风对管棚钢管进行吹洗,防止杂物堵塞注浆孔。注浆前检查注浆机工作状态是否良好,压力表使用前进行检验,合格后方可使用。先将水泥浆搅拌机内注入称重后的水,启动搅拌机再向搅拌机内加入同等重量的水泥(水灰比1:1),搅拌时间不小于3min,水泥浆搅拌均匀后,将注浆机的注浆管与管棚端头钢管连接,开始注浆。注浆时,孔口压力控制在0.5~2.0MPa,注浆开始时应保持较小压力及较慢速度,注浆量达到设计量的1/3后再逐渐增大压力和注浆速度。注浆结束后用M10水泥砂浆充填钢管,以增强管棚强度。(1)施工准备:注浆前要先冲洗管棚内的沉积物,.由下至上顺序进行。(2)浆液拌制:配制浆液时,浆液搅拌均匀,不得有结块、沉淀。浆液在现场随拌随用,要有良好的流动性、可注性。化学浆液要注意防腐、防毒。(3)管棚注浆:注浆采用隔孔灌注。初压为0.5~1.0Mpa,终压2Mpa,施工中持压15min后停止注浆。注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙,注浆量满足设计要求。注浆按操作规程作业,防止爆管对人身造成伤害。注浆顺序按照由低到高、由下往上,交错进行。注浆压力应符合设计要求,若注浆量超限,还没达到压力要求,应该调整浆液浓度继续注浆,持压15min后可停止注浆。注浆时,注浆孔管不得对准人体,防止高压浆液对施工人员的伤害。(4)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”-53-
的原则。注浆施工由两端管棚钢管开始注浆,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,对这部分管棚进行注浆。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。(5)注浆记录:注浆施工中认真填写注浆记录,报技术人员随时分析和改进作业。(6)效果检查:钻孔注浆分两个序列进行。先打设奇数号钢花管并注浆,再打设偶数号钢管时,可取芯检查浆液分布状况和固结强度。每环取2~3个孔作效果检查并作综合分析。(7)管棚注浆施工的结束标准A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×R²×L×β式中:Q---总注浆量(M3);A---注浆范围岩层体积(M3);β---围岩孔隙率,根据图纸及岩石地层的情况而定。R---浆液扩散半径(M);L---钢花管长度(M)。Q=A×β=3.14*(0.6*0.8*0.6*0.8)*40*0.2=5.79(m3)B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。(8)异常情况处理:在注浆时,当发现支护变形或损坏时,立即停止注浆,采取措施。串浆时要及时堵塞串浆孔。注浆泵压力突然升高时,可能发生堵管,立即停机检查,并及时清洗注浆管路。(9)施工技术保证措施:注浆操作人员必须经过专门培训,并实行岗位责任制。在注浆前充分做好各项准备工作,特别是机具设备的检修工作,使其处于良好状态。认真检查注浆管路系统,包括混合器、接头、阀门等,防止在高压下发生脱扣的危险事故。注浆前,在洞外将管路全部接通,进行试压,试压可用清水进行;根据现场注浆情况,注浆浆液的参数可适当调整;在注浆过程中,所有拆卸下来的接头、阀门,安排专人及时清洗干净,以备轮换使用。配备专业电工,在电路、电器设备发生故障时及时排除。注浆完毕后,清除管内浆液。-53-
5.施工注意事项(1)同一断面的接头数不得超过钢管总数的50%。(2)顶进过程应随时注意防止堵孔、坍孔。(3)注浆前,根据开挖的掌子面的地址条件必要时对开挖面及5m范围内的坑道喷射厚10~20cm或厚20~50cm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。(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。6.劳动组织(1)劳动力组织方式:采用架子队组织模式。人员配备表工种负责人技术主管工班长专职安全员风钻工普工试验工测量工机械司机汽车司机修理工人数11116642621合计327.材料要求钢筋、型钢:按照刚才质量证明书进行现场复检,有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等必须清除干净并对焊点进行防锈处理。焊接材料:附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。8.设备机具配置主要施工机械设备使用有凿岩设备、装运设备、混凝土设备、钢筋及钢材加工等设备。根据现场工作面情况,合理配置相应的施工机械、人员。9.质量控制及检验标准-53-
9.1质量标准9.1.1主控项目(1)管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准及设计要求。(2)管棚所用钢管品种和规格必须符合设计要求。(3)管棚搭接长度应符合设计要求。(4)注浆浆液的配合比应符合设计要求。(5)注浆压力应符合设计要求,注浆浆液必须充满钢管及其周围的空隙。管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1°2孔深±50mm3孔口距±30mm10.安全及环保措施10.1安全保证措施(1)加强全员安全意识教育。(2)针对隧道工程管棚施工特点和要求,参照有关规范制订安全规章制度。(3)加强对围岩进行动态监控量测,实行信息化管理,科学地组织施工。(4)拆卸钻杆时,要有统一指挥、明确联络信号,扳钳卡钻方向应正确,防止管钳及扳手打伤人。(5)钢管内注浆时,操作人员必须戴口罩、眼镜和胶手套。(6)所有施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。(7)施工用电,电工作业人员必须持证上岗,配电箱和开关箱必须防雨设门配锁,并安装漏电保护器,通电前,要检查电线是否漏电和破损现象,一经发现及时处理和更换。所用电线不得与脚手架直接接触,应用木条或绝缘垫隔开。(8)夜间施工必须有足够的照明设备。10.2文明施工措施-53-
(1)按照文明工地建设的有关要求,建立良好的工作生活环境,树立铁路施工企业的良好形象。(2)临时设施因地制宜,布局合理,整齐有序,安全卫生,禁止随意搭设。(3)各项建筑材料及周转料分类别、分规格、分品种堆放,放置整齐,标识齐全。(4)设置必须的安全警示牌。(5)尊重当地人民的风俗习惯,遵守当地政府的有关规定,加强对职工的管理教育,与当地政府携手共建文明工地。10.3环境保护措施(1)凡对环境有污染的废物,如生产垃圾、废弃材料等,必须征得建设单位和当地环保部门的同意后,在指定的地点排放、堆放、掩埋或销毁,不得污染当地水源和环境。(2)注意夜间施工噪音对居民的影响,必须在夜间从事有噪音污染的施工,应先发安民告示,取得当地居民的同意后,方可进行施工。-53-
