导向墙接长技术交底.doc

秦东隧道进口洞口护拱接长施工技 术 交 底 中铁一局郑西客运专线重点隧道第三标段项目经理部技术室二六年五月秦东隧道出口洞口明挖段刷坡及108mm超前大管棚超前支护作 业 指 导 书秦东隧道进口洞口护拱接长施工一、工程概况背景秦东隧道进口仰坡喷射砼面近期出现开裂，导向墙顶有一块1m2左右的喷射砼面突然崩裂；正洞范围内DK333+390DK333+392段洞顶土体沉降，土体与硬化面分离；仰坡坡面局部外鼓；仰坡喷射砼与仰坡土体部分分离。鉴于这种情况，2006年5月14日上午，由郑西公司技装部副部长程岩主持、西安指挥部、咨询部西安分部、铁一院、监理单位、中铁一局六方参加，对秦东隧道进口仰坡进行现场会堪。为避免仰坡溜坍，确保施工安全，经会勘各方研究决定对洞口初期支护采取以下处理措施：1、自明暗分界里程向小里程方向将护拱接长5m，护拱设计参数采用原设计导向墙设计参数。2、在护拱顶至洞顶仰坡坡脚间设置一道C20砼横梁，横梁宽70cm。3、护拱背后与边坡间的空隙用C20砼回填密实，顶面坡率与仰坡坡率相同。4、仰坡与原支护面间空隙采用C20细石砼填塞密实，仰坡坡面施做42小导管，导管长6.0m，间距1.51.0m（竖横），梅花形布置。5、应将隧道影响范围内地表水及时引排，并对地表裂缝做好防水处理，严防地表水下渗，以确保边仰坡稳定及隧道施工安全。6、应对边仰坡的变形加强监测，如有异常应及时采取加强措施并通知相关单位进行现场会勘以便进行及时处理。7、为确保施工安全，要求按此方案立即进行处理，经现场驻地监理验收合格后方可进洞作业。秦东隧道出口里程DK340+996，出口工区承担1091m正洞施工任务。隧道出口156m为级围岩，浅埋偏压，为避免在开挖时发生塌方，出口明暗交界处DK340+977拱部120范围内设34根长20m108mm大管棚超前支护。二、洞口明挖段1、设计参数 明挖段里程：DK340+996DK340+977。 开挖方式：纵向分段分台阶开挖。中间预留核心土 开挖坡率：仰坡拱顶以上1：1 ，拱顶以下开挖断面内垂直开挖，开挖断面外1：1，两侧边坡1：0.3 。 支护形式：锚喷网坡面防护，锚杆长2.5m，间距1.51.5m梅花型布置；钢筋网82020cm；喷射C20混凝土，厚度15cm。设长1012m,D=100mm25mm土丁结构,2.01.0cm。2、刷坡方案及工艺要求 2.1刷坡方案 明挖段采用自上而下纵向分步分台阶开挖，中间预留核心土，明暗交界处预留6m长核心土以作管棚操作平台，核心土两侧作成台阶状作为钢架支撑平台。至拱顶向下分台阶进行开挖，每台阶开挖后及时进行支护，支护完成后进行下台阶开挖。拱顶以上仰坡部分按照1：1的坡率进行刷坡，拱顶以下开挖断面内垂直开挖，开挖断面外按1：1的坡率进行刷，两侧边坡按1：0.3进行刷坡。 2.2技术要求 刷坡前采用全站仪根据设计坡率放出开挖控制边桩，根据高程做出开挖轮廓线，刷坡过程中随时检查坡率并及时进行调整。 支护在每分步台阶开挖完成后立即进行。 钢筋网片每根钢筋必须点焊牢固，每片之间采用焊接搭接，搭接长度为12个网格，钢筋网随受喷面起伏铺设，并与锚杆等其他固定结构物连接牢固。 锚杆垂直岩面打设，锚杆打设完成后进行注浆，锚杆尾端设垫板。 喷射混凝土采用湿喷工艺，喷射混凝土前清除坡面虚土及其他杂物并预埋短钢筋作为检查喷射厚度的标志，喷射过程中喷头与受喷面应垂直，喷嘴应连续、缓慢做横向移动，喷层厚度均匀。土丁结构在坡面挂网及初喷5cm砼后再用潜空钻打眼，安装完毕后复喷10cm砼至设计厚度。三、接长超前大管棚施工 护拱施工 （一）、设计参数 1、导向墙及管棚设计 在导向墙初期支护外缘设接长长15m厚70cm的C25钢筋混凝土护拱导向墙，护拱导向墙拱部为180度半圆弧圆弧，内轮廓半径R=740cm740cm，外轮廓半径R=8110cm，两侧边墙高435cm；护拱导向墙内设双层钢筋网，环向主筋为16mm，水平分布筋为10mm，整个导向墙分两次浇筑完成整个护拱分三次浇筑完成（边墙分两次浇筑）。拱架顶部焊接L=1.0m的133mm4mm无缝钢管作为管棚钻孔施工导向管。孔口管外插角35(不包括线路纵坡)。2、管棚设计管棚布设范围 管棚布设在隧道拱顶圆心角为120范围内。管心与导向墙外轮廓线间距为35cm，每根长20m，共34根。环向间距 钢管中至中距离为50cm。