地铁施工超前支护措施规范要求及质量控制

地铁施工超前支护措施、规范要求及质量控制主

要

内

容1.隧道施工中常用的辅助稳定措施2.基本规范要求3.质量控制要点隧道施工中常用的辅助稳定措施：一、稳定工作面二、超前锚杆五、管棚超前支护前方围岩四、水平旋喷超前预支护三、注浆加固围岩和堵水1.预留核心混凝土挡护开挖面2.喷射混凝土封闭工作面1.超前小导管注浆2.超前深孔帷幕注浆1.小导管2.长管棚一、稳定工作面目的：维护掌子面的稳定，防止塌方预留核心土，挡护开挖面喷混凝土稳定工作面12现场图例预留核心土喷砼封闭工作面超前锚杆是沿开挖轮廓线，以较大的外插角，向开挖面前方安装锚杆，形成对前方围岩的预锚固(预支护)，在提前形成的围岩锚固圈的保护下进行开挖、装渣、出渣和衬砌等作业。超前支护主要适用于围岩应力较小，地下水较少、岩体软弱破碎，开挖面有可能坍塌的隧道。

二、超前锚杆A.超前小导管注浆（后面的大管棚中讲解）B.超前深孔帷幕注浆注浆后即可形成较大范围的筒状封闭加固区，称为帷幕注浆。三、注浆加固围岩和堵水喷射注浆法又称旋喷法，分为垂直和水平旋喷注浆两种方法。水平旋喷注浆法是在一般的初期导管注浆的基础上发展起来的，它以高压旋喷的方式压注水泥浆，从而在隧道开挖轮廓外形成拱形预初衬的超前预支护方法。四、水平旋喷超前预支护（一）构造组成管棚是指利用刚拱架沿开挖轮廓线以外的外插角、向开挖面前打入钢管构成的棚架来形成对开挖面前方围岩的预支护。采用长度小于10m的钢管，称为短管棚；采用长度为10-15m且较粗的钢管，称为长管棚。