皖赣铁路隧道工程钢架施工施工作业指导书1.适用范围本作业指导书仅适用于皖赣铁路扩能改造工程II标隧道工程暗挖法施工。2.作业准备2.1内业技术准备(1)组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,隧道专项施工方案。阅读、审核施工图纸,明确有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急方案。(2)施工人员进行全面的技术、操作、安全交底,确保施工过程的工程质量和人身安全。(3)对参与施工人员进行岗前培训,考试合格后方可持证上岗。2.2外业技术准备(1)根据施工进度计划编制材料、机械、设备及劳动力计划表,做好调度工作。(2)钢架加工全部在钢筋加工棚内统一加工、编号。钢架加工场地的布置及地面硬化,加工场内分区明显、合理(原材料堆放区、加工区、成品区、废料堆放区);在加工区内进行钢架分节段大样放样,制作钢架模型并固定。各项标识醒目、齐全。机具设备调试性能良好。(3)钢筋、无缝钢管:按照钢材质量证明书进行现场复检,有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等必须清除干净并对焊点进行防锈处理。附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。(4)对机械、设备进行保养、检修,保持机械设备状态良好。(5)施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建临时设施,满足施工生产需要。3.技术要求(1)-53-
隧道各部开挖完成初喷混凝土后,分单元及时安装钢架,采用与定位锚杆、径向系统锚杆以及双侧锁脚锚杆固定,纵向采用钢筋连接,钢架之间铺挂钢筋网,然后复喷混凝土到设计厚度。(2)隧道钢架支护分为型钢钢架和格栅钢架两种,型钢钢架主要由工字钢采用冷弯弯制成型,格栅钢架采用胎膜焊接。Ⅳ级围岩初期支护采用格栅钢架,Ⅴa级围岩初期支护采用I20a钢架,Ⅴb级围岩初期支护采用HW175钢架。(3)洞口为Ⅴ级围岩,且埋深浅,无自稳能力,易塌方,设计主要采用超前长管棚和钢架配合使用进行防护。(4)钢架加工完成后要进行试拼装,其允许误差为:钢架沿隧道周边轮廓误差为±3cm,钢架节点焊接长度应大于4cm,且对称焊接,钢架平面翘曲应小于2cm。4.钢架施工工艺步骤及质量控制初喷定位锚杆施工中线标高测量清除底脚浮碴钢架加工、质量验收钢架预拼分部安装钢架与定位锚杆焊连定位设锁脚锚管锁定加设鞍形垫块安装纵向连接筋挂钢筋网复喷混凝土围岩监控量测钢架施工工艺流程4.1钢架加工(1)型钢钢架加工-53-
加工场地用砼硬化,精确抹平,按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节进行弯制,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺,要求沿隧道周边轮廓误差不大于3cm;型钢钢架平放时,平面翘曲小于2cm。(2)格栅钢架加工格栅钢架在现场设计的工装台上加工。工作台为δ=16mm的钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨棚内。4.2钢架安装准确地定出安装于曲线上的每榀钢架的位置。首先测定出线路中线,确定里程,然后再测定其横向位置。直线地段安装方向应与线路中线垂直。钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置,各节钢架在掌子面以螺栓连接,连接板应密贴。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的基础上,安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧安设2根锁脚锚管将其锁定,底部开挖完成后,底部初期支护及时跟进,将钢架全环封闭。Ⅴ级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。为保证钢架位置安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。钢架按设计位置安设,在安设时各节连接板见应以螺栓连接牢固、密贴,沿钢架外缘每隔2m应用钢楔或混凝土预制块与初喷混凝土楔紧,钢架背后的间隙应用喷射混凝土充填密实,应先喷射钢架与壁面之间的混凝土,后喷射钢架之间的混凝土。除可缩性钢架的可缩节点部位外,钢架应全部被喷射混凝土覆盖。钢架纵向连接采用Φ22钢筋,环向间距0.6m(中至中)。-53-
钢架平面位置示意图5.质量要求及注意事项5.1钢架加工必须由持有特种作业证书的专业人员进行钢架加工作业。(1)钢筋、型钢:按照钢材质量证明书进行现场复检,有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等必须清除干净并对焊点进行防锈处理。附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。(2)钢架加工全部在钢筋加工棚内统一加工、编号。(3)钢架按1∶1比例对设计图进行放样,放样时根据工艺要求预留焊接收缩余量及切割、刨边的加工余量。加工时,要求做到尺寸准确,弧形圆顺,允许偏差为:拱架矢高及弧长+20mm,架长±20mm。(4)钢架焊制前进行焊工摸底试焊按照手工电弧焊规范经考试合格评定焊接等级。并按规范选用焊接电流、电压、引弧速度等,并要求供电质量。施焊前焊工应复查组装质量及焊缝区的处理情况,如不符合要求,应修正合格后才能施焊。焊接完毕后应清除熔渣及金属飞溅物。按《钢结构工程施工质量验收规范》要求检查焊接质量,不允许出现漏焊和假焊等现象。(5)每榀钢架加工完成后要进行试拼装,其允许误差为:沿隧道周边轮廓误差为±3cm,钢架各单元连接螺栓孔眼中心间距公差不超过±0.5mm,钢架平面翘曲应小于2cm。5.2作业面检查检查开挖断面的中线及高程,及时处理欠挖侵空部分,超挖部分用混凝土填充,清除底脚下的虚碴及其他杂物。钢架外侧有不小于4cm-53-
