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隧道超前小导管施工技术交底要点
104国道连江至晋安段改线工程
技 术 交 底 记 录
分项工程名称 鼓岭隧道出口超前小导管 施工单位 中国建筑股份有限公司 交底内容:
一、超前小导管技术原理
通过超前小导管配合水泥—水玻璃双液注浆在拱部一定范围(具体范围见下图)的开挖轮廓四周形成一定强度和厚度的水泥浆加固拱,以提高围岩自承能力和稳定性。超前小导管从型钢钢拱架腹部穿过,与工字钢架形成棚架体系,开挖始终在超前小导管梁体效应的支护下安全可靠,超前小导管施工钻孔浅而快,并且可使用多台钻机同时施钻,从而在确保安全的前提下加快施工进度。
二、使用范围及设计参数
使用范围:
超前注浆小导管适用于出口段及主洞Ⅴ级围岩一般地段预支护。
设计参数:
表1:超前小导管设计参数
型号
长度(m)
环向间距(cm)
纵向间距(m)
外插角(°)
JF2-1(2.8)
5.0
50
2.8
15
F2-1(2.8)
5.0
50
2.8
15
F2
5.0
50
3.5
15
表2:超前小导管施工段落
桩号
长度(m)
支护类型
备注
YK31+278-YK31+206
72
JF2-1(2.8)
YK29+599-YK29+563
36
F2
ZK31+278-YK31+198
85
JF2-1(2.8)
ZK31+102-ZK31+044
58
F2-1(2.8)
三、超前小导管施工方法
(1)小导管加工与制作
小导管采用Φ50热轧无缝钢管加工,壁厚5mm,长为5m,在管身设注浆孔,孔径8mm,孔距15cm,梅花形布置,前端加工成锥形,尾部长度100cm作为不钻孔的止浆段。
(2)钻孔及小导管安装
测量放样,在设计孔位点上标记,钻孔点按照设计图纸(如下图)放样,超前小导管环向间距为50cm,沿隧道开挖轮廓线布置,并与工字钢腹部钻孔间距一致,采用潜孔钻钻孔。
隧道工程采用的超前小导管的类型有JF2-1(2.8)、F2-1(2.8)型两种,小导管外插角均为15°;开孔时,低速钻进,待成孔几米后再加速钻进,钻孔过程中要随时检查孔位的正确性,严格控制外插角和上仰角,并认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩土进行地质判断、描述。潜孔钻杆配合钻头进行来回扫孔,清理浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔,清除管内积物,将锚杆推入孔内。前后两环小导管搭接长度不小于1m,JF2-1(2.8)、F2-1(2.8)型均为每2.8m施作一循环。如下图:
JF2-1(2.8)、F2-1(2.8)型的I-I断面如下:
F2型的I-I断面如下:
(3)注浆施工
注浆采用水泥注浆,水灰比为0.5:1,注浆压力初始为0.5MPa,在注浆压力达到1MPa时结束注浆。注浆采取由低孔向高孔位,注浆结束标准:根据设计的注浆参数,从注浆压力、注浆量和注浆时间上来判断是否结束。当注浆压力达到终压(0.5~1.0Mpa)时并持续15分钟后,结束注浆;当注浆压力超过或达到终压的80%时,出现较大的跑浆,经间歇注浆后也可结束注浆;当注浆量达到或超过设计注浆量,孔口管出现冒浆现象可以结束。其尾端必须与钢架焊接,以保证超前支护更好地发挥作用注完浆的钢管要立即堵塞孔口。注浆效果:开挖后拱部基本无渗漏水、无坍塌。
(4)超前小导管施工工艺流程图
超前小导管施工工艺流程图
四、注意事项
(1) 配制浆液时,操作工人戴胶手套、护目镜、防护帽,穿长筒胶鞋,不允许工人穿短袖、短裤上班。
(2)注浆时,作业工人不准站在注浆口附近。
(3)发现压力表有异常情况时,停止注浆,查找故障。
(4)配制浆液即用即配,剩余浆液倒掉,并清洗储浆桶。
(5)注浆结束标准:当压力达到设计注浆终压并稳定10~15min,注浆量达到设计注浆量的80%以上时,可结束该孔注浆。
五、注浆异常现象处理
(1)如出现串浆时,应及时堵塞串浆孔。
(2)泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查,及时进行处理。
(3)进浆量很大,压力长时间不升高,处理采取以下几点:
①应重新调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间;
②检查周围情况,是否存在浆液流向他处。
六、质量保证措施
(1)施工过程中,安排专人值班,发现异常情况及时协调解决。
(2)现场要有试验人员跟班指导,根据现场情况及时调整浆液配合比。处理施工中出现的问题,以确定注浆效果。
(3)注浆孔的数量、布置、间距以及深度应根据无损检测结果及渗漏情况确定,注浆方式符合设计要求。
(4)应严格按照设计参数进行钻孔。钻孔孔位及角度偏差符合相关规范规定,若现场钻孔孔位因为客观条件限制不能满足设计要求,应进行移位并进行计算确定参数,必要时应进行补孔。
(5)注浆材料满足设计要求,严禁使用过期结块的水泥,必要时进行检验。
(6)配合比一定要严格按设计提供的配合比进行搅制,不得随意改变掺量,配浆时最大误差为:水泥、水±5%。
(7)浆液搅拌应
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