某隧道斜井施工方法

某隧道斜井施工方法1.邊仰坡開挖及防護(hù)本標(biāo)段隧道共設(shè)3座斜井，即1#斜井、2#斜井和3#斜井。斜井設(shè)置參數(shù)見表1-1表1-1斜井設(shè)置參數(shù)名稱交匯里程斜井長(zhǎng)度（m）井身傾角平面夾角線路位置1#斜井DK73+2000.677210935.98°44.5°線左2#斜井DK75+8000.899917006.11°35°線左3#斜井DK78+8001.177115106.06°63.8°線左邊仰坡開挖前組織人員將坡面危石及雜草清除干凈，避免危石溜坍；邊仰坡依據(jù)設(shè)計(jì)位置進(jìn)行放樣，并嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)坡率進(jìn)行開挖，保證坡面平整，開挖線符合設(shè)計(jì)要求。做好邊仰坡外側(cè)的截排水工作，防止雨水或泥石沖刷坡面；洞口臨時(shí)排水施工，首先在邊坡開挖前施工邊坡及仰坡外截水溝,攔截場(chǎng)地外地表水,明挖槽內(nèi)兩側(cè)邊坡坡腳在挖方達(dá)到設(shè)計(jì)高度后及時(shí)施工漿砌排水溝,在支洞口結(jié)合洞內(nèi)排水設(shè)置集水井,匯集明挖槽內(nèi)雨水及地表積水,并設(shè)置足夠排水設(shè)備,將水排至施工場(chǎng)地以外。2.洞口開挖及洞門砌筑1#斜井、2#斜井和3#斜井洞口明挖段采用挖掘機(jī)分層開挖人工刷坡，自卸車運(yùn)輸。必要時(shí)輔以松動(dòng)爆破。斜井當(dāng)完成井口外土方開挖后，斜井進(jìn)洞施工前，為防止洞外水倒灌，在洞口外2m處設(shè)橫向截水溝一道。斜井進(jìn)口結(jié)合地形、地質(zhì)條件均設(shè)端墻洞門，洞門的施工盡量避開雨季和嚴(yán)寒季節(jié)。進(jìn)洞前做好洞門及洞口附近的排水、截水設(shè)施，并與路塹排水系統(tǒng)連通，以免地表水沖刷坡面。洞門構(gòu)造、洞門墻尺寸及基礎(chǔ)埋深和圬工砌筑的允許偏差符合設(shè)計(jì)要求。測(cè)量放樣，人工配合挖掘機(jī)進(jìn)行洞門基礎(chǔ)開挖，基底以上30cm人工開挖。混凝土澆注時(shí)必須保證混凝土本身的均勻性，不產(chǎn)生離析，均勻模板不使混凝土表面產(chǎn)生蜂窩麻面和孔洞現(xiàn)象，保證保護(hù)層的厚度。端墻混凝土澆注必須保證位置準(zhǔn)確，墻面坡平順，灌注混凝土?xí)r杜絕跑模。為了盡可能減少混凝土硬化和干燥收縮引起的裂縫，按期達(dá)到設(shè)計(jì)要求，在氣溫低于5℃時(shí)不能澆水，要加強(qiáng)混凝土的養(yǎng)護(hù)。達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%后才能拆模。洞門端墻與洞外擋護(hù)墻要配合施工。洞門附屬工程要選用無風(fēng)化、無裂隙、無雜物、抗壓強(qiáng)度大于30MPa的干凈石料，按配合比拌制砂漿，砌筑時(shí)要砂漿飽滿，尺寸準(zhǔn)確，外露面平整，邊、仰坡按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行覆土綠化。3.斜井洞身開挖Z3標(biāo)段斜井按單車道斷面設(shè)計(jì)，斜井井身每250m設(shè)一道錯(cuò)車道。