的喷射混凝土,安设拱脚或墙脚前,清除垫板下的松碴,使其置于原状岩石上,在软弱地段,可采用拱脚垫钢板的方法避免拱脚下沉,拱墙脚应保持水平。5.3每循环开挖进尺(1)上台阶每循环开挖支护进尺:Ⅴ级围岩不应大于1榀钢架间距,Ⅳ级围岩不得大于2榀钢架间距。(2)边墙每循环开挖支护进尺:均不得大于2榀钢架间距。(3)仰拱开挖每循环开挖进尺不得大于3m,且开挖前必须完成钢架锁脚锚管(杆)。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。5.4钢架安装钢架利用平板车运进洞内,按现场测设位置以人工逐榀安装。(1)为保证钢架置于稳固的地基上,施工中应在钢架基脚部位预留0.15-0.20m原地基,架立钢架时挖槽就位。(2)钢架平面应垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2度,钢架的任何部位偏离铅锤面不应大于5cm。(3)为保证钢架位置安设准确,在隧道开挖时:在钢架的各连接板处预留安装钢架连接板凹槽,其尺寸为3.5cm(高)×3cm(深);在初喷混凝土时,应在凹槽中打入木楔,为架设钢架留出连接板位置。(4)钢架应按设计位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙时应设骑马垫块,钢架与初喷层(或垫块)接触间距不应大于100cm,每套垫块数量按1号垫块一块,2号垫块二块计列。(5)为增强钢架的整体稳定性,将钢架与锚杆(定位锚杆)焊接在一起。各种钢架应设纵向连接钢筋,其直径为Φ22mm,环向间距符合技术要求。为使钢架准确定位,钢架架设前均需先打设定位锚杆。锚杆一端与钢架焊接在一起,另一端锚入围岩中并用砂浆锚固。钢架架立后应尽快施作喷射混凝土,并将钢架全部覆盖,使钢架与喷射混凝土共同受力。喷射混凝土应分层进行,每层厚度5-6cm左右,先从拱脚或墙角向上喷射以防止上部喷射料虚掩拱脚(墙脚)而不密实,强度不够,造成拱脚(墙脚)失稳。-53-
5.5焊接技术要求型钢钢架采用冷弯成型。格栅钢架采用胎膜焊接,主要接头类型为双面焊缝搭接焊和单面焊缝搭接焊,双面焊缝搭接焊搭接的接头长度应等于或大于5d,单面焊缝搭接焊搭接的接头长度应等于或大于10d。所有钢架加工焊接不得有假焊,焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。焊缝高度h应等于或大于0.3d,并不得小于6mm,焊缝宽度b应等于或大于0.7d,并不得小于8mm。项目允许偏差搭接焊接头钢筋轴线弯折角4°偏移0.1d,且不大于3mm焊缝高度+0.05d~0焊缝宽度+0.1d~0焊缝长度-0.5d咬肉深度0.05d,且不大于0.5mm在2d长的焊缝表面上,焊缝的气孔及夹渣数量2个面积6mm²钢筋电弧焊允许偏差6.劳动组织劳动力组织方式:采用架子队组织模式。人员配备表工种负责人技术主管工班长专职安全员钢筋工普工试验工测量工机械司机汽车司机修理工人数11118642621合计337.材料要求钢筋、型钢:按照刚才质量证明书进行现场复检,有锈蚀的钢材禁止使用,对轻微浮锈油污等必须清除干净并对焊点进行防锈处理。焊接材料:附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。-53-
8.设备机具配置(1)根据现场工作面情况,合理配置相应的施工机械、人员。施工机械配备表序号设备名称数量1钢筋弯曲机22BX1-315电焊机33LQ-40钢筋切断机14QT6-12钢筋调直机15H30冷弯机16多功能台架29.质量控制及检验9.1质量标准9.1.1主控项目(1)制作钢架所用型钢进场检验必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合现行国家标准《碳素结构钢》(GB700)、《热扎普通工字钢》((GB)706-65)等的规定和设计要求。(2)制作钢架的钢材品种和规格必须符合设计要求。(3)型钢钢架的弯制应符合设计要求。钢架的结构尺寸应符合设计要求。(4)钢架安装不得侵入二次衬砌断面,相邻钢架及各节钢架间的连接应符合设计要求。(5)沿钢架外缘每隔2m应用保护层垫块与初喷层或围岩顶紧,钢架与初喷层或围岩间的间隙应采用喷射混凝土喷填密实。9.1.2一般项目(1)钢筋、型钢等原材料应平直、无损伤,表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。(2)钢架制作应符合下列规定:①采用型钢弯制钢架时,分节长度应根据设计尺寸及所采用的开挖方法确定,各节长度不应大于4m,腹板上钻孔的位置应符合设计要求。②钢架节点焊接长度应大于4cm,且对称焊接。-53-
③钢架周边拼装允许偏差为±3cm,平面翘曲应小于2cm。检验方法:观察、尺量。钢架安装允许偏差的检验应符合下表的规定:钢架安装允许偏差序号项目允许偏差1间距±100mm2横向±50mm3高程±50mm4垂直度±2o检验数量:每榀钢架检查一次。检验方法:测量、尺量。10.安全环保10.1安全要求(1)建立安全保证体系,分级负责,加强施工作业现场控制。开展安全技术教育,确立职工“安全第一”的思想,开展定期安全教育活动,实现施工人员持证上岗。认真建立安全教育台帐,实行“一人一卡”,使安全教育不留死角。(2)开展安全标准化工地活动,现场张贴安全生产标语和警示牌,建立安全管理台帐。同时,建立定期和不定期检查制度,发现不安全因素及时整改,消灭安全隐患。(3)各分项工程开工前,做好安全技术交底,履行交底签字手续,使施工人员熟悉安全措施和增强自我保护意识。(4)所有施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。(5)施工用电,电工作业人员必须持证上岗,配电箱和开关箱必须防雨设门配锁,并安装漏电保护器,通电前,要检查电线是否漏电和破损现象,一经发现及时处理和更换。所用电线不得与脚手架直接接触,应用木条或绝缘垫隔开。(6)夜间施工必须有足够的照明设备。10.2文明施工措施(1)按照文明工地建设的有关要求,建立良好的工作生活环境,树立铁路施工企业的良好形象。(2)临时设施因地制宜,布局合理,整齐有序,安全卫生,禁止随意搭设。-53-
(3)各项建筑材料及周转料分类别、分规格、分品种堆放,放置整齐,标识齐全。(4)施工场地要清洁卫生,排水畅通。施工运输车辆要文明行驶,礼貌开车。(5)设置必须的安全警示牌。10.3环境保护措施(1)凡对环境有污染的废物,如生产垃圾、废弃材料等,必须征得建设单位和当地环保部门的同意后,在指定的地点排放、堆放、掩埋或销毁,不得污染当地水源和环境。(2)注意夜间施工噪音对居民的影响,必须在夜间从事有噪音污染的施工,应先发安民告示,取得当地居民的同意后,方可进行施工。-53-
