水电站厂区枢纽工程调压井开挖无固结灌浆.doc

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1、勐野江水电站厂区枢纽工程(合同编号:MYJ/MYJ-SG007-2010()调压井开挖及支护施工方案审定: 审核: 校核: 编写: 中国水利水电第十六工程局有限公司勐野江水电站厂区枢纽工程项目经理部二O一一年十一月目 录1 工程概况12 工程地质条件13 编制依据24 施工布置24.1 施工道路24.2 施工供风24.3 施工供水24.4 施工供电25 调压井开挖施工程序36 调压井开挖施工36.1 导井施工36.2 导井施工备选方案66.3 调压井锁口段开挖、支护及混凝土施工76.4 调压井扩挖施工86.5 爬梯安装、风水电管路延长106.6 安全处理、扒碴106.7 二次安全处理、支护10

2、6.8 不良地质地段施工107 调压井支护工程117.1 调压井支护施工117.2 临建布置127.3 锚杆材料127.4 锚杆施工工艺137.5 喷混凝土施工工艺147.6 钢支撑施工工艺188 调压井施工进度209 资源配置209.1 开挖与支护主要机械设备配置209.2 施工作业人员配置2110 施工质量及安全保证措施2110.1 施工质量保证措施2210.2 安全文明施工保证措施2210.3 开挖环保措施24调压井开挖、支护施工方案1 工程概况本工程调压井为阻抗式,调压井总高度为110.7m,底高程为EL681.3m,顶高程为EL792.0m;其中大井筒段高60.5m(EL731.5E

3、L792),在EL758.6高程处开始变径,开挖内径由11.9m变为12.3m,小井筒段高约50.2m,开挖内径为4.0;工程量表详见图表1。图表1 调压井开挖及支护主要工程量表序号项目名称单位数量备注1竖井开挖m77652平洞开挖m4953砂浆锚杆(25,L=4.5m)根1616深入岩体400cm4砂浆锚杆(22,L=2.5m)根420深入岩体210cm5砂浆锚杆(22,L=4.5m)根165深入岩体443cm6喷混凝土C20,厚10cmm65.57喷混凝土C20,厚15cmm232.786.5挂网钢筋t8.19倒挂井混凝土m19010倒挂井钢筋量t6.211超前固结灌浆m14402 工程地

4、质条件调压井布置在厂房后山坡上,左右两侧为突出的小山脊。覆盖层为2m4m厚的残坡积碎石土,碎石土较密实。调压井上部岩石风化强烈,全风化带岩体厚度4m左右,强风化带岩体厚度45m左右。在65m深度以上,泥质粉砂岩和砂质泥岩夹层较多,岩体裂隙发育,岩石破碎。在65m深度以下,泥质粉砂岩及砂质泥岩夹层明显减少,石英砂岩呈弱风化微风化状态,岩石坚硬,岩体相对较完整。调压井所处位置的地面高程800m,深度在65m以上,由于泥质粉砂岩及砂质泥岩夹层较多,岩石风化强烈,裂隙发育,岩石破碎,岩质相对软弱,调压井围岩稳定性差,围岩类别为类,需进行挂网系统喷锚支护和衬砌支护。深度在65m以下,由于泥质粉砂岩及砂质

5、泥岩夹层减少,岩石呈弱风化微风化状态,岩质坚硬,岩体相对较完整,调压井围岩类别为类,需进行系统喷锚支护和衬砌支护。3 编制依据1、勐野江水电站厂区枢纽工程 (合同编号:MYJ/MYJ-SG007-2010()主合同及技术条款;2、厂区枢纽工程标调压井井身开挖支护图;3、现行的设计和施工规范、施工技术规程、劳动定额、质量检验评定标准与验收办法等;4、国家、行业及当地政府有关安全、环境保护、水土保持及地产资源管理等方面的规定和要求。4 施工布置4.1 施工道路1、调压井EL792平台道路:利用3#施工道路接2号公路主干道;2、调压井井挖出渣道路:开挖作业面3#施工支洞2#施工道路业主指定弃渣地点。