井身Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)圍巖斷面采用全斷面法開挖，Ⅴ級(jí)采用臺(tái)階法施工，鑿巖采用鑿巖鉆機(jī)配鑿巖臺(tái)車鉆孔，周邊眼光面爆破。3.1.Ⅱ級(jí)圍巖全斷面開挖為爆破參數(shù)設(shè)計(jì)炮眼直徑d取42mm。炮眼深度L=3.2m，掏槽孔比其它孔深0.3～0.5m。不偶合系數(shù)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，周邊眼不偶合系數(shù)在1.5～2.0范圍光爆效果最好。據(jù)此周邊眼選用Φ25mm藥卷（長(zhǎng)165mm，80g／卷）。其它部位炮眼選用Φ32mm藥卷（長(zhǎng)200mm，重150g／卷）。周邊眼距E與抵抗線W:E取60cm。E/W一般為0.6～1.2，結(jié)合本隧道地質(zhì)特征，W取80cm。線裝藥系數(shù)I：周邊眼線裝藥系數(shù)取為280g/m。其它孔單孔裝藥量：按公式q=k·a·w·L·λ計(jì)算其它孔孔距a：取a=18～25d以上參數(shù)在實(shí)際施工中要根據(jù)具體地質(zhì)作局部調(diào)整，完善爆破設(shè)計(jì)。掏槽方式：采用梅花中空直眼掏槽。裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼采用空氣間隔不耦合裝藥，光爆藥卷每隔一定距離綁扎在定位竹片上，導(dǎo)爆索連接。其它眼采用連續(xù)裝藥方式。起爆網(wǎng)路：采用孔內(nèi)微差控制爆破，電雷管起爆。微差時(shí)間用1~16段非電毫秒雷管控制，起爆順序?yàn)椋禾筒垩邸鷶U(kuò)槽眼→掘進(jìn)眼→內(nèi)圈眼→周邊眼。詳見“圖3-1Ⅱ級(jí)圍巖全斷面施工炮孔布置圖”。圖3-1Ⅱ級(jí)圍巖全斷面施工炮孔布置圖3.2.Ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階法開挖爆破參數(shù)設(shè)計(jì)炮眼直徑d取42mm。炮眼深度L=1.7m，掏槽孔比其它孔深0.3～0.5m。不偶合系數(shù)：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，周邊眼不偶合系數(shù)在1.5～2.0范圍光爆效果最好。據(jù)此周邊眼選用Φ25mm藥卷（長(zhǎng)165mm，80g／卷）。其它部位炮眼選用Φ32mm藥卷（長(zhǎng)200mm，重150g／卷）。周邊眼距E與抵抗線W:E取50cm。E/W一般為0.6～1.2，結(jié)合本隧道地質(zhì)特征，W取65cm。線裝藥系數(shù)I：周邊眼線裝藥系數(shù)取為160g/m。其它孔單孔裝藥量：按公式q=k·a·w·L·λ計(jì)算其它孔孔距a：取a=18～25d以上參數(shù)在實(shí)際施工中要根據(jù)具體地質(zhì)作局部調(diào)整，完善爆破設(shè)計(jì)。掏槽方式：采用楔形掏槽。裝藥結(jié)構(gòu)：周邊眼采用空氣間隔不耦合裝藥，光爆藥卷每隔一定距離綁扎在定位竹片上，導(dǎo)爆索連接。其它眼采用連續(xù)裝藥方式。起爆網(wǎng)路：采用孔內(nèi)微差控制爆破，電雷管起爆。微差時(shí)間用1～11段非電毫秒雷管控制，起爆順序?yàn)椋禾筒垩邸鷶U(kuò)槽眼→掘進(jìn)眼→內(nèi)圈眼→周邊眼。Ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階法施工炮眼布置見圖3-2。圖3-2Ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階法施工炮眼布置4.裝碴運(yùn)輸及棄碴本標(biāo)段3座斜井棄碴均采用無軌運(yùn)輸方式直接運(yùn)至棄碴場(chǎng)棄碴，井身每250m設(shè)錯(cuò)車平臺(tái)一處，斜井施工洞內(nèi)棄碴裝碴設(shè)備采用，挖裝機(jī)2臺(tái)，大于15t自卸式汽車6~8臺(tái)，用于出碴運(yùn)輸。5初期支護(hù)本標(biāo)段隧道初期支護(hù)主要以噴射微纖維砼、錨桿、鋼筋網(wǎng)及格柵組成，具體支護(hù)技術(shù)參數(shù)見表5-1。表5-1復(fù)合襯砌支護(hù)參數(shù)表項(xiàng)目單位ⅡⅢⅣⅤ拱墻拱部邊墻拱部邊墻拱部邊墻初期支護(hù)系統(tǒng)錨桿類型cmHCB25HCB25Ф22HCB25Ф22長(zhǎng)度cm200200200250250間距cm150*1500120*1200100*1000鋼筋網(wǎng)直徑mm縱向Ф6環(huán)向Ф8縱向Ф6環(huán)向Ф8間距cm20*2020*20噴射砼厚度cm8101015格柵縱距cm1005.1.系統(tǒng)錨桿5.1.1HCB25N組合式中空注漿錨桿施工注漿參數(shù)：水灰比1：1，注漿料采用超細(xì)水泥單漿液；初凝時(shí)間13min左右，終凝時(shí)間15min左右；注漿終壓0.8Mpa；錨桿長(zhǎng)度3.5m；錨桿間距：環(huán)（1.0～1.2m）×縱（0.8～1.0m）。注漿程序：用噴混凝土20cm厚封閉掌子面。檢查、調(diào)試注漿泵，連接好注漿管路，注漿管路布置見5-1圖。圖5-1注漿管路布置圖試泵，先做不少于5min壓水試驗(yàn)，注意混合器中是否有串水現(xiàn)象，若無，則雙泵壓水。注漿原則：先下后上，先里后外，先少水后多水處。水泥漿由稀到濃，直到壓漿正常。出現(xiàn)因凝結(jié)時(shí)間過快而堵管現(xiàn)象時(shí)，要根據(jù)理論注漿量和現(xiàn)場(chǎng)注漿量對(duì)比來調(diào)整比例。采用三次升壓法注漿，由注漿油門閥調(diào)節(jié)壓力，一般初始?jí)毫?.4Mpa，正常壓力1.0Mpa。終壓為2.0～2.5Mpa。注漿完每一根錨桿，立即將吸漿管放入清水桶中，壓入清水維持3～5min，清洗管路。中空注漿錨桿（HCB25N組合式）支護(hù)施工工藝流程見5-2圖5-2中空注漿錨桿支護(hù)施工工藝流程5.1.2砂漿錨桿施工鉆孔：采用YT28型風(fēng)鉆鉆眼，孔眼方向垂直于巖面，嚴(yán)禁打順層錨桿，鉆孔直徑至少應(yīng)大于錨桿直徑15mm。錨桿安裝：采用砂漿錨桿時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求截取桿體并整直和除銹，在桿體外露端加工成螺紋，以便安裝螺母，在桿體每隔1m設(shè)隔離件，以使桿體在孔內(nèi)居中，保證有足夠的保護(hù)層。砂漿錨桿作業(yè)程序是：先注漿，后放錨桿。注漿前吹洗錨桿孔，清凈孔內(nèi)雜物。