五、管棚超前支护：长管棚（二）性能特点及适用条件管棚因采用钢管或钢插板作纵向预支撑，又采用刚拱架作环向支撑，其整体刚度较大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。因此管棚只要适用于围岩压力来得快来的大、对围岩、变形及地表下沉有较严格要求的软弱、破碎围岩隧道工程中，如土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显著偏压等围岩的隧道中。此外，采用插板封闭较为有效；在地下水较多时，可利用钢管注浆堵水和加固围岩。短管棚一次超前量少，虽然增加了单次钻孔或打入钢管的作业时间，但减少了安装钢管的次数，减少了与开挖作业之间的干扰。在长钢管的有效超前区段内，基本上可以进行连续开挖，也更适合采用大中型机械进行大断面开挖。五、管棚超前支护：长管棚（三）设计计、施工要要点（1）管棚棚的各项技技术参数要要视围岩地地质条件稳稳定。长管管棚长度不不宜小于10m，一一般为10～45m；管径70～180mm，，孔径比管管径大20～30mm，环向向间距0.2～0.8m；外外插角1°°～2°°。三、管棚超超前支护前前方围岩五、管棚超超前支护：：长管棚。上抬量图(mm)外外插插角度图（2）两组组管棚的纵纵向搭接长长度短管棚棚不小1.5m，长长管棚不不小于3m；刚拱拱架常采用用工字钢拱拱架或格栅栅钢架。五、管棚超前支支护：长管棚（3）刚拱架应应安装稳固，其其垂直度允许误误差为±2°，，中线及高程允允许误差为±5cm。（4）钻孔平面面误差不大于15cm；为保保证受力的均匀匀性，钢管不得得侵入开挖轮廓线。。（5）第一节钢钢管前端要加工工成尖锥状，以以利导向插入。。要打一眼，装一管，由上而而下顺序安装。。（6）长钢管应应采用4～6m的管节逐段接接长，打入一节节，再连接后一一节，连接头应采采用厚壁管箍，，上满丝扣，丝丝扣长度不应小小于15cm；为保保证受力的均匀匀性，钢管接头头应纵向错开。。（7）当需增加加管棚刚度时，，可在安装好的的钢管内注入水水泥砂浆，一般在第一节管的的前段管壁交错错钻10～15mm孔若干，，以利排气和出浆，或在管内内安装出气导管管，注浆满后方方可停止压注。。（8）钻孔时如如出现卡钻或坍坍孔，应注浆后后在钻，有些土土质地层则可直接将钢管顶入入。五、管棚超前支支护：长管棚（一）构造组成成超前注浆小导管管是在开挖前，，沿坑道周边，，向前方围岩钻钻孔并安装带孔孔小导管，或者者直接打入带孔孔小导管并通过过小导管向围岩岩压注起胶结作作用的浆液，待待浆液硬化后，，坑道周围岩体体就形成了又一一定厚度的加固圈。在此此加固圈的保护下即可安全全地进行开挖等工作。若小小导管前端焊一个简易钻头头，则可钻孔、插管一次完完成，称为自进式注浆锚管管。五、管棚超前支支护：小导管（二）性能特点点及使用条件浆液被压注到岩岩体裂隙中并硬硬化后，不仅将将岩块或颗粒胶胶结为整体起到到了加固作用，，而且填塞了裂裂隙，阻隔了地地下水向坑道渗渗流的通道，起起到了堵水的作作用。因此，超超前注浆小导管管不仅适用于一一般软弱破碎围围岩，也适用于于含水的软弱破破碎围岩。五、管棚超前支支护：小导管（三）小导管布置置和安装（1）小导管钻钻孔安装前，应应对开挖面及5m范围内的坑坑道喷射5~10cm厚的混混凝土封闭。（（根据现场围岩岩情况定）（2）小导管一一般采用φ32mm的焊接管管或φ42mm的无缝钢管制制作，长度宜为为3~6m，前前端做成尖锥形形，前段管壁上上每隔10~20cm交错钻钻眼，钻眼直径径宜为6~8mm。（3）钻孔直径径应较管径大35mm以上，，环向间距应按按地层条件而定定，一般采用30~50cm；外插角应控控制在3°~15°之间。（4）极破碎围围岩或处理塌方方时可采用双排排管；地下水丰丰富的松软层，，可采用双排以以上的多排管；；大断面或注浆浆效果差时，可可采用双排管。。（5）小导管插插入后应预留一一定长度，以便便连接注浆管，，并用塑胶泥将将导管周围孔隙隙封堵严实。五、管棚超前支支护：小导管（四）注浆材料1.注浆材料的种种类及适应条件件（1）在断层破破碎带或砂卵石石地层（裂隙宽宽度或颗粒粒径径大于1mm，，渗透系数k≥≥m/s）等强强渗透性地层中中，应采用料源源广且价格便宜宜的注浆材料。。一般对于无水水的松散地层，，宜优先选用单单液水泥浆；对对于有水的强渗渗透地层，则宜宜选用水泥—水水玻璃双桨液，，以控制注浆范范围。