皖赣铁路隧道工程锚杆施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于皖赣铁路扩能改造工程II标隧道工程砂浆锚杆和中空注浆锚杆的施工。2.作业准备2.1内业技术准备(1)组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,隧道专项施工方案。阅读、审核施工图纸,明确有关技术问题,熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施,提出应急方案。(2)施工人员进行全面的技术、操作、安全交底,确保施工过程的工程质量和人身安全。(3)对参与施工人员进行岗前培训,考试合格后方可持证上岗。2.2外业技术准备(1)根据施工进度计划编制材料、机械、设备及劳动力计划表,做好调度工作。(2)检查锚杆类型,规格,质量及其性能是否与设计相符。按照钢材质量证明书进行现场复检。附有质量证明书,并符合设计文件的要求和国家标准规定。(3)根据锚杆类型,规格及围岩情况准备钻孔机具。(4)对机械、设备进行保养、检修,保持机械设备状态良好。(5)施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建临时设施,满足施工生产需要。3.技术要求锚杆属于隧道喷锚构筑法联合支护体系中的一部分,在隧洞周边或工作面上按一定格式布置安设锚杆,使围岩整体稳定支护加固的施工工艺,适用于各级围岩初期支护以及临时支护。隧道Ⅲ级围岩拱部采用Φ22中空注浆锚杆,L=3.0m,间距(环1.2m×纵1.5m)梅花形布置;Ⅳ级围岩拱部采用Φ22中空注浆锚杆,L=3.5m,间距(环-53-
1.5m×纵1.5m)梅花形布置,边墙采用Φ22砂浆锚杆或全螺纹砂浆锚杆,L=3.5m,间距(环1.5m×纵1.2m)梅花形布置;Ⅴ级围岩边墙采用Φ22砂浆锚杆,L=4.0m,间距(环1.2m×纵1.0m)梅花形布置。砂浆锚杆主要由Φ22螺纹钢弯制而成,中空注浆锚杆采用定制标准的锚杆。施工机具、材料均验收合格后进场。4.施工程序与工艺流程4.1施工程序材料准备--钻孔--清孔---注浆--锚杆安装--锚杆检验4.2工艺流程锚杆制作各项工前准备锚杆钻机就位钻锚杆孔钻孔角度定位锚杆孔位测量放样锚杆孔清孔机械设备保养准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查搅拌砂浆注浆插入锚杆锚杆竣工验收安装垫板图1砂浆锚杆施工工艺流程图-53-
锚杆制作各项工前准备锚杆钻机就位钻锚杆孔钻孔角度定位锚杆孔位测量放样锚杆孔清孔机械设备保养准备注浆材料注浆设备就位锚孔成孔检查搅拌砂浆注浆插入锚杆锚杆竣工验收安装垫板图2中空注浆锚杆施工工艺流程图4.3锚杆钻孔隧道锚杆在喷射混凝土完成后施工,采用风动凿岩机成孔,锚杆钻孔利用开挖台阶搭设简易台架施钻。钻孔方向尽可能垂直结构面或初喷砼表面;锚杆孔比杆径大15㎜,锚杆孔深度应大于锚杆长度10cm,成孔后采用高压风清孔。4.4砂浆锚杆注浆及安装锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作,注浆材料采用M20砂浆标号。-53-
砂浆锚杆作业程序是:先注浆,后放锚杆,具体操作是:先将水注入牛角泵内,并倒入少量砂浆,初压水和稀浆湿润管路,然后再将已调好的砂浆倒入泵内。将注浆管插至锚杆眼底,将泵盖压紧密封,一切就绪后,慢慢打开阀门开始注浆。在气压推动下,将砂浆不断压入眼底,注浆管跟着缓缓退出孔眼,并始终保持注浆管口埋在砂浆内,以免浆中出现空洞,将注浆管全部抽出后,立即把锚杆插入眼孔,然后用木楔堵塞眼口,防止砂浆流失。锚杆孔中必须注满砂浆,发现不满须拨出锚杆重新注浆。注浆管不准对人放置,以防止高压喷出物射击伤人。砂浆应随用随拌,在初凝前全部用完。锚注完成后,应及时清洗,整理注浆用具,除掉砂浆凝聚物,为下次使用创造好条件。4.5中空注浆锚杆安装(1)安装前,应检查锚杆体钻头的水孔是否畅通,若有异物堵塞,及时清理。(2)锚杆体装入设计深度后,应用水和空气洗孔,直至孔口反水或返气。(3)注浆材料采用纯水泥浆或1:1水泥砂浆。(4)注浆料应由杆体中孔灌入,上仰孔应从孔口杆体周边注入,并设置止浆塞和排气孔。5.劳动组织劳动力组织方式:采用架子队组织模式施工人员满足施工方案、现场施工、工期要求等进行合理配置。主要施工人员配置表钢筋调制机1钢筋切断机1专兼职安全员1工班长1技术、质检、测量及试验人员4机械工、钻工7普工5电工1-53-
6.材料要求原材料符合设计要求,钢筋网片钢筋采用:Φ22砂浆锚杆、中空注浆锚杆其指标达到合格标准。锚杆的规格及物理性能指标序号锚杆规格牌号公称直径(mm)质量公称质量(kg/m)允许偏差(10%)1Φ22砂浆锚杆HRB400222.98±42Φ22中空组合锚杆中空体Q345实心体HRB400222.47锚杆的屈服强度、抗拉强度、屈服力、最大力、断后伸长率等力学性能指标应符合下表的规定。锚杆的力学性能指标序号锚杆规格牌号屈服强度Rel(MPa)抗拉强度Rm(MPa)屈服力(kN)最大力(kN)断后伸长率A(%)不小于1Φ22砂浆锚杆HRB335335455127172172Φ22中空组合锚杆HRB400400540126170167.设备机具配备钢筋网片制作分钢筋切断、钢筋网片焊接、钢筋网片安装等几部分。主要施工机械配置表钢筋调制机1台钢筋切断机1台电焊机1台风钻10台注浆机1台8.质量控制及检验标准-53-
(1)原材:钢筋进场时,必须对其质量指标进行全面检查并按批抽取试件做屈服强度、抗拉强度、伸长率和冷弯试验,其质量应符合设计要求和国家现行标准《钢筋混凝土用钢》(GB1449)的规定。(2)半成品、成品锚杆的类型、规格、性能等应符合设计要求和国家现行有关技术标准的规定。(3)锚杆安装的数量应符合设计要求。(4)砂浆的强度等级、配合比应符合设计要求。(5)锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。(6)锚杆安装允许偏差应符合下列规定:①锚杆孔的孔径应符合设计要求。②锚杆孔的深度应大于锚杆长度的10cm。③锚杆孔距允许偏差为±15cm。④锚杆插入长度不得小于设计长度的95%。(7)锚杆孔的方向应符合设计要求,锚杆垫板应与基面密贴。(8)锚杆应平直、无损伤,表面无裂纹、油污、颗粒状或片状锈蚀。9.安全及环保要求9.1安全要求(1)加强全员安全意识教育。(2)针对本隧道工程锚杆施工特点和要求,参照有关规范制订安全规章制度。(3)加强对围岩进行动态监控量测,实行信息化管理,科学地组织施工。(4)拆卸锚杆钻孔机器时,要正确操作,避免在机械拆除过程中产生机械损伤。(5)锚杆孔内注浆时,操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套。(6)要有良好的照明条件。(7)所有施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。(8)施工用电,电工作业人员必须持证上岗,配电箱和开关箱必须防雨设门配锁,并安装漏电保护器,通电前,要检查电线是否漏电和破损现象,一经发现及时处理和更换。所用电线不得与脚手架直接接触,应用木条或绝缘垫隔开。(9)夜间施工必须有足够的照明设备。9.2文明施工措施-53-