钢管外插角13(不包括线路纵坡)。钢管规格 采用108mm壁厚6mm的热扎无缝钢管，长20m。纵向按间距50cm设置8mm的圆孔,圆孔呈梅花型布置,花管的纵向连接丝扣长为20cm,管箍长20cm,采用114mm3mm无缝钢管制作。（二）、施工方案 护拱在明暗交接处1m范围内、内模采用珩架结构支撑刚模板（见图1），整个接长护拱采用设计开挖轮廓线外架设25榀组I250a型钢拱架珩架（见附图1），珩架之间采用22钢筋焊接连接型钢外施做C25钢筋混凝土导向墙，导向墙长1m，（见图2），导向墙中预埋定位导向管，导向墙达到设计强度的70%后进行钻孔，每成一孔立即顶入钢花管并进行注浆。其浇筑工艺与导向墙相同。、施工工艺及技术要求1、施工工艺流程图（见图2）墙部钢筋安装墙部砼灌注墙部背板安装加工钢架及挡头板拱部拱架安装施工准备墙部内模安装（根据需要）墙部架设钢架拱部钢筋安装拱部内模安装拱部背板安装拱部砼浇筑图2 护拱接长施工工艺流程图 钢材、水泥试验、预选套拱砼施工配合比、制作钢花管下料钻机安装测定孔位钻 孔清 孔顶进钢管制作钢管顶进钢筋笼拌 浆砂浆填充压浆管路连接、检查2、施工准备放出护拱里程、中线、高程定出护拱导向墙位置。图2 导向墙结构图（三）、施工工艺及技术要求 1、施工工艺流程图（见图3） 2、施工准备 作好洞外控制测量，在洞口附近布设三角网，并与高级控制点联测，同时对水准点进行引测并按施工需要进行加密。 所需的人员、机械、材料等完全准备就绪，以保证施工的连续性放出导向墙里程。 作业平台搭设完毕做好边仰坡锚喷网支护。 做好护拱分次浇筑拱架基础改良并采取下垫木板或槽钢，以防止拱架下沉。所需的人员、机械、材料等完全准备就绪，以保证施工的连续性。 做好导向墙分次浇注拱架基础改良并采取下垫木板或槽钢，以防止拱架下沉。 3、架设型钢拱架钢架的加工制作钢架所采用的型钢必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验，其质量必须符合现行国家标准碳素结构钢（）和热扎普通工字钢（）等的规定和设计要求。钢架采用冷弯机加工成型。钢架加工圆顺不得有弯折和翘曲。钢架按导向墙钢架加工图（附图）尺寸分节加工和拼装。 钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为1cm，平面翘曲应小于2cm。 钢架运输过程中应严禁碰撞,以防钢架变形。钢架加工的焊接应牢固，不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。 图3 超前大管棚施工工艺流程图顶进钢筋笼导向墙底模安装导向管安装导向墙背模安装上层钢筋安装制作钢花管加工钢架及挡头板导向墙砼施工施工准备底层钢筋安装架设钢架钢材、水泥试验、预选套拱砼施工配合比、制作钢花管钻机安装测定孔位清 孔顶进钢管注浆管路连接压浆管路连接、检查钻 孔注 浆砂浆填充拌 浆 结 束 否 压力流量 是否达到要求？ 是 3、架设型钢拱架3.1钢架的加工 制作钢架所采用的型钢必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验，其质量必须符合现行国家标准碳素结构钢（）和热扎普通工字钢（）等的规定和设计要求。 钢架采用冷弯机加工成型。 钢架加工圆顺不得有弯折和翘曲。 钢架按导向墙钢架加工图（附图）尺寸分节加工和拼装。 钢架加工完成后应放在水泥地面上试拼，周边拼装允许误差为3cm，平面翘曲应小于2cm。 钢架运输过程中应严禁碰撞,以防钢架变形。 钢架加工的焊接应牢固，不得有假焊，焊缝表面不得有裂纹、焊瘤等缺陷。3.2、钢架架设 钢架加工完成并试拼合格后用机械或人工运至工作面，进行架设，节与节之间采用AM20型螺栓连接，横撑和斜撑采用焊接连接，钢架纵向连接采用25mm22mm钢筋钢筋，每节钢架不少于2根连接钢筋。 。 钢架安装应符合下列要求：安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。各节钢架间以螺栓连接，连接板应密贴。钢架安装允许偏差见表1钢架底脚应置于牢固的基础上。各节钢架间以螺栓连接，连接板应密贴。钢架环向位置应在同一铅垂面上。钢架间距偏差不得大于5cm。钢架底脚应置于牢固的基础上。