（2）断层带，，当裂隙宽度小小于1mm或者者渗透系数k≥≥m/s时，注注浆材料宜优先先选用水玻璃类类浆液。（3）细、粉砂砂层、细小裂隙隙岩层及断层地地段等弱渗透地地层中，宜选用用渗透性能好、、低毒及遇水膨膨胀的化学浆液液，如聚氨酯类类或超细水泥浆浆。（4）对于不渗渗水的黏水层，，则宜采用高压压劈裂注浆。2.注浆材料的的配比注浆材料的配配比应根据地地层情况和胶胶凝时间要求求，并经过试试验确定。（1）采用水水泥浆液时，，水灰比可采采用0.5:1~1:1，需缩短凝凝结时间时时，可加入速速凝剂。（2）采用水水泥——水玻玻璃浆液时，，水泥浆的水水灰比可用0.5:1~1:1;水水玻璃浓度为为25~40°Be，水水泥浆与水玻玻璃的体积比比宜为1:1~1:0.3。五、管棚超前前支护：小（五）注浆（1）注浆设设备应性能良良好，工作压压力应满足注注浆压力要求求，并应进行行现场试验运运转。（2）小导管管注浆的孔口口最高压力应应严格控制在在允许范围内内，以防压裂裂开挖面，注注浆压力一般般为0.5~1.0Mpa，止浆塞塞应能经受注注浆压力。注注浆压力与地地层条件及注注浆范围要求求有关，一般般要求单管注注浆能扩散到到管周0.5~1.0m的半径范围围内。（3）要控制制注浆量，即即每根导管内内已达到规定定注入量时就就可结束；若若孔口压力已已达到规定压压力值，但注注入量仍不足足时，亦应停停止注浆。（4）注浆结结束后，应做做一定数量的的钻孔检查或或用声波探测测仪检查注浆浆效果，如未未达到要求，，应进行补注注浆。（5）注浆后后应视浆液种种类，等待4h（水泥——水玻璃浆））~8h（水水泥浆）方可可开挖，开挖挖长度不宜太太长，以保留留一定长度的的止浆墙（亦亦即超前注浆浆的最短超前前量）。五、管棚超前支护护：小导管五、管棚超前支护护：小导管上述辅助稳定措施施的选用应视围岩地质条件、地地下水情况、施工工方法、环境要求求等具体情况而定，，并尽量与常规施施工方法相结合，，进行充分的技术术经济比较，选择择一种或几种同时时使用。支护措施总结基本规范要要求1、导管和管棚安安装前应将工作面面封闭严密、牢固固，清理干净，并并侧放出钻设位置置后方可施工。2、导管采用钻孔孔施工时，其孔眼眼深度应大于导管管长度；采用钻机机或锤击顶入时，，其顶入长度不应应小于管长的90﹪.3、管棚施工应符符合下列规定：3.1钻孔的外外插角允许偏差为为5%；3.2钻孔应由由高孔位向低孔位位进行；3.3钻孔孔径径应比钢管直径大大30~40mm；3.4遇卡钻、、坍孔时应注浆后后重钻；3.5钻孔合格格后应及时安装钢钢管，其接长时连接必须牢固。。超前支护及加固规规范要求4、导管和管棚注注浆应符合下列规规定：4.1注浆浆液宜宜采用水泥或水泥泥砂浆，其水泥浆浆的水灰比为0.5~1，水泥砂浆的的配合比为1：0.5～3；4.2注浆浆液必必须充满导管及周周围的空隙并密实实，其注浆量和压压力应根据实验确确定。5、注浆施工，在在砂卵石地层中宜宜采用渗入注浆法法；在砂层中宜采采用劈裂注浆法；；在粘土层中宜采采用劈裂或者电动动硅化注浆法；在在淤泥质软土层中中，宜采用高压喷喷射注浆法。6、隧道注浆，如如条件允许宜在地地面进行，否则，，可在洞中沿周边边超前预注浆，或或导洞后对周边进进行径向注浆。超前支护及加固规规范要求7、注浆材料应符符合下列规定：7.1具有良好的的可注性；7.2固结后收缩缩小，具有良好的的粘结力和一定的的强度和抗渗、耐耐久和稳定性，当当地下水有侵蚀作作用时，应采用耐耐侵蚀性的材料；；7.3无无毒并对对环境污污染小；；7.4注注浆工艺艺简单，，操作安安全、方方便；8、注浆浆浆液应应符合下下列规定定：8.1预预注浆和和高压喷喷射注浆浆宜采用用水泥浆浆、粘土土水泥浆浆或化学学浆液；；8.2壁壁后回填填注浆宜宜采用水水泥浆液液、水泥泥砂浆或或掺有石石灰、粘粘土、粉粉煤灰等等水泥浆浆液；8.3注注浆浆液液配合比比应根据据现场试试验确定定。超前支护护及加固固规范要要求9、注浆浆孔距应应经计算算确定；；壁后回回填注浆浆孔应在在初期支支护结构构施工时时候预留留（埋）），其间间距宜为为2~5m；高高压喷射射注浆的的喷射孔孔距宜为为0.4~2m。10、、注浆浆过程程中应应根据据地质质、注注浆目目的等等控制制注浆浆压力力。注注浆结结束后后应检检查其其效果果，不不合格格者应应补浆浆。注注浆浆浆液达达到设设计要要求强强度后后方可可进行行施工工11、、注浆浆施工工期间间应对对地下下水取取样检检查，，如有有污染染应采采取措措施