(1)按照文明工地建设的有关要求,建立良好的工作生活环境,树立铁路施工企业的良好形象。(2)临时设施因地制宜,布局合理,整齐有序,安全卫生,禁止随意搭设。(3)各项建筑材料及周转料分类别、分规格、分品种堆放,放置整齐,标识齐全。(4)施工场地要清洁卫生,排水畅通。施工运输车辆要文明行驶,礼貌开车。(5)施工要有计划有步骤地进行,做到有序开展,工完料尽,及时恢复平整场地。(6)设置必须的安全警示牌。(7)尊重当地人民的风俗习惯,遵守当地政府的有关规定,加强对职工的管理教育,与当地政府携手共建文明工地。9.3环境保护措施(1)凡对环境有污染的废物,如生产垃圾、废弃材料等,必须征得建设单位和当地环保部门的同意后,在指定的地点排放、堆放、掩埋或销毁,不得污染当地水源和环境。(2)注意夜间施工噪音对居民的影响,必须在夜间从事有噪音污染的施工,应先发安民告示,取得当地居民的同意后,方可进行施工。-53-
皖赣铁路隧道工程喷射混凝土施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于皖赣铁路扩能改造工程II标隧道工程暗洞开挖喷射混凝土支护施工。2.作业准备2.1内业技术准备(1)组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,明确有关技术问题,熟悉规范和技术标准。指定施工安全保证措施,提出应急方案。(2)施工人员进行全面的技术、操作、安全交底,确保施工过程的工程质量和人身安全。(3)对参与施工人员进行岗前培训,考试合格后方可持证上岗。2.2外业技术准备(1)根据施工进度计划编制材料、机械、设备及劳动力计划表,做好调度工作。(2)根据施工进展的要求提前备足喷射混凝土的各种原材料。(3)根据现场材料的含水量,现场试验确定施工配合比,用于现场喷射混凝土拌制。(4)检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转。选用的空压机应满足喷射机工作风压和耗风量的要求。压风进入喷射机前应进行油水分离。输料管应能承受0.8MPa以上的压力,并应有良好的耐磨性能。保证作业区内具有良好通风和照明条件。(5)检查湿喷机的密封性能良好,输料连续均匀;混凝土输料距离:水平方向不小于30m,垂直方向不小于20m。(6)喷射混凝土生产及运输:喷射混凝土应采用自动计量拌和或强制式拌和机生产,混凝土搅拌运输车运输。(7)施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集。修建临时设施,满足施工生产需要。-53-
3.技术要求利用压缩空气,将一定配和比拌制的混凝土混合物沿管路输送至喷头处并以一定的压力和速度垂直喷射于受喷面,依靠喷射过程中水泥与骨料的连续撞击压密而形成的一种混凝土。(1)喷射混凝土原材料全部在搅拌站集中拌制。(2)施工前按设计提供的配合比进行室内试验,确定施工配合比。喷射混凝土的配合比应保证混合料的无侧限抗压强度能达到设计要求。4.喷射混凝土施工工艺步骤及质量控制4.1工艺流程水泥砂混凝土搅拌机碎石水泥混凝土输送车高压风混凝土湿喷机速凝剂喷头受喷面喷射混凝土施工工艺流程图4.2基面处理及辅助工作(1)一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。若为泥、砂质岩面时应挂设钢筋网(网格宜不大于20×20mm),用环向钢筋和锚钉或钢架固定。(2)设置控制喷射混凝土厚度的标志,每2m布设一处,一般埋设钢筋头做标志。(3)在喷射混凝土之前应认真检查受喷面尺寸、几何形状是否符合设计要求;清除松动岩块和拱墙脚处的岩硝和堆积物。(4)对欠挖部分及所有开裂、破碎、出水点、崩解的破损岩石进行处理。4.3喷射素混凝土-53-
(1)一般岩面可用高压水冲洗受喷面上的浮尘、岩屑,当岩面遇水容易潮解、泥化时,宜采用高压风吹净岩面。(2)挂Φ6的钢筋网,用环向钢筋和锚杆或钢架固定,使其密贴受喷面,以提高喷混凝土的附着力。喷混凝土前,宜先喷一层水泥砂浆,待终凝后再喷射混凝土。(3)设置控制喷射混凝土厚度的标志,一般采用埋设钢筋头做标志。(4)采用湿喷机进行喷射混凝土施工。喷射混凝土分段、分片自下而上顺序进行,每段长度不超过6m。喷射时,喷嘴正对受喷面作均匀顺时针方向螺旋形划圈转动,螺旋直径20~30cm,以使混凝土喷射密实。(5)喷射作业应分片进行,喷射顺序自下而上进行。喷射混凝土分初喷、复喷两次达到设计厚度。湿喷混凝土要求初喷厚度控制在4cm以上,复喷混凝土时应达到设计厚度要求。后一层喷射在前一层混凝土终凝后进行,喷射前应先用风水清洗喷层表面。(6)喷射时保持良好的工作性能,喷射时先给风、再开机、后送料;结束时先停机、后关风;喷射时工作风压应满足喷射机工作风压的压力要求。(7)初喷混凝土在开挖后及时进行,复喷应根据掌子面的地质情况和一次爆破药量分层、分时段进行喷射作业,以确保喷射混凝土的支护能力和喷层的设计厚度。(8)喷嘴与喷射面垂直,其间距宜为0.8~1.2m;喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,喷层厚度均匀。若有钢架或钢筋时,喷嘴与受喷面呈45°关系。(9)喷射在岩面上的混凝土表面应无滑移下坠现象。当表面有松动、开裂、下坠、滑移等现象时,应及时清除重喷。(10)喷射完成后应检查喷射混凝土与岩面粘结情况,可用锤敲击检查。当有空鼓、脱壳时,应及时凿除,冲洗干净进行重喷,或采用压浆法充填。4.4喷射纤维混凝土(1)纤维喷射混凝土的原材料中加入硅粉或粉煤灰等活性掺合料。(2)纤维喷射混凝土的一次搅拌量不宜大于额定搅拌量的-53-
