1.编制目的
明确隧道超前小导管施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范隧道超前小导管作业施工。
2.编制依据
《夜郎隧道设计图》及相应参考图
《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008) 《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)
《铁路隧道工程风险评估与管理暂行规定》铁建设[2007]200号
3.适用范围
适用于中铁一局渝黔铁路土建8标夜郎隧道超前小导管作业施工。
4.工艺流程及技术要求
4.1 超前小导管设计
超前小导管配合型钢钢架(格栅钢架)使用,应用于隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩拱部超前注浆预支护,其纵向搭接长度不小于1m。
超前小导管设计参数:
①超前导管规格:热轧钢花管,外径42mm,壁厚4.0mm; ②小导管环向间距IV级围岩50cm,V级围岩为40cm; ③倾角:外插角10°~15°,可根据实际情况调整; ④注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆; ⑤设置范围:拱部120°范围。 4.2 超前小导管施工
施工工艺流程见图1。 4.2.1 制作钢花管
小导管前端做成约10cm长的圆锥状,尾部焊接φ8mm钢筋加劲箍,尾部长度不小于100cm作为不钻孔的止浆段,其余部分每隔20~30cm梅花型钻眼,眼孔直径为6~8mm。小导管构造见图2。
图1 超前小导管施工工艺流程图
制定施工方案进行施工 效果检查 设备准备 管材加工 施工准备 材料准备 机具准备 地质调查 现场试验 喷砼封闭掌子面 拱部放样布孔 风枪或煤电钻成孔 清 孔 插入小导管 注浆 M20砂浆准备 隧道开挖
4.2.2 小导管安装
⑴测量放样,在设计孔位上做好标记,用凿岩机钻孔,孔径较设计导管管径不大于50mm。
⑵成孔后,将小导管按设计要求插入孔中,或用凿岩机直接将小导管从型钢钢架上部打入,外露30cm支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系和以便连接孔口阀门和管路。
4.2.3 注浆
采用KBY-50/70注浆泵压注水泥浆或水泥砂浆。注浆前先喷射混凝土10~15cm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。单孔注浆压力达到设计要求值,持续注浆10~15min且进浆速度为开始进浆速度的1/4或进浆量达到设计进浆量的80%及以上时注浆方可结束。
注浆施工中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工支护工作面的状态。注浆参数应根据注浆试验结果及现场情况调整。
注浆参数可参照以下数据进行选择: 注浆压力:一般为0.5~1.0Mpa 浆液初凝时间:1~2min
水泥:P.O42.5普通硅酸盐水泥 砂:中细砂
4.2.4 注浆异常现象处理 ⑴串浆时及时堵塞串浆孔。
⑵泵压突然升高时,可能发生堵管,应停机检查。
⑶进浆量很大,压力长时间不升高,应重新调整砂浓度及配合比,缩短胶凝时间。
5.劳力、机具设备的配置
超前小导管根据围岩及断面不同每环设计数量为30~39根,每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人,施工中应根据现场情况及时调整。结合渝黔铁路隧道的特点,每工班施工机具配置如下:KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻(或风动凿岩机)不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。
6.质量要求
6.1 质量验收规范
《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008) 《铁路隧道工程质量验收暂行标准》(TB10417-2003) 6.2 分项验收标准 6.2.1主控项目
●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。施工单位每批抽检一次;监理单
位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验,至少一次。
检验方法:施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验;监理单位检查全部质量证明文件和试验报告,并进行见证取样检测或平行试验。
●超前小导管所用的钢管的品种和规格必须符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检查方法:观察、尺量。
●超前小导管与支撑结构的连接应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检查方法:观察。
●超前小导管的纵向搭接长度应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。 检查方法:观察。
●注浆浆液的配合比应符合设计要求。 检验数量:施工单位、监理单位全部检查。
检验方法:施工单位进行配合比选定试验;监理单位检查配合比选定单,并进行见证试验。
●超前小导管注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
检验数量:施工单位全部检查;监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。
检验方法:施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力,观察;监理单位见证检查。
6.2.2 一般项目
超前小导管施工允许偏差应符合表1的规定。
表1 超前小导管施工允许偏差
序号 1 2 3 项目 方向角 孔口距 孔深 允许偏差 2° ±50mm +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
7.安全、质量注意事项
施工期间,尤其在注浆时,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。
注浆结束4小时后,方可进行掌子面的开挖。
相邻两排小导管搭接长度应符合设计要求,且不小于1米。 钢管要与拱架焊接牢固,注浆后注浆孔要堵塞密实。
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