6、4.2 施工供风调压井施工中的用风设备主要有手风钻、喷锚设备等。根据调压井的施工进度安排及施工强度,拟在调压井施工平台配置1台22m/min的电动空压机,用于手风钻及喷锚设备的供风需求,供风管道采用DN48软管连接,铺设供风管道引至各工作面。4.3 施工供水在导井施工及扩孔施工时段内,由于用水量较大,可在调压井EL792平台修建一个15m3临时水池,将山顶已建好40m3水池的水引至该水池,再由该水池经软管引至各工作面;导井扩挖完成后,进行倒挂井施工时,采用2m钢筋笼内置彩条布作为简易水池,再由该水池经软管引至各工作面。4.4 施工供电开挖期间主要考虑LM-300钻机、空压机、通风机、喷射机、照

7、明等设备用电,由于调压井导井开挖与扩挖及支护施工不重叠,则最大用电负荷按180kw考虑,拟在井口附近配置1台S9-315KVA的变压器。5 调压井开挖施工程序调压井开挖支护工序详见图表2。图表2 调压井开挖支护施工工序施工准备工作反井钻基础施工导井施工导井扩挖施工调压井扩挖及支护施工龙门吊安装锁口段开挖、支护及混凝土施工调压井质量验收 6 调压井开挖施工6.1 导井施工调压井开挖拟采用LM-300反井钻机法施工,反井钻机原理:由电机带动液压马达,利用液压动力将扭矩传递给钻具系统,带动钻具旋转,并向上、下升降,采用镰齿盘形滚刀破岩,滚刀在钻压的作用下沿井底滚动,从而对岩石产生冲击,挤压和剪切作用

8、,使其破碎。首先沿井中心用反井钻自上而下形成一个216mm的导孔,导孔施工时排渣采用泥浆泵将高压洗井液注入钻杆内,再从钻头的排水孔压出,将石渣从钻杆与孔壁之间的环行空间排至渣槽。导孔贯通后在竖井下平洞将导孔钻头卸下,安装1.4m的扩孔钻头,再由下往上反向扩孔。扩孔时的石渣经过冷却水的冲刷和自重坠落到竖井下平洞,反井钻机结构见下图。6.1.1 施工程序反井钻机施工程序详见图表3。图表3 竖井开挖施工工艺井挖施工结束测量放样反井钻机安装216mm导孔自上而下钻进反井钻机基础施工更换钻头1400mm导井自下而上扩孔自上而下钻爆扩挖至设计断面下平洞开挖6.1.2 施工准备1、钻机基础清理及砼浇筑以调压

9、井中心为中心,开挖出3m3m1m(长宽高)坑槽,回填C20混凝土作为钻机基础,在砼浇筑时预留机架固定螺栓、前拉杆螺栓槽。2、沉渣池在钻机基础砌筑一条长3m,宽2m,深0.7m的沉渣池。6.1.3 导孔(216mm)施工二期混凝土达到一定的强度后,调平主机。开孔钻进:钻机调平后调整动力水龙头的转速为预定值,并将动力水龙头升至最高位置,把事先与异型钻杆相连接的导孔钻头移入钻架底孔并用下卡瓦卡住异型钻杆的下方卡位,然后将卡瓦放入卡座。用钻机辅助设备连接钻杆。接好钻杆后,开启泥浆泵供洗井液和冷却用水,开始开孔钻进。洗孔:动力水龙头向下推进至最低位置时,停止向下推进,检查棘轮套的插销是否往上顶出来,如果

10、插销被顶出来,说明孔内石渣没有冲洗干净,继续冲洗至插销回到原位。稳定钻杆布置:稳定钻杆的作用主要控制导孔的偏斜率,开始钻进时放置一根,一般情况下稳定钻杆的配置采取钻头后连续装68根稳定钻杆,以后间隔一定的距离放置1根,后面的稳定钻杆放置需根据地层情况和钻孔角度确定。导孔在钻穿约有35m时,在预测钻穿位置设置围栏,禁止人员进入,防止石块坠落伤人。6.1.4 扩导孔(1.4m)施工216mm导孔贯通后,在下平洞拆除导孔216mm钻头并替换成1.4m扩孔钻头。用装载机将钻头运至调压井下方,将上下提吊块分别同钻头、导孔钻杆固定,上下提吊块用钢丝绳连接,提升导孔钻杆,使钻头离开地面约20cm,然后固定钻