80%;搅拌工艺应确保纤维在拌合物中分散均匀,不产生结团,宜优先采用将纤维、水泥、粗细骨料先干拌后加水湿拌的方法,搅拌时间应较普通混凝土规定的搅拌时间延长1~2min,且干拌时间不得少于1.5min。或采用先投放水泥、粗细骨料和水,在拌合过程中分散加入纤维的方法;必要时纤维采用播料机均匀地分散到混合料中,不得成团。(3)在纤维喷射混凝土的表面宜再喷射一层厚度为10mm的水泥砂浆,其强度等级不应低于纤维喷射混凝土的强度。以此避免外露纤维将结构防水层挂破。4.5质量要求及注意事项(1)喷射混凝土采用湿喷工艺。(2)混合料在运输、存放过程中,严防雨淋及大块石等杂物混入,装入喷射机前过筛。(3)喷射作业紧跟开挖工作面,喷射混凝土终凝3小时内不得进行爆破作业。(4)喷射应分段、分片由下而上按螺旋顺序进行,每段长度一般不超过6m,喷射时喷嘴要正对受喷面作均匀顺时针方向的螺旋转动,以使混凝土喷射密实,当岩面有在的坑洼,先喷平凹面,后喷凸面,然后找平。(5)严格控制喷嘴与岩面的距离和角度。喷嘴至岩面的距离一般以0.8~1.2m为宜,一次喷射厚度拱部不得超过10cm,边墙不得超过15cm。喷射过程中及时检查混凝土的回弹率:侧壁不应大于15%,拱部不应大于25%,喷射混凝土回弹料严禁重复使用。(6)冬季施工洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施。在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业,作业区的气温和混合料进入喷射机的温度不应低于5℃,混凝土强度未达到6MPa前不得受冻。(7)严格执行喷射机操作规程:连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成或因故中断喷射作业时,将喷射机和输料管内的积料清除干净。5.劳动组织劳动力组织方式:采用架子队组织模式。人员配备表工种负责人技术主管工班长专职安全员砼工普工试验工测量工机械司机汽车司机修理工人数11118442621合计316.材料要求-53-
(1)供料:按重量配合比将砂、石子和水泥装入混凝土搅拌机中,经过充分拌合后,再装入喷射机中与速凝剂一起喷出到受喷面。(2)加水量的调整:根据输料的不均匀、不稳定,工作风压及水量突然变化等特殊情况,及时判断并调整用水量,使喷射在岩面上的混凝土湿润有光泽、无干斑或流淌现象。(3)混凝土搅拌时间不宜小于3min,搅拌完成后随机取样合格后方可使用。(4)水泥:根据设计图纸及铁路工程有关文件规定要求优先采用硅酸盐水泥和普通硅酸盐水泥,水泥强度等级为42.5MPa。
(5)粗细骨料:粗骨料采用坚硬耐久的碎石。喷射混凝土的所用粗骨料粒径不宜大于16mm,骨料级配宜采用连续级配。细骨料应采用洁净坚硬耐久的中砂或粗砂,细度模数宜大于2.5,含泥量不大于3%,泥块含量不大于5%。
(6)水:水质应符合工程用水的有关标准,水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,化验合格方可使用。
(7)速凝剂:本隧道工程全部采用液体速凝剂,应根据水泥的品种、水灰比等,通过不同掺量的混凝土试验选择最佳掺量。使用前应做速凝效果试验,速凝剂的选用须经监理工程师批准,要求初凝不应大于5min,终凝不应大于10min。
(8)耐腐蚀剂:满足抗腐蚀要求等级。
(9)纤维:每方混凝土中纤维掺量为0.9kg。7.设备机具配置根据现场工作面情况,合理配置相应的施工机械、人员。喷射混凝土机械设备表序号机械名称规格型号数量1砼搅拌机JS3502台3电子计量泵PL16002台4砼运输车HZJ52702台5砼湿喷机TK-9611台6装载机2L-402台8.质量标准-53-
首先对喷射混凝土的原材料的进场进行严格的控制,严格按配合比进行施工,混凝土操作手严格按操作工序进行喷射作业。加强喷射混凝土的养护,喷射混凝土终凝2h后,应进行湿润养护,养护时间不得小于14d。冬期施工应符合下列规定:洞口喷射混凝土的作业场合应有防冻保暖措施;在结冰的层面上不得进行喷射混凝土作业;作业区的气温和混合料进入喷射机的温度不应低于+5℃;混凝土强度未达到6MPa前不得受冻。(1)初期支护表面应平整,无空鼓、裂缝、松酥,并用喷混凝土(或砂浆)对基面进行找平处理,平整度用2m靠尺检查,表面平整度允许偏差:侧壁5cm、拱部7cm。(2)喷射混凝土平均厚度不应小于设计厚度。喷射混凝土厚度检查点数的90%及以上应大于设计厚度。(3)喷射混凝土的强度必须符合设计要求。(4)喷射混凝土中的纤维必须符合高计要求。8.1喷射混凝土的检测标准(1)喷射混凝土厚度检测标准:TB10753-2010《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》中7.3的规定:喷射混凝土喷射厚度(包括钢筋网喷射混凝土)应符合设计要求。(2)喷射混凝土应与围岩、钢架、钢筋网结合紧密,,背后无空洞、无杂物。(3)混凝土表面应密实、平整,无裂缝、脱落、漏喷、漏筋、空鼓,锚杆头无外露。8.2喷射混凝土强度的检测(1)喷大板切割法在施工的同时,将混凝土喷射在45cm×35cm×12cm(可制成3块)的模型内,当混凝土达到一定强度后,加工成10cm×10cm×10cm的立方体试件,在标准条件下养护至28d进行试验(精确到0.1MPa)。(2)凿方切割法在具有一定强度的支护上,用凿岩机打密排钻孔,取出长35cm、宽约15cm的混凝土块,加工成10cm×10cm×10cm的立方体试件,在标准条件下养护至28d,进行试验(精确到0.1MPa)。(3)钻孔取芯法在具有28d强度的支护上,用钻孔取芯机钻取并加工成长10cm、直径-53-
10cm的圆柱体进行试验(精确到0.1MPa)。8.3纤维的检测标准(1)所用纤维的品种、规格、质量满足设计要求。(2)纤维不得有明显的油渍和其他妨碍纤维与水泥黏结的杂质,也不得混有妨碍水泥硬化的化学成分。检验数量及检验方法检验项目检验要求质量证明文件检查抽样试验检验合成纤维直径√同厂家、同批号、同出厂日期核查供应商提供的质量证明文件。施工单位、监理全部检查。√任何新选货源检验一次;施工单位试验检查;监理单位见证检验。√同厂家、同品种、同规格的产口1T为一批,不足1T按一批计。施工单位每批抽检一次;监理单位按施工单位抽检10%进行见证检查长度√√√密度√√抗拉强度√√√弹性模量√√极限伸长率√√√DSC分析√√√溶点√√纤维杂质含量√√√9.安全保证措施(1)施工期间,现场施工负责人应会同有关人员对各部支护进行定期检查。在不良地质地段,每班应责成专人检查,当发现支护变异或损坏时,应立即修整加固。(2)当发现量测数据有突变或异变时,应于量测后一小时内通知现场负责人,并立即采取应急措施或通知施工人员撤离危险地段待避。(3)应把喷层的异常裂缝作为主要安全检查内容之一,经常进行观察与检查,并作为施工危险信号引起警惕。(4)在喷射混凝土分项工程开工前,做好安全技术交底,履行交底签字手续,使施工人员熟悉安全措施和增强自我保护意识。(5)所有施工人员进入施工现场必须佩戴安全帽。-53-