先將水和稀漿濕潤(rùn)管路，然后將砂漿倒入泵內(nèi)，將注漿管插至孔底，將泵蓋壓緊密封，一切就緒后，慢慢打開閥門開始注漿，在氣壓推動(dòng)下，水在前，砂漿在后，水濕潤(rùn)泵體和管路，引導(dǎo)砂漿進(jìn)入錨桿孔中，隨著砂漿不斷壓入孔底，注漿管緩緩?fù)顺鲅劭?，直至砂漿注滿眼孔后，立即把錨桿插入眼孔，接著用推、錘擊方法，把錨桿插至孔底，然后用木楔塞緊孔口，防止砂漿流失。注漿壓力不宜過大，保持在0.2MPa為宜。壓注漿時(shí)，必須密切注視壓力表，發(fā)現(xiàn)壓力過高，須立即停風(fēng)，排除堵塞。錨桿孔中必須注滿砂漿，發(fā)現(xiàn)不滿時(shí)需拔出錨桿重新注漿。注漿管不準(zhǔn)對(duì)人放置，注漿管在未打開閥門前，不準(zhǔn)搬動(dòng)，關(guān)啟密封蓋，以防止高壓噴出物射擊傷人。使用摻速凝劑砂漿時(shí)，一次拌制砂漿數(shù)量不應(yīng)多于3個(gè)孔，以免時(shí)間過長(zhǎng)，使砂漿在泵、管中凝結(jié)。最后抽樣進(jìn)行錨桿抗拔力試驗(yàn)。施工中應(yīng)該注意的是：在錨桿端頭應(yīng)安裝墊板，墊板必須用螺帽緊固在巖面上，增強(qiáng)錨桿與噴砼的綜合支護(hù)作用。砂漿錨桿施工工藝流程見5-3圖。圖5-3砂漿錨桿施工工藝流程結(jié)束桿體固定插入錨桿注漿并封口清孔鉆孔斷面修整并初噴結(jié)束桿體固定插入錨桿注漿并封口清孔鉆孔斷面修整并初噴5.2.掛鋼筋網(wǎng)Z3標(biāo)斜井鋼筋網(wǎng)僅在Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖地段初期支護(hù)設(shè)置，鋼筋網(wǎng)在洞外進(jìn)行加工，網(wǎng)片大小以方便安裝為原則，在洞內(nèi)由人工進(jìn)行網(wǎng)片拼裝。鋼筋網(wǎng)按受噴面起伏鋪設(shè)，安裝時(shí)用電焊點(diǎn)焊固定在鋼架及錨桿外露頭上，以防噴射砼時(shí)晃動(dòng)。鋼筋網(wǎng)與受噴面的間隙以3cm左右為宜，混凝土保護(hù)層大于2cm。網(wǎng)片間搭接長(zhǎng)度不小于20cm。5.3.格柵鋼架鋼架在洞外的加工廠內(nèi)進(jìn)行加工，加工前先按1∶1的比例進(jìn)行放樣，確定主要桿件下料尺寸。格柵鋼架利用定位胎架焊接成型，工字鋼架因截面剛度大，利用冷彎臺(tái)座逐榀彎制胎型，而后焊接接頭鋼板并進(jìn)行試拼，經(jīng)檢查加工拱度滿足要求后存放于構(gòu)件場(chǎng)備用。鋼架利用平板車運(yùn)進(jìn)洞內(nèi)，人工逐榀安裝。安裝時(shí)使段與段之間的連接板結(jié)合緊密，不留有縫隙，鋼架軸線應(yīng)豎直對(duì)正，誤差太大或焊接質(zhì)量達(dá)不到要求的鋼架嚴(yán)禁使用。為保證鋼架整體受力，鋼架間設(shè)置縱向鋼筋連接，連接筋與鋼架的連接點(diǎn)焊接牢固。初噴混凝土厚度達(dá)4cm后架立，采用臺(tái)階法施工的地段，為減少初支下沉量，在鋼架拱腳處設(shè)置兩根鎖腳錨桿，同時(shí)將鋼架底角處浮渣清除干凈，并在其底部設(shè)型鋼墊板，以增大受力面積，減少下沉量。為保證鋼架置于穩(wěn)固的地基上，應(yīng)在鋼架基腳部位預(yù)留0.15～0.20m原地基，架立時(shí)挖槽就位。鋼架與巖面間安設(shè)鞍形混凝土墊塊，復(fù)噴砼包裹，且保護(hù)層厚度不小于2cm，確保鋼架與巖面密貼及受力良好。