11、头,下方导孔钻杆,拆去上下提吊块,连接扩孔钻头。调节动力水龙头出轴转速,快速档调为慢速档,将油泵冷却系统的循环水出口接至导孔口,以冷却1.4m扩孔钻头、消尘。在扩孔钻头未全进入岩层时,为防止钻头剧烈晃动而损坏刀具,使用低钻压、低转速、待钻头全部钻进后加压钻进。拆卸钻杆:第二根钻杆上方卡位升至卡座上方约20cm,将下卡瓦卡住第二根钻杆的上卡位,下降动力水龙头,使下卡进入卡座内,反转动力水龙头一圈,升起翻转架并将机械手抱住钻杆,动力水龙头反转并提升约10cm,取出上卡瓦,再将动力水龙头升至最高位置,下降翻转架并松开机械手,同时下降动力水龙头连接钻杆,取出下卡瓦,继续扩孔钻进。在卸钻杆过程中,钻杆接

12、头无法松动时,使用辅助卸扣辅助动力水龙头反转。导井施工方法见附图调压井开挖图(MYJ/MYJ-SG007-2010()-井挖-01)。6.1.5 1.4m反向扩孔时抽排水1.4m扩孔过程中,由于采用水冷却1.4m扩孔钻头及消尘、冲渣,每小时耗水量910m3,施工废弃水进入引水隧洞,在反向扩孔时将废弃水引入2#施工支洞排水系统内,统一排至洞外。6.1.6 特殊情况处理导孔钻进时无循环水返回时可停钻注水,如注入一定水量后循环正常,说明溶洞或裂隙与外界无水力联系或联系不大,此时可继续钻进。如果循环水流失过多,而钻进扭矩又大,说明岩渣向孔底堆积,立即停止钻进。拆除钻杆进行导孔内灌浆。导孔内灌浆施工方法

13、:灌浆砂浆配比采用水:水泥:砂1:4:1.4(重量比),人工现场拌制,人工铲送至导孔内,砂浆灌注高度高于溶洞或裂隙位置35m。在砂浆灌注24小时后即可继续钻进。6.1.7 通过配置稳定钻杆控制造孔精度稳定钻杆的作业主要是控制钻头在钻进过程中顺开孔方向直线钻进。所以稳定钻杆和钻头直径的合理配置是保证钻孔精度的重要条件之一。导孔的钻进施工中采用碳化钨稳定钻杆(适用软弱岩层)和硬质合金稳定钻杆(适用坚硬岩石)。稳定钻杆与反井钻机其它钻杆(外径为182mm)长度相同,实在其它钻杆的基础上沿轴向平行镶了3条宽度为3cm,厚度为1.4cm钢板,镶了钢板后的稳定钻杆外径为210mm,比导孔钻头直径216mm

14、小0.6cm,比其它钻杆外径2.8cm,以保证导孔钻进不偏离。稳定钻杆配置时通过如下方案施工,以保证造孔精度:(1)开孔前对合金稳定钻杆进行测量,选取与钻头直径相同的稳定钻杆进行配置,以保证钻头与钻杆同心,确保造孔精度。(2)配置时可采取新钻头配新的稳定钻杆,旧钻头配旧的稳定钻杆,并要求直径一致。当稳定钻杆磨损较大时(直径小于标准孔径10mm以上)则需要换新钻杆。磨损后要重新加工或更换。(3)稳定钻杆的配置采取钻头后连续装68根稳定钻杆,以后间隔一定的距离放置1根。后面的稳定钻杆可以不考虑放置或少放置(间隔80m100m)。6.2 导井施工备选方案若因地质条件较差造成反井钻机无法成孔,则考虑采

15、用人工进行导井开挖。在调压井EL792平台上,沿调压井设计开挖轴线从上往下采用钻爆法进行施工。人工导井开挖尺寸为直径2.0m圆洞。开挖石渣用人工装入吊篮,采用卷扬机提升至井口装入自卸车直接运输至渣场。导井开挖程序为:基岩工作面清理测量放样(含清孔)钻爆通风危岩清理(盲炮处理)出渣临时支护下一循环作业。1、施工测量由测量人员用全站仪校核平面及高程控制网。在井口周边固定四点,为一个十字中心控制点,由测量人员检查导井开挖中心线及开挖范围,严格控制。2、导井开挖导井尺寸为直径2m的圆洞,采用YT-28手风钻钻孔,毫秒雷管联网,导爆索连接,电雷管起爆,全断面开挖。为了减少爆破对井壁的震动影响,采用短进尺