(6)施工用电,电工作业人员必须持证上岗,配电箱和开关箱必须防雨设门配锁,并安装漏电保护器,通电前,要检查电线是否漏电和破损现象,一经发现及时处理和更换。所用电线不得与脚手架直接接触,应用木条或绝缘垫隔开。(7)严禁上下双层施工。洞内施工必须有足够的照明设备。(8)喷射作业结束,应待料斗中的混凝土喷射完时,及时通知喷射手将喷头从受喷面移开,从料斗中加水清洗料管和混凝土管道。当喷头喷出清水后,先关主电机,稍后关主风阀。喷射作业结束后,要当班进行喷射机保养,清洗料斗。(9)喷射混凝土施工完毕后做到“工完料尽”。对现场多余的混凝土原材料退回混凝土拌合站,不得随意、就地丢弃。-53-
皖赣铁路隧道工程监控量测施工作业指导书1.适用范围本作业指导书适用于皖赣铁路扩能改造工程II标隧道工程暗洞开挖围岩监控量测。2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后,应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,明确有关技术问题,熟悉规范和技术标准。指定施工安全保证措施,提出应急方案。对施工人员进行技术交底,对参与施工人员进行岗前培训,考试合格后方可持证上岗。2.2外业技术准备对施工作业层中所涉及的各种外部技术数据进行收集。各种设施配套齐全,满足施工主要管理和技术的要求。隧道监控量测的项目应根据工程特点、规模大小和设计要求综合选定。量测项目可分为必测项目和选测项目两大类。选测项目应根据工程规模、地质条件、隧道埋深、开挖方法及其他要求,有选择地进行。监控量测工作必须紧跟开挖、支护作业。按设计要求布设测点,并根据具体情况及时调整量测的项目和内容。根据本项目隧道的特点,必测项目包括:(1)洞内、外观察;(2)二次衬砌前净空变化;(3)拱顶下沉;(4)地表下沉(浅埋隧道必测,H0≤2b时);(5)二次衬砌后净空变化;(6)沉降缝两侧底板不均匀沉降;(7)洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测。(8)选测项目应包括:①地表下沉(H0≥2b时);②隧底隆起。-53-
3.技术要求根据设计文件、结合高速铁路隧道施工指南,制定隧道围岩量测方案。拱顶下沉、收敛量测起始读数宜在3~6h内完成,其他量测应在每次开挖后12h内取得起始读数,最迟不得大于24h,且在下一循环开挖前必须完成。测点应牢固可靠、易于识别,并注意保护,严禁爆破损坏。净空变化,拱顶下沉和地表下沉(浅埋地段)等监控必测项目,应设置在同一断面。量测项目及要求见表3-1.(1)监控测量的频率应根据测点距开挖面的距离及位移速度分别按表3-2和表3-3确定。由位移速度决定的监控量测频率和由距开挖面的距离决定的监控量测频率之中,原则上采用较高的频率值。当出现异常情况或不良地质时,增大监控量测频率。在塑性流变岩体中,位移长期(开完后两个月以上)不能变化时,量测要继续到每月为1mm为止。表3-2按距开挖面积离确定的监测频率量测断面距开挖工作面的距离(m)量测频率(0~1)B2次/d(1~2)B1次/d(2~5)B1次/2~3d>5B1次/7d注:1B为隧道最大开挖宽度2出现异常情况或不良地质时,应增大检测频率。3由位移速度决定的监测频率和由距开挖面的距离决定的检测频率之中,应采用较高的频率值。表3-3按位移速度确定的监测频率位移速度(mm/d)量测断面距开挖工作面的距离(m)量测频率≥5(0~1)B2次/d1~5(1~2)B1次/d0.5~1(1~2)B1次/(2~3d)0.2~0.5(2~5)B1次/3d<0.2>5B1次/周-53-
表3-1:量测项目及要求测试时间3个月以上1次/天1次/15天1~3个月15天~1个月1~15天观测点布置纵向沿隧道中线每10~20米左右设一个混凝土桩,横向按图所示布点安设混凝土桩。横断面位置依据衬砌类型并结合实际地形选择在横向地形变化较小和不受仰坡开挖影响的部位。并在洞顶山体变形范围以外设两个水准点,供洞顶测点抄平使用。洞内沉降缝每侧布设四个以上观测点,洞口布点视过渡段的情况而定,根据沉降曲线确定道床施作时间。方法、要求及工具采用精密水准仪,混凝土桩及水准基点要求按“铁路隧道监控量测技术规程”办理,桩底应埋设于冻结线以下30~50cm。沉陷抄平应按以下几个阶段进行:⑴进洞前应将所有纵、横断面方向桩全部抄平一次。⑵开挖至量测断面20m、10m、5m时、⑶开挖至量测断面时、⑷开挖超过量测断面5m、10m、20m时、⑸至衬砌前每天测量一次。当出现沉陷值突然变大时,应酌情增加量测次数,进行监视。⑹衬砌后,应根据沉陷情况继续量测一段时间。三等水准测量项目名称洞口及浅埋段、下穿高速公路段、洞顶地表沉陷量测沉降缝两侧底板不均匀沉降,洞口段与路基过渡段不均匀沉降观测。应测项目-53-
(2)地表下沉量测应根据隧道埋置深度、地质条件、地表有无建筑物、所采用的开挖方式等因素决定。地表下沉量测的测点应与水平净空相对变化和拱顶下沉量测的测点布置在同一横断面内,沿隧道中线,地表下沉量测断面的间距可按表3-4采用。地表下沉量测在开挖面前方隧道埋置深度与隧道开挖之和处开始,直到衬砌结构封闭、下沉基本停止时为止。表3-4地表下沉量测断面间距表隧道埋深H(m)量测断面间距(m)H>2B20~50B<H<2B10~20H<B5~10注:1B为隧道开挖宽度,无地表建筑物时取表内上限值;(3)隧道开挖后应及时进行地质素描及数码成像,必要时进行物理力学试验。开挖面地质素描、支护状态、影响范围内的建(构)筑物的描述每施工循环记录一次。特殊情况下增大描述频率。(4)在没有特殊要求的情况下,选测项目采用必测项目相同的测量频率。(5)横断面方向地表下沉量测的测点间隔应取2~5m,在一个量测断面内应设7~11个测点。(6)各项量测作业应持续到变形基本稳定后1~3周。4.地质和初期支护观察地质和初期支护观察分开工作面观察,已施工区段初期支护观察及地表观察。(1)开挖工作面观察在每次开挖后进行一次,内容包括节理裂隙发育情况、工作面稳定状况、围岩变形等。当地质情况无变化时,可每天进行一次,观察应绘制开挖面作好地质素描,填写工作面状态记录表及围岩级别判定。(2)对已施工区段初期支护的观察每天一次,观察内容包括喷砼、锚杆、钢架的状况,以及施工质量是否符合规定的要求。(3)洞外观察包括洞口地表情况、地表沉陷、边坡稳定、地表水的渗透观察。5.监控量测方法5.1时间要求-53-
