003V级围岩开挖支护技术交底

技 术 交 底 书

工程名称：窦家沟隧道工程 施工合同段：DSK0+519～DSK0+871 编号：YG-SJ-003 单位工程名称 分部工程名称 分项工程名称 施工单位 交底日期 窦家沟隧道 开挖、支护 兰州铁道设计院酒钢集团榆中钢 里 程 铁有限公司铁路专用线工程项目部 2011-11-1 交底地点 DSK0+519 ~ DSK0+871 现场 窦家沟隧道Ⅴ级围岩开挖支护技术交底 一、隧道初期支护参数表 初期支护 喷射混凝土 厚度 （cm） 位置 V 25 洞口段 3.0 1.2×1.0 Ф8,20×20cm 50cm 锚杆 长度 间距（环×纵） (m) （m） 3.0 1.2×1.0 钢筋网 拱墙 间距 钢架 连接板 15mm×190cm×220cm 15mm×190cm×220cm 螺栓 Ф8,20×20cm 80cm M20*70,6.8级 M20*70,6.8级 二、施工工艺及方法 1、隧道开挖 窦家沟隧道全段为V级围岩，围岩工程性质较差，依据设计采用三台阶开挖。三台阶开挖顺序为上台阶→中台阶→下台阶，开挖步距为上台阶与中台阶为2～３米，中台阶与下台阶为３～５米。隧道开挖后及时用5cm厚C25喷射砼封闭掌子面。 2、支护 初期支护方案是按新奥法原理施工，即施作注浆小导管、铺设钢筋网、喷射砼等与围岩共同承受围岩压力，充分发挥围岩自承能力。因此，支护- 1 -

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施作的及时性将成为支护成败的关键。 小导管施作、挂网、喷射砼作业由专业工班紧随开挖面及时施作。在开挖运输结束之后（必要时可在碴堆上），可喷射5cm厚砼封闭岩面，减少围岩暴露时间。小导管钻孔方式为锚杆钻机钻孔，施工完成后，随后安设钢筋网片，进行分层喷射砼，喷射时注意分层逐层喷射，直到达到设计厚度。整个支护过程中，必须建立健全质量保证措施，并且由质量控制小组随时进行现场监督，把好质量关。 初期支护工艺流程图如下： 清洗岩面 初 喷 砼 锚杆施工 敷设钢筋网片 安装钢架 复喷砼 锚杆制作焊接网片 (1) 锚杆施工 ① 工艺流程 隧道支护结构采用系统砂浆锚杆，长为3.0m，按梅花形布置。施工中采用手风钻钻孔，随后用高压风冲洗眼孔，经检查合格后插入杆体，同时插入注浆管和排气管，用湿润后的锚固药包堵塞好端头，采用注浆泵注浆，注浆压力为0.3～0.5Mpa。施工工艺流程图如下： 定位 钻孔 冲洗 检验 插入锚杆 注浆 安装垫板螺帽 施工 药包湿润 准备 ② 施工要点及技术措施 1）施工要点 - 2 -

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a.锚杆药包封堵前必须用高压风冲洗干净，且锚固剂达到70%强度后方可注浆，并随时注浆注浆压力及孔口情况。 b.锚杆长度在保证设计的锚固长度外，尚应计入工作长度。锚杆施作后三天内不得悬吊重物。 c.锚杆轴线应与岩体主结构面或滑移面成较大角度相交。 2）技术措施 a.根据围岩开挖的实际情况，结合设计图纸的要求，孔位定位准确，孔位允许偏差为±150mm，孔深允许偏差为±50mm，角度适宜，尽量与节理面垂直。 b.施工前对锚固药包进行检查，同时注意控制药包浸泡时间，确保锚固质量。 c.药包填塞饱满，锚杆抗拔力不得低于180KN。 d.施工完成后要按《规范》要求抽样进行锚固力检查，其平均值不得低于设计值。 (4)钢筋网施工 ① 工艺流程 钢筋网一般在初喷砼之后安设，采用φ8钢筋，先在钢筋房焊接加工制作成间距20×20mm 的网片，施工时运至工作面进行挂设，挂设时紧贴岩面，钢筋网之间及钢筋网与锚杆之间要焊接牢固。其工艺流程见图14： ② 技术要求 a、钢筋应在雨棚下存放，不得锈蚀和沾有污物。 b、钢筋冷拉时要拉力适中，焊接时采用点焊，不得烧伤主筋。 c、钢筋网、钢格栅与径向小导管接头需焊接牢固，确保在喷射砼作业时不颤动。 - 3 -