格柵鋼架安裝工藝流程見5-4圖。圖5-4格柵鋼架安裝工藝流程5.4.噴射混凝土噴射砼分初噴、復(fù)噴兩次達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，采用濕噴法施工。濕噴砼要求初噴厚度控制在6cm以上，復(fù)噴砼時(shí)即應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)厚度要求，Ⅱ級(jí)圍巖噴射砼襯砌可一次噴至設(shè)計(jì)8cm厚度。大體積噴砼時(shí)選用大型濕噴機(jī)，少量噴砼選用TK-961型轉(zhuǎn)子活塞式混凝土濕噴機(jī)。噴射砼分段、分片自下而上順序進(jìn)行，每段長(zhǎng)度不超過6m，噴砼前先清理噴射面，使用高壓風(fēng)、水沖洗巖面，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)的石塊等及時(shí)清除，然后采用濕噴機(jī)進(jìn)行噴射砼作業(yè)，噴射時(shí)，噴嘴正對(duì)受噴面作均勻順時(shí)針方向螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)，螺旋直徑20～30cm，以使砼噴射密實(shí)。噴嘴與受噴面盡量保持垂直，同時(shí)與受噴面保持一定的距離，其距離取0.8～1.0m為好。后一層噴射在前層砼終凝后進(jìn)行，新噴射的砼按規(guī)定灑水養(yǎng)護(hù)。噴射砼工藝流程見5-5圖。圖5-5噴射砼工藝流程配合比：可按經(jīng)驗(yàn)選擇后通過試驗(yàn)確定，可采用灰骨比為1：4～1：5；骨料含砂率45～60%；水灰比0.4～0.5。噴第一層時(shí)，水泥：砂：石＝1：2：(1.5～2)，以利于混凝土與巖面的粘結(jié)和減少回彈。水泥選用普通硅酸鹽水泥，標(biāo)號(hào)不低于32.5級(jí)，細(xì)骨料采用堅(jiān)硬的中砂或粗砂，細(xì)度模數(shù)宜大于2.5，含水率控制在5～7％。粗骨料采用堅(jiān)固耐久的碎石或卵石，粒徑不宜大于15mm。速凝劑摻量一般為水泥用量的2～4％。噴射混凝土前對(duì)噴射面進(jìn)行凈空檢查，先復(fù)核中線及高程，用激光斷面檢測(cè)儀或坐標(biāo)法檢查開挖斷面，認(rèn)真做好記錄。噴射作業(yè)面檢查合格后，對(duì)巖面進(jìn)行清洗，采用高壓風(fēng)吹凈巖面灰塵，在已清凈的巖面上，按要求埋設(shè)標(biāo)志，用于量測(cè)噴射混凝土厚度，然后方可進(jìn)行混凝土噴射作業(yè)。噴射混凝土地段，地面上鋪設(shè)鐵板或其它收集回彈料的設(shè)備。噴射機(jī)操作：每班作業(yè)前，對(duì)噴射機(jī)進(jìn)行檢查和試轉(zhuǎn)動(dòng)。開始時(shí)應(yīng)先給風(fēng)再給電，當(dāng)機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)正常后方可送料，作業(yè)結(jié)束時(shí)，應(yīng)先停電，最后停風(fēng)。作業(yè)完畢或因故間斷時(shí)，對(duì)噴射機(jī)和輸料管內(nèi)的積料逐段及時(shí)清除干凈。噴射砼分初噴和復(fù)噴二次進(jìn)行。