洞内、外观察和地表沉降观测根据本施工方案要求进行。净空变化和拱顶下沉测量布点应在开挖后至初喷前进行,若围岩出现变化异常应早布设。初始读数在每次开挖后12小时内取得,最晚不得迟于24小时。5.2洞内、外观察施工中应进行洞内外观察。洞内观察可分为开挖工作面观察和已施工地段观察两部分。其中,开挖工作面观察应在每次开挖后进行,及时绘制开挖工作面地质素描图,填写开挖工作面地质状况记录表,并与勘察资料进行对比。已施工地段观察,应记录喷射混凝土、锚杆、钢架变形和二次衬砌等工作状态。洞外观察重点应在洞口段和洞身埋设段,记录地表开裂、地表变形、边坡及仰坡稳定状态、地表水渗漏情况,同时还应对地表建(构)筑物进行观察。5.3净空变化量测(1)根据围岩条件确定量测间距埋设测点,并按规定量测频率进行测量。主要原理:每次测出两点间净长,求出两次量测的增量(或减量),即为此处净空变化值。读数时读三次,然后取其平均值,并按附表记录。(2)采用收敛计量测时,测点采用焊接或钻孔预埋。预埋点由钢筋加工而成,采用冲击电锤或风钻孔,埋入钢筋采用直径不小于20mm的螺纹钢,前端外露钢筋与埋入钢筋焊接,直径不小于6mm,加工成180°弯钩或成三角形钩。测点用快凝水泥或锚固剂与围岩锚固稳定,埋入围岩深度不小于20cm,若围岩破碎松软,应适当增加测点埋入深度。(3)量测方法①采用收敛计量测量测时的测量方法a.检查预埋点有无损坏、松动,并将测点灰尘擦净。b.把净空收敛仪的尺头及尺架、挂钩分别固定在预埋测点孔内,选择合适的尺孔,将尺孔销插入,用尺卡将尺与联尺架固定。c.调整调节螺母,记下钢尺在联尺架端时的基线长度与显示读数。为提高量测精度,每条基准线应重复测三次取平均值。当三次读数极差大于0.05mm时,应重新测试。每次开挖后12h内取得初读数。d.测试过程中,若数显读数已超过25mm,则应将钢尺收拢(换尺孔)重新测试,两组平均值相减,即为两尺孔的实际间距,以消除钢尺重孔距离不精确造成的测量误差。-53-
e.一条基线测完后,应及时逆时针转动调节螺母,摘下收敛仪,打开尺卡收拢钢尺,为下一次使用做好准备。②采用全站仪量测时的量测方法测点应采用膜片式回复反射器作为测点靶标,靶标粘附在预埋件上。量测方法包括自由设站和固定设站两种。5.4拱顶下沉量测(1)采用精密水准仪和铟钢尺进行。主要原理:通过测点不同时刻相对标高,求出两次量测的差值,即为该点的下沉值。读数时应该读三次,取平均值,并按附表记录。按规定量测频率进行量测。(2)在隧道拱顶轴线附近通过焊接或钻孔预埋测点,测点应与隧道外监控量测基准点进行联测。拱顶下沉量测测点布置在拱中,每一断面布置一点,不设原则和间距按规定进行。预埋测点由钢筋加工而成,钢筋直径不小于6mm,前端加工成180°弯钩或者三角钩。测点用快凝水泥或锚固剂固定在拱顶选定位置,埋入围岩深度不小于20cm,若围岩破碎松软,应适当增加测点埋入深度。(3)量测方法:设置基准点(水准基准点选择在围岩稳定地段设置)。量测时采用水准仪、塔尺及钢卷尺,测出该点相对标高即可。每次开挖后12h内取得初读数。同一测点每次量测必须采用同一基点。5.5地表沉降量测(1)采用精密水准仪、铟钢尺进行,主要原理:通过测点不同时刻标高,求出两次量测的差值,即为该点的下沉值。其量测精度为±1mm。当隧道的埋深小于3倍洞径时进行量测,小于2倍洞径时必须进行量测。(2)基准点应设置在地表沉降影响范围之外。测点采用地表钻孔埋设,测点四周采用水泥砂浆固定。布点原则和量测频率按规定执行。当地表有建筑物时,应在建筑物四周增设地表下沉观测点。(3)量测方法:与拱顶下沉量测方法相似,采用精准水准仪和铟钢尺测出各沉降点标高即可。在工程开挖前对每一测点读取初始值。首次观测时,对测点进行三次观测(三次差值小于±1mm),取平均值作为初始值。量测过程中读数时各项限差宜严格控制,每个测点读数误差不小于0.3mm。6.监测资料整理、数据分析及反馈-53-
现场量测所取得的原始数据,不可避免的会具有一定的离散性,其中包含着测量误差。因此,应对所测数据进行一定的数学处理。数学处理的目的是:将同一量测断面的各种量测数据进行分析对比、相互印证,以确定量测数据的可靠性;探求围岩变形或支护系统的受力随时间变化的规律,判定围岩和初期支护系统稳定状态。在取得监测数据后,及时由专业监测人员整理分析监测数据。结合围岩、支护受力及变形情况,进行分析判断,将实测值与允许值进行比较,及时绘制各种变形或应力~时间关系曲线,预测变形发展趋向及围岩和隧道结构的安全状况,并将结果反馈给设计、监理,从而实现动态设计、动态施工。目前,回归分析是量测数据数学处理的主要方法,通过对量测数据回归分析预测最终位移值和各阶段的位移速率。具体方法如下:(1)将量测记录及时输入计算机系统,根据记录绘制纵横断面地表下沉曲线和洞内各测点的位移u-时间t的关系曲线,见图1。u(mm)u(mm)t(d)t(d)正常曲线反常曲线ab图1位移u-时间t的关系曲线图(2)若位移-时间关系曲线如上图中b所示出现反常,表明围岩和支护已呈不稳定状态,加强支护,必要时暂停开挖并进行施工处理。(3)当位移-时间关系曲线如上图中a所示趋于平缓时,进行数据处理或回归分析,从而推算最终位移值和掌握位移变化规律。(4)各测试项目的位移速率明显收敛,围岩基本稳定后,进行二次衬砌的施作。7.监控量测管理围岩稳定性的综合判别,应根据量测结果按以下方法进行。(1)、按变形管理等级指导施工,见表1。-53-
表1位移管理等级管理等级位移应对措施ⅢU2Uo/3停工,采取特殊措施后方可施工注:U为实测位移值;Uo为最大允许位移值。(2)根据位移变化速度判别拱顶下沉、水平收敛速率达5.0mm/d或累计位移达100mm时,应停止掘进,并及时分析原因,采取处理措施。水平收敛(拱脚附近)速度小于0.2mm/d,拱顶下沉速度小于0.15mm/d,围岩基本达到稳定。在浅埋地段以及膨胀性和挤压性围岩等情况下,应采用监控量测分析判别。⑶根据位移时态曲线的形态来判别当围岩位移速率不断下降时(du2/d2t<0),围岩趋于稳定状态;当围岩位移速率保持不变时(du2/d2t=0),围岩不稳定,应加强支护;当围岩位移速率不断上升时(du2/d2t>0),围岩进入危险状态,必须立即停止掘进,加强支护。围岩稳定性判别是一项很复杂的也是非常重要的工作,必须结合具体工程情况采用上述几种判别准则进行综合评判。8.监控量测质量保证措施(1)将监测管理及监测实施计划纳入施工生产计划中,作为一个重要的施工工序来抓,并保证监测有确定的时间和空间。(2)制定切实可行的监测实施方案和相应的测点埋设保护措施,并将其纳入工程的施工进度控制计划。(3)施工监测紧密结合施工步骤,监控每一施工步骤对周围环境、围岩、支护结构、变形的影响,据此优化施工方案。(4)监测组与监理工程师密切配合工作,及时向监理工程师报告情况和问题,并提供有关切实可靠的数据记录。-53-
施工监测管理流程见下图:-53-
(5)量测项目人员要相对固定,保证数据资料的连续性。量测仪器专人使用、专业机构保养、专业机构检校。量测设备、元器件等在使用前均经过检校,合格后方可使用。(6)各监测项目在监测过程中必须严格遵守相应的实施细则,量测数据均要经现场检查、室内两级复核后方可上报。(7)量测数据的存储、计算、管理均采用计算机系统进行。(8)针对施工各关键问题开展相应的QC小组活动,及时分析、反馈信息,指导施工。-53-