截料 调直 除 锈 去油污 焊接 运输 安装 酒钢集团榆中钢铁有限公司铁路专用线工程

d、钢筋网铺设随砼初喷面起伏，并与壁面接触密实。 e、铺设钢筋网前，先喷射5cm厚的砼形成钢筋保护层。 f、钢筋网加工时网格尺寸的允许误差为±10mm，安装时搭接长度为1~2个网孔，允许偏差为±50mm。 (3)I18 钢架施工 1)I18钢架的制作 a.钢架在现场冷弯制作，按1:1比例放样，设立1:1胎模的工作台架，分段制作，按单元拼焊后，运至现场安装。 b.加工做到尺寸准确，弧形园顺，钢筋焊接（或搭接）长度满足规范要求；沿钢架两侧对称进行焊接成型，钢架主筋中心线与轴线重合，接头处相邻两节园心重合，连接孔位置要准确。 c.钢架加工后先试拼，检查有无扭曲现象，接头连接每榀之间可以互换，沿隧道周边轮廓误差≯3cm。 d.焊缝必须饱满，无漏焊现象；焊接接头距离连接板不得少于80cm，小于80cm长度的视为废料处理，不得用于钢拱架。 e.连接钢板必须为15mm厚，机械冲孔型材。 2)型钢钢架安装 安装工作内容包括定位测量，安装前的准备和安设。 a.定位测量：首先测定出衬砌中线，确定高程，然后再测定其横向位置，安设方向与衬砌中线垂直，各榀位置应定位准确，间距允许偏差为±10cm，上下、左右偏差小于±5cm，高程偏差为±5cm，斜度小于±2°。 b.钢架须与径向小导管联接，径向小导管安装须沿钢架定位线一致，- 4 -

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以方便钢架安装固定。 c.就位多功能台架，便于安装人员作业。 3)安装前的准备工作：运至现场的单元钢架分单元堆码。安设前进行断面尺寸检查，及时处理欠挖侵入净空部分，保证钢架正确安装。安设前，应清除拱脚或墙脚下的松碴，将钢架置于原状岩石上，在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。 5)锁脚钢管长3.5m，必须插入边墙不得小于3.0m，要求与钢架焊接牢固。 4)本隧道喷射混凝土采用湿喷工艺，其施工工艺如下： 喷射设备应使用我国铁道科研院西南分院生产的湿喷机，人工掌握喷头直接喷射砼。 ①湿喷工艺 a、喷射砼的工艺流程： 喷射机械安设调整好后，先注水、通风、清除管道杂物；同时用高压水或高压风吹洗岩面，清除岩面尘埃；上料保证连续性，校正好配料的输出比； 操作顺序：喷射从拱部至边墙脚，风压由高变低，拱部的风压为0.4~0.65Mpa，边墙的风压为0.3~0.5MPa。喷射时，先开外加剂，后开风再送料，以易粘结减小回弹，喷射面以表面湿润光泽为准。 严格控制好喷嘴与岩面的距离和高度，喷嘴与岩面垂直。有钢筋时，角度适当放偏30°左右，喷嘴与岩面的距离控制在0.8~1.0m范围内；并且喷头作连续不断的圆周、螺旋状运动，后一圈压前一圈的三分之一，喷射时自下而上呈“S”形运动。 湿喷砼施工工艺流程如下图所示。 - 5 -

