Ⅴ级膏溶围岩初期支护作业指导书.doc

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1、石太客运专线Z5标7#斜井级膏溶围岩开挖及初期支护作业指导书说明：本作业指导书以7#斜井主井编制的，副井参照执行。一、概况石太客运专线Z5标7#斜井K1+26K0+00段共126m设计为级膏溶围岩。7#斜井主井按有轨运输小矿车双车道结构，斜井洞身按新奥法原理设计，采用复合式衬砌结构（副井出碴采用耙斗机出碴，采用2.0米卷扬机提升运输，斜井洞身按新奥法原理设计，采用复合式衬砌结构）。级膏溶围岩初期支护以网喷混凝土+锚杆+工字钢组成,锚杆拱墙布置；拱部采用EX型涨壳式可预应力中空锚杆，边墙采用砂浆22锚杆，L=3.5m，间距100100cm，梅花型布置;工字钢全断面架设，间距0.75m，钢筋网拱墙

2、布置，纵向6，环向8钢筋，网格尺寸为15cm15cm。必要时拱部采用超前小导管预注浆进行超前支护。级膏溶围岩隧道结构断面见图1。图1 7#斜井主井级膏溶围岩结构断面图二、施工工艺及辅助工法1、施工工艺在膏溶角砾岩地段的施工前对隧道进行超前地质预报预测，并进行分析，用以指导和调整开挖支护参数。该地段采用环状开挖留核心土的施工方法，台阶长度不大于10m，循环进尺不超过1m，一般和立钢架的频率同步，具体施工工艺见图2 级围岩膏溶角砾岩地段开挖方法及施工工艺框图。在超前支护完成后，首先采用风镐开挖或弱爆破施作上台阶弧形导坑的围岩，然后进行通风，找顶，人工翻碴到最下的台阶，然后进行初期支护施工，初期支护

3、是锚、网、喷、钢支撑联合支护，先初喷5cm喷混凝土，然后利用多功能作业台架架立钢支撑，施作锚杆和挂设钢筋网，最后复喷至设计厚度；洞身系统锚杆采用多功能作业台架钻孔施作，喷射混凝土采用湿喷机和机械手进行作业。钢筋、钢拱架及锚杆采用洞外加工厂按设计要求进行加工制作；喷射混凝土原料由洞外拌和站拌和，采用纤维分散机将纤维分散后由强制式拌和机进行拌和，混凝土运输车运输至喷射作业面。在拱部初期支护施工完成后，立即进行核心土开挖，可以采用风镐（如果岩质破碎）开挖或弱爆破，避免破坏初期支护，上台阶核心土开挖完，进行出碴。在出碴时，可以在上台阶与下台阶中间留成自然斜坡，核心土长度不大于2m，然后施做临时仰拱、挂

4、网、喷射混凝土，支护用的加工材料均由洞外制作，运输到工作面。临时仰拱施作完成后，进行下台阶开挖及出碴，然后进行边墙挂网、喷、锚及钢架架立工作，如果底板水量较大，则要对基底进行加固处理，处理合格后，再进行落底施工。临时仰拱在仰拱衬砌完成封闭底板之后再进行拆除。图2 级膏溶围岩地段开挖支护施工方法图开挖断面按照测量组交的断面尺寸进行光面爆破，严格控制欠挖在50mm以内，超挖在150mm以内，拱脚以上1m范围内禁止欠挖。2、喷射混凝土斜井级膏溶围岩设计喷微纤维混凝土，采用湿喷方式。集料要求粗集料：粒径不大于15mm。细集料：中砂或粗砂，细度模数大于2.5，含水率57。粗细集料符合现有规范、标准的要求

5、。喷混凝土方法采用湿喷机湿喷，喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产，搅拌生产混凝土时，根据需要加入微纤维。工艺流程见图3 前期准备砂、石、水泥、水、微纤维混凝土搅拌站计量配料拌 合装运喷料混凝土喷射机就位加速凝剂现场施喷施喷面的清理补喷砼综合检查不合格合格结束图3喷射混凝土施工工艺框图主要施工技术措施和要求喷射混凝土前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，如有欠挖及时处理后再喷;在不良地质地段，设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。施工机具布置在无危石的安全地带。喷射前设置控制喷混凝土厚度的标志。检查电线路、设备和管路。喷射前用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水