初噴在開挖完成后立即進(jìn)行，以盡早封閉圍巖，防止表層風(fēng)化剝落。復(fù)噴砼在錨桿、掛網(wǎng)和鋼架安裝后進(jìn)行，盡快形成噴錨支護(hù)整體受力，以抑制圍巖變形。噴頭與受噴面的距離：噴頭距離巖面為1.5～2.0m時(shí)較適宜。噴射角度：噴頭應(yīng)保持與受噴面垂直，若受噴面被格柵、鋼筋網(wǎng)覆蓋時(shí)，可將噴頭稍加偏斜，但不宜小于70°，如果噴頭與受噴面的角度太小時(shí)，會(huì)形成混凝土物料在工作面上滾動(dòng)，產(chǎn)生凹凸不平的波形噴面，增加回彈量，影響噴射混凝土的質(zhì)量。噴頭運(yùn)動(dòng)方式：：噴頭應(yīng)作作連續(xù)不斷斷的圓周運(yùn)運(yùn)動(dòng)，并形形成螺旋狀狀運(yùn)動(dòng)，后后一圈壓前前一圈三分分之一。噴噴射路線應(yīng)應(yīng)自上而下下，呈“S”形運(yùn)動(dòng)，隧隧道內(nèi)的噴噴混凝土應(yīng)應(yīng)先邊墻后后拱部。噴射厚度：噴射射邊墻時(shí)一一次噴厚可可達(dá)10ccm以上，拱拱部一次噴噴射厚度可可達(dá)7cmm。噴射地段有漏、滴滴、滲水現(xiàn)現(xiàn)象時(shí)，及及時(shí)采取堵堵、截、排排等手段進(jìn)進(jìn)行處理，使使噴射面無無淋水、滴滴水現(xiàn)象，保保證混凝土土與巖面的的粘結(jié)。混凝土終凝后22h立即開始始灑水養(yǎng)護(hù)護(hù)，養(yǎng)護(hù)日日期不小于于14d，灑水次次數(shù)以能保保持混凝土土充分濕潤(rùn)潤(rùn)為度。設(shè)有格柵鋼架噴噴混凝土符符合下列要要求：鋼架架與圍巖之之間的間隙隙用噴射混混凝土充填填密實(shí)。噴噴射順序，從從下向上對(duì)對(duì)稱進(jìn)行，先先噴射鋼架架與圍巖之之間空隙，后后噴射鋼架架之間混凝凝土。鋼架架需全部被被噴射混凝凝土所覆蓋蓋，保護(hù)層層厚度不得得小于4ccm。有水地段噴射混混凝土作業(yè)業(yè)，應(yīng)采取取下列措施施：改變混混凝土配合合比，增加加水泥用量量，先噴較較干混合料料，待其與與涌水融合合后，再逐逐漸加水到到濕噴混凝凝土設(shè)計(jì)配配合比。噴噴射時(shí)，先先從遠(yuǎn)離出出水點(diǎn)處開開始，再逐逐漸向涌水水點(diǎn)逼近，將將散水集中中，安設(shè)導(dǎo)導(dǎo)管，將水水引出，再再向?qū)Ч鼙票平鼑娚洹．?dāng)當(dāng)涌水嚴(yán)重重時(shí)，設(shè)置置泄水孔，邊邊排水邊噴噴射。6.斜井洞身襯砌Z3標(biāo)段3座斜井均不作為為永久性結(jié)結(jié)構(gòu)，Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖段段采用噴錨錨襯砌施工工，Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖段段按復(fù)合式式襯砌施工工。斜井井井身二次襯襯砌要及時(shí)時(shí)施作，開開挖掌子面面與施作襯襯砌之間距距離不宜小小于1000m，斜井井井口加強(qiáng)強(qiáng)段開挖后后馬上施作作二次襯砌砌，然后才才能繼續(xù)開開挖；斜井井與正洞隧隧道相交處處的節(jié)點(diǎn)加加強(qiáng)二襯應(yīng)應(yīng)及時(shí)施作作，以確保保安全。二二次襯砌采采用砼攪拌