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水 细骨料 凝速剂 粗骨料 水泥 拌合机 喷射机 喷嘴 岩面 压缩空气 外加剂 b、喷射砼的原材料 水泥：普通PO42.5号硅酸盐水泥。 砂：采用坚硬耐久的中砂，砂率根据试验确定。 石：采用坚固耐久的碎石，粒径小于15mm。 速凝剂：速凝剂掺量不宜大于水泥用量的5%，在使用速凝剂之前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，严格控制掺量，并要求初凝事件不大于5min，终凝不应大于10min。 水：水质应符合工程用水标准，水中不含有影响水泥正常凝结于硬化的有害杂质。 每盘称量的允许偏差水泥为±2%，粗细骨料为±3%，水、外加剂为±2%。 ②喷射砼作业除满足《规范》的有关规定外，增加如下技术要求： a、本隧道均为Ⅴ级围岩，初喷、复喷均紧跟工作面。 b、渗漏水地段的处理，当围岩大面积渗水但水量不大时，在喷射砼前用高压风吹扫；开始喷射时，喷射砼由远而近；临时加大速凝剂掺量，缩短初、终凝时间，逐渐合拢喷射砼。水止后，按正常配合比喷射砼封闭。 - 6 -

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c、试验室负责优选喷射砼配合比与施工控制，喷射砼中掺DS型液体速凝剂，STC粘稠剂，以减少回弹和粉尘；按配合比称料拌合，电动流量计控制外加剂的掺量，确保喷射砼强度符合设计要求。 d、每隔20m检测测开挖断面和喷射砼完毕后的断面，两断面相减就得喷射砼厚度。喷射混凝土的厚度应符合以下要求：平均厚度大于设计厚度；检查点的60%以上大于设计厚度；最小厚度不得小于设计厚度的1/2，且不小于3cm。不够设计厚度的重新加喷补够。 e、喷射砼由专人喷水养护，以减少由于水化热引起的开裂，发现裂纹用红油漆作上标志，进行观测和监测，确定其是否在继续发展，如有发展找出原因进行处理，对可能掉下的喷射砼撬下重喷，对不发展的裂纹采取在其附近加设锚杆或加喷－层砼的办法处理，以策安全。 f、坚决实行“四不”制度，即喷锚工艺不完毕掌子面不前进；喷射砼厚度不够不前进不开挖；喷锚后发现的问题不解决不前进；量测结果判断不全未经补强不前进。以上制度由工地领工员负责实施，并将实施情况填入工程日志簿备查，项目经理部负责检查督促。 (5)超前小导管施工 进口段地质条件较差，拱部设置了Φ42超前小导管处理。其施工方法如下： （1）超前小导管注浆 超前小导管采用外径42mm，壁厚3.5mm热扎无缝钢管长3.5m，钢管前端呈尖锥状，，管壁四周钻φ10mm压浆孔，尾部留有1m不设压浆孔。施工 - 7 -

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时，钢管与衬砌中线外插觉5º-10º打入拱部围岩，钢管环向间距40cm，洞口段间距60cm，纵向搭接长度洞口段不小于1.5m，其余里程段不小于1.1m。每打完一排钢管注浆后，开挖拱部及第一次喷射砼、打锚杆、架设钢架、挂网等完成初期支护，隔3m再打另一环超前小导管钢管，两环钢管保持1.0m的搭接长度。超前小导管注浆采用水泥－水玻璃浆液，注浆参数为：水泥浆水胶比1：1；注浆压力0.5～1.0MPa。当每孔注浆量达到了设计注浆量时，可以结束注浆。超前小导管尾部与格栅钢架焊接连接成整体。 （2）工艺流程：注浆作业包括打孔、布管、封孔、注浆4道工序。 打孔布管：钢管长4.5m，管上按梅花形布置小孔，间隔15cm，孔眼直径10mm，尾部置于钢架腹部或焊接于系统锚杆尾部。采用凿岩风钻打孔，孔口偏差不大于±50mm；孔眼长度应大于设计的小钢管长度，允许偏差为0~50mm；小钢管应平直，尾部焊箍，顶部成尖锥状，采用锤击或钻机顶入，外插角允许偏差为2°。 封孔注浆：在掌子面喷一层5cm厚砼，孔口处设止浆塞，采用水泥浆液注浆，注浆压力0.5～1.0Mpa，浆液配比现场试验确定，注浆时先注无水孔，后注有水孔，从拱顶向拱脚方向灌注,遇窜浆或跑浆时，则采取间隔一孔或几孔灌注的方法。 交底人 - 8 -

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