6、易泥化时，用高压风吹净岩面。按施工前实验所取得的方法与条件进行喷射混凝土作业，在喷射混凝土达到初凝后方能喷射下一层。首次喷射混凝土厚度不小于50mm。喷射作业分段、分片、分层，由下而上顺序进行，有较大凹洼处，先喷射填平。速凝剂掺量准确，添加均匀。喷嘴与岩面垂直，距受喷面1.52.0m。掌握好风压与水压，减少回弹和粉尘，喷射压力0.1MPa，水压力0.30.4MPa。开挖后及时初喷，出碴后及时复喷。施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风，发现堵管时立即停风关机。3、锚杆（砂浆锚杆、EX型涨壳式预应力中空锚杆）概述斜井洞身设计锚杆类型有砂浆锚杆、EX型涨壳式预应力中空锚杆两

7、种。施工方法砂浆锚杆施工：用风钻钻孔，成孔后，利用牛角泵往孔内注入水泥砂浆，然后再人工插锚杆，水泥砂浆终凝后安设孔口垫板。涨壳式锚杆：成孔后，先插入涨壳式锚杆，然后施加予应力加垫板施工准备布孔钻孔清孔涨壳式中空注浆锚杆砂浆锚杆插入杆体注入砂浆加垫板、施加预应力插入杆体安止浆塞插入杆体浆液配置加垫板、拧紧螺帽、固定杆体结束注浆结束图4砂浆锚杆、中空注浆锚杆施工工艺框图。施工技术措施开挖初喷后，尽快钻孔、安设锚杆，然后复喷至设计厚度。锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除油污、除锈。锚杆孔位、孔深及布置形式符合设计要求，砂浆锚杆用的水泥砂浆，其强度不低于C20，水泥用普通硅酸盐水泥，砂

8、用中砂，粒径不大于3mm。中空式注浆锚杆用的注浆材料、配比、注浆终压应满足设计要求。钻锚杆孔: 测量组按设计要求画出位置，孔距允许误差150mm; 保持锚孔顺直; 钻孔深度及直径与杆体相匹配。锚杆安装：杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，砂浆WC符合设计要求；有水地段先引出孔内的水或在附近另行钻孔再安装锚杆；锚杆孔内砂浆饱满密实，砂浆内添加适量的微膨胀剂；锚杆垫板与孔口混凝土密贴。随时检查锚杆头的变形情况，紧固垫板螺帽。预应力锚杆施加应力应符合设计规定。4、钢筋网铺设隧道设计有钢筋网。使用的钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作，安装时搭接长度不小于10cm。人工铺设，必要时利用风钻气腿顶

9、撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，应绑在靠近岩面一侧，这样受力较好。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋网振动，降低回弹。钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。5、工字钢架设概述斜井级膏溶围岩段在开挖施工时，因围岩软弱，大部分为新老黄土，难以自稳，必须立工字钢加强支护；级膏溶围岩段间距0.75m/榀。制作安装工字钢按设计尺寸在洞外下料分节弯曲制作，制作时严格按技术交底执行,保证每节的弧度与尺寸均符合要求,每节两端均焊连接板,节与节之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠，洞外加工后试拼检查。工字钢的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底

10、线以下1520cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。超挖较大时,拱背垫填混凝土垫块,以便抵住围岩，控制其变形的进一步发展。两排钢架间用20钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距1m，以便形成整体受力结构。工字钢支撑施工工艺见图5施工准备连接钢筋加工工字钢拼装位置检查工字钢架立测量定位断面检查欠挖处理洞外钢架加工，检查，倒运焊接纵向连接筋喷混凝土结 束合格返工合格不合格不合格初喷混凝土图5格栅钢架架立施工工艺框图。施工技术措施在开挖及初喷混凝土后及时安装。工字钢与围岩之间的间隙用喷混凝土喷密实，禁止用石块、木楔、背柴等填塞。工字钢安装时，严格控制其内轮廓尺寸，且予留沉降量，防止侵限。工字钢安装好后，用锚杆锁固固定，防止其发生移位。工字钢要全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不小于4cm。四、施工工期1、级膏溶围岩隧道初期支护作业循环时间分析级膏溶围岩隧道开挖支护作业16小时为一循环，每循环进尺1m，月开挖支护进尺45m。2、计划工期级膏溶围岩隧道初期支护计划工期为42天，自2005年7月1日至2005年8月11日。