表1 钢架安装允许偏差表序号项目允许偏差1间距100mm2横向50mm3高程50mm4垂直度25保护层和表面覆盖层厚度-5mm4、预埋导向钢管 钢架架设好后用全站仪或经纬仪按设计放出各孔的位置，在钢架外缘用水平仪根据设计外插角35度和线路纵坡6.5准确放出每根导向管的方向，再将导向管与钢架焊接。 导向管位置、间距要准确，施工中采用全站仪或经纬仪准确放样，外插角的准确度直接影响管棚的质量。5、导向墙护拱施工护拱施工工艺与导向墙相同，此处不在重复。5.1模板 内外模采用2012定型钢模板，挡头板采用复合板制作成标准挡头板。 导向墙内模钢架采用二榀20aI字钢拱架，用型钢冷弯机分节加工，现场用螺栓连接组拼。 背模通过环向钢筋用铁丝（盘条）与钢拱架（或纵向连接钢管）固定在一起，标准挡头板在内模表面焊接长1.0m，2550mm间距为50cm的径向钢筋小导管进行固定，钢筋小导管上方用8mm拉筋进行加固（具体见图6）。用杉木分别环向辐射支撑在预留核心土、边坡及地面上分别对内模钢架、外模及挡头板进行外部支撑，以防跑模变形。支撑与湿陷性黄土接触部位应夯实，并设置垫板，防止支撑下沉。 模板安装必须稳固牢靠，接缝严密，不得漏浆，模板与混凝土的接触面必须清理干净并涂刷隔离剂，混凝土浇筑前模板内的积水和杂物必须清理干净。5.2导向墙混凝土浇筑5.2.1原材料及其要求 导向墙混凝土原材料品种、型号及规格应与项目部试验室配合比通知单要求一致。 水泥宜选用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥，标号不应小于P.O 32.5。水泥到场后不得露天堆放，水泥因受潮或其他原因而变质时，不得使用并应及时运出场外。 砂子应选用级配合理、质地均匀坚固、吸水率低、空隙率小的洁净天然河砂，也可以选用专门机组生产的人工砂，不宜使用山砂。 碎石应选用级配合理、粒形良好、质地均匀坚固、线膨胀系数小的洁石。 拌和用水采用施工水井内水,水质无侵蚀,品质应符合现行规范要求。5.2.2混凝土施工 混凝土拌制前，应测定砂、石含水率，并根据测试结果和理论配合比调整材料用量，提出施工配合比。当遇雨天或含水率有显著变化时，应增加含水率检测次数。 混凝土拌制采用强制式搅拌机搅拌，插入捣固机振捣,搅拌时间不应小于3分钟,振捣时间宜为1030秒。拌制混凝土时，原材料称量应采用自动计量装置，计量器应提前检定，使用前应进行零点校核，并按照项目部实验室施工配合比通知单进行配料，保证计量准确。 运输采用搅拌输送车运输，混凝土在运输过程中不应发生离析、漏浆、严重泌水及坍落度损失过多等现象，当运至浇筑地点发生离析现象时，应在浇筑前二次拌和，不得再次加水。 混凝土运输、浇筑及间歇的全部用时不得超过混凝土初凝时间。 混凝土采用人工入模，分层对称浇筑，以避免拱架变形而影响孔口管方向。 在连续三天昼夜平均气温低于+5或最低气温低于-3时应采取冬季施工措施。混凝土强度未达到设计强度的70%前，不得使其受冻。5.2.3混凝土养护 在导向墙浇筑完成后12小时内对混凝土加以覆盖并保湿养护，养护时间不小于7天。当环境气温低于5时不得采用洒水养护。三、护拱背后砼填充施工根据会勘纪要所制定的处理方案，护拱背后与边坡间的空隙用C20砼回填密实，填充顶面坡率与仰坡坡率相同。在填充砼施工前，对需要填充的情况进行测量，标出填充范围，计算填充数量，确定挡板安设的位置。填充砼施工采用泵送入模，插入式振捣器捣固。填充砼施工时要注意预留护拱顶砼横梁的位置。四、护拱顶砼横梁施工在护拱顶至洞顶仰坡坡脚间设置一道C20钢筋砼横梁，横梁宽70cm，其配筋与护拱相同。横梁顶标高与正洞顶仰供坡脚平齐。横梁砼浇筑应在填充砼达到一定强度后进行。6、钻孔6.1搭设钻机平台安装钻机 钻机平台可用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好。 平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。 钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线和孔口管轴线相吻合。6.2钻孔 钻孔作业必须在导向墙混凝土强度达到设计强度的70%后方可进行，为确保尽早进行钻孔作业，混凝土中可掺入适量早强剂。 (1)钻孔采用水平地质钻机，钻头直径采用 115 mm。 (2)钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。 (3)钻机开钻时，可低速低压，待成孔510 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。 (4)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的情况及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。 (5)钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 (6)认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。 管棚钻孔的允许偏差应符合表2规定：表2 管棚钻孔允许误差表序号项目允许偏差1方向角12孔口距50mm3孔深50mm6.3清孔、验孔 (1)用地质岩芯钻杆配合钻头( 115 mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。 (2)用高压风从孔底向孔口清理钻渣。 (3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。7、顶进钢管及管内钢筋笼 7.1 顶进钢管 (1)钢花管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管按梅花型钻8出浆孔，间距50cm ，管头焊成圆锥形，便于入孔（图4）。 (2)钢管分四节顶入，钢管分节长度为6m，6m，6m，2m或2m，6m，6m，6m。编号为单号的钢管采用第一种分节编排次序，编号为双号的钢管采用第二种分节编排次序。 (3)采用水平地质钻机低速顶进钢管。 接长钢管应满足受力要求，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长20cm，相邻钢管的接头应前后错开，同一横断面内的接头数不大于50%。 7.2 顶进管内钢筋笼 为增强管棚的抗弯能力,在管内设钢筋笼,钢筋笼截面形式见图5,钢筋笼待钢管顶进完毕后分段用人工送入。8、导向墙双层钢筋网施工 导向墙钢筋网在内模钢模安装完后即可进行，由于导向墙分两次施工，因此环向主筋应考虑焊接接头和接头错开长度约80cm，下层钢筋网安装完后进行定向导管的安装，然后再安装上层钢筋网。具体见图79、管棚注浆9.1注浆参数 注浆参数：M20水泥浆和水泥砂浆 初始压力0.51.0MPa，终压11.5MPa。（实际注浆压力根据现场试验确定）。 浆液配合比：由项目部实验室提供并结合现场实际注浆效果及时修正配合比参数。9.2注浆 采用KBY50/70型双液注浆泵进行注浆。 注浆前进行现场注浆试验，并根据实际情况确定注浆参数、浆液配合比、注浆压力。注浆时在孔口处设止浆塞，注浆管的外露长度为10cm。以便连接孔口阀门和管路。 注浆从拱顶向下注，如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或几孔进行注浆。 注浆压力根据埋深及裂隙张开程度确定，一般压力越高，浆液充填饱满，结体强度高、不透水性好，并能减少注浆孔数。但压力过高，会使裂隙增大，浆液流失过远以及工作面冒浆等。注浆压力逐步升高，达到设计终压并继续注浆15min以上。 若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。 注浆结束后及时清除管内浆液，并用20号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。10、监控量测 导向墙混凝土浇筑前在导向墙最外侧一榀钢架拱部中心点处用红油漆作好标识，浇筑过程中用固定一台经纬仪和一台水平仪对导向墙的设计中线及高程进行动态监控中线偏移和拱顶下沉情况，确保混凝土浇筑安全。五、仰坡坡面防护施工仰坡土体与原支护面间空隙采用C20细石砼填塞密实。砼坍落度不小于23cm。仰坡坡面施做42小导管，导管长6.0m，间距1.51.0m（竖横），梅花形布置。施做小导管前首先搭设工作平台，然后采用