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隧道工程初期支护施工有何技术

  通过结合岜碍隧道施工实例,对本隧前期支护工作从锚杆、钢拱架、混凝土喷射等施工工艺等方面展开论述,希望为同类工程初期支护施工积累经验,接下来小编介绍一篇优秀隧道施工论文。

交通工程

  引言

  初期支护是隧道施工中极其重要的工程,是施工的重要环节,做好前期的隧道支护,迅速控制或限制围岩松弛变形,充分发挥围岩自身承载能力,进一步保证隧道施工和运营安全。

  1 项目概况

  本隧道右线起点桩号K276+579,终点桩号K276+897,右线全长318米,进、出口均采用端墙式洞门,进出口路面高程分别为157.748m、151.79m,最大埋深131m;左线起点桩号ZK276+583,终点桩号ZK276+880,左线全长297米,进、出口均采用端墙式洞门,进出口路面高程分别为157.603m、152.257m,最大埋深123m。

  2 初期支护施工技术

  本隧道施工采用暗挖喷锚构筑法施工,具体的支护结构采取为:Ⅳ级围岩采用φ42超前导管(超前支护)+φ25中空注浆锚杆和φ22早强砂浆锚杆+ 钢筋网+H14格栅拱架+喷砼支护;Ⅲ级围岩采用φ22药卷锚杆+钢筋网+喷砼支护。支护施工流程方案采取为,先沿开挖轮廓线施作超前导管,开挖后立即喷射混凝土3~5cm进行临时支护,然后打设锚杆、挂钢筋网、架设钢拱架,完成后复喷砼至设计厚度,进入下一循环。

  2.1 锚杆施工

  本隧道工程的锚杆采用了φ25中空注浆锚杆和φ22药卷锚杆,锚杆的布置范围和间距根据施工情况进行确定,并根据钻孔情况作出标记。本工程采取YT28风钻钻孔进行钻孔施工,在钻孔前在钻杆上标明锚杆的长度,以便控制钻孔深度,钻孔完后采用高压风吹孔,吹尽孔内积水和岩粉。对于本工程的中空锚杆施工,要求φ25中空注浆锚杆由全螺纹中空杆等关键配件组成。

  2.2 钢拱架施工

  采取全站仪准确测设格钢拱架位置(位于隧道法线方向),并用红油漆准确标注拱顶、拱脚和边墙等控制点位置,设置足够的定位锚杆。初喷砼后,安设钢拱架,沿预先标注点对正安设。安设纵向连接钢筋:钢架与钢架之间用直径为φ22mm的螺纹钢筋沿着纵向连接起来,环向间距为1.0米,增强钢架的整体稳定性。为保证钢拱架的稳定性,可在边墙钢拱架接头处设两根长3.0m的φ22药卷锁脚锚杆。

  2.3 喷射砼施工技术

  为了进一步减少粉尘,全面提高喷射砼的质量,隧道采用湿喷法施工,砼在洞外拌合站拌合,砼罐车运输至洞内卸入TK-961湿喷机料斗,人工抱喷嘴湿喷。

  (1)材料及配合比。水泥采用425#普通硅酸盐水泥。每立方米用量380kg,使用前做强度复查试验。砂采用人工砂,要求砂粒的平均粒径为0.35~0.5mm,细度模数大于2.5,含水率为5~7%,使用前过筛。碎石要求采用的粒径在15mm以内,含水率控制在2%,级配良好,使用前筛洗干净。施工所采用的水,要求其不含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质,不得使用污水,PH值小于4的酸性水和含硫酸盐量按SO42-计超过水重1%的水,使用前进行水质分析。经试验确定,喷射第一层时可采用水泥:砂:石=1:2:(1.5~2),水灰比0.4~0.5。

  (2)施工工艺。先送风,后打开速凝剂,然后开始进料。

  (3)施工控制技术。喷射混凝土施工采取分段、分片由下而上顺序进行,岩面有较大凹洼时,应先喷凹处找平。喷射施工前,埋设标志或利用锚杆外露长度以控制喷射混凝土的厚度。隧道开挖后立即对岩面喷射砼,以防岩体发生松弛。后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝后间隔1h以上再次喷射时,受喷面应用风、水清冼。喷嘴应与受喷面保持垂直,同时与受喷面保持一定的距离,一般取1.0~1.5m。新喷射的混凝土按规定洒水养护。

  (4)喷射砼。是用喷射法施工的混凝土。喷射混凝土有"干拌"和"湿拌"两种施工法,一般采用"干拌"法。它是浆水泥、砂及最大粒径小于25毫米的石子按一定比例拌合后,装入喷射机,用压缩空气将干混合料沿管路输送至喷头处,与水混合并以40~60米/秒的高速喷射至作业面上。湿拌法则是将原材料预先加水拌和后喷射。喷射混凝土施工时,由于水泥颗粒与集料互相撞击,连续挤压,以及采用较小的水灰比,从而使混凝土具有足够的密实性、较高的强度和较好的耐久性。全部粗骨料与水泥加入搅拌机内先拌和,加入1/3含有加气剂的水,随后再加入砂和1/3含有减水剂的水,最后按坍落度要求加入另一部分水。在全部加入后持续4min即可输入湿喷机喷射。

  2.4 钢筋网

  钢筋网可以现场绑扎,也可以预先按设计网格尺寸要求制成1×2米的钢筋网片,运至现场后将其焊接在锚杆端上,在岩面喷射一层混凝土后再进行,并在锚杆安设后进行。

  3 结语

  隧道初期支护是隧道整体施工的重要组成部分,本文通过结合对隧道前期施工的具体实践,提出了初期支护工程中中空注浆锚杆、钢拱架以及混凝土喷射施工等支护工艺的具体实施技术,总结出切实可行的施工技术措施,为同行提供参考借鉴。

  参考文献:

  [1]杨建民,喻渝,黄棋,高扬.浅埋下穿高速公路不均匀地层超大断面隧道的初期支护构造[J].山西建筑.2014(05):126-127.

  阅读期刊:交通工程

  《交通工程》(原《道路交通与安全》(双月刊))2000年创刊,是由北京市科学技术协会主管,北京交通工程学会和北京工业大学共同主办,面向从事交通规划、交通安全、交通运营、交通控制、交通工程设计、交通信息、交通行为、交通政策、交通管理、智能交通、节能环保和道路工程等领域的学术期刊。

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