16、、弱爆破的施工方法。根据开挖揭露地质情况,循环进尺控制在1.52.0m,开挖后及时支护。3、爆破参数导井开挖采用直孔掏槽,周边为光面爆破,采用手风钻造孔,光面孔孔距一般3050cm。孔径42mm,炮孔深度控制在1.21.6m,单位炸药消耗量控制在3.05.0kg/m。4、出渣设备、人员及交通导井3m内开挖出渣可利用反铲挖掘机进行,下部导井开挖出渣用人工装入吊篮,采用卷扬机提升至井口装入自卸车直接运输至渣场。为保证施工人员上下安全,在井壁设置钢筋爬梯,并在爬梯上设置钢筋环向护栏,爬梯每隔1015m布置一个休息平台,供上下人员休息,确保施工人员上下交通安全。吊篮:吊篮制作成长方体,0.8m0.8m

17、1m(长宽高),采用25mm厚钢板焊接而成,底侧做成活动门,方便出渣。为防止吊篮上升过程中漏渣,渣料不能堆满吊篮,一般堆满3/4即可,每次出渣0.35m左右。提升设备:提升设备由自制井架、滑道、吊篮、滑轮组、卷扬机组成。自制井架,用混凝土覆盖买入基础内,导轨采用槽钢(或工字钢)埋入基础内。在使用提升设备时,升降速度不能超过0.7m/s。6.3 调压井锁口段开挖、支护及混凝土施工调压井锁口段开挖、支护及混凝土施工工艺详见图表4。图表4 锁口段施工工艺流程图平台混凝土浇筑施工准备工作测量放线钢筋制安、砼衬砌锁口段开挖、支护调压井锁口段开挖高度为10m(EL782EL792),开挖直径为12.9m,

18、锁口段采用50cm厚的C20混凝土回填,回填后直径为11.6m。6.3.1 开挖导井扩挖完成后进行锁口段开挖,锁口段上部2.5m高度范围采用PC300挖机(斗容1.4m3)直接开挖,出渣车为8t自卸汽车,利用3#公路接2号公路主干道出渣。下部7.5m高度范围采用JG60-8L反铲挖掘机(斗容0.35m3,整机重6t)开挖,利用10t龙门吊将挖机调入井底,石渣直接翻入导井落入底部平洞,利用ZL50装载机和8t出渣车从2#支洞出渣。6.3.2 混凝土浇筑倒挂井钢筋混凝土衬砌为边开挖边衬砌的施工方法,即开挖一层(2.5m)立即衬砌一层,再进行下一循环的开挖施工,混凝土保护层厚度为5cm。倒挂井混凝土

19、工程量约190m3,分为四仓浇筑。模板采用木模板现场拼装,混凝土采用泵送入仓,6m3搅拌车运输。 6.4 调压井扩挖施工调压井设计开挖直径为12.3m/11.9m,因场地限制,采用YT28型手风钻钻孔,人工装药,JG60-8L反铲挖掘机(斗容0.35m3,整机重6t)出渣。调压井扩挖采用自上而下一次全断面扩挖,。施工工序为:准备工作造孔装药爆破通风散烟危石处理(井壁)人工清底出渣。6.4.1 爆破参数及起爆方式选择在爆破开挖施工中,爆破参数选择的合理与否,直接关系到爆破效果、开挖成本及安全生产能否达到设计要求,由于调压井地质条件较差,为、类围岩,现每循环设计进尺为1.5m,根据现场实际地质好坏

20、来调整开挖单循环进尺。1、炮孔直径dd的大小直接影响钻孔速度、炮孔数量、单位炸药消耗量、爆落岩石的块度和轮廓线的平整,手风钻钻孔一般可选d3842mm。在本工程中,取d42mm。2、炮孔深度LL的大小直接影响爆破效果和掘进速度,由于本工程地质条件较差,岩石风化程度较高,为、类围岩,L取1.5m2.0m。3、单位炸药消耗量qq的选择主要考虑岩石的性质、开挖断面、炮孔直径和炮孔深度等因素,在本工程中,根据类似地质条件爆破经验,大井筒(开挖直径12.3m/11.9m)段炸药单耗q取0.9kg/m3,小井筒段(开挖直径4m)炸药单耗取1.2kg/m3。爆破参数应根据现场实际以及爆破效果进行逐步调整,以

21、达到最佳参数。4、起爆方式根据国家安全爆破安全规程规定,在竖井开挖掘进深度超过3m时,严禁采用导火索起爆发。因此,在本工程中采用非电毫秒雷管进行孔外延时的微差爆破法。如在爆破后出现大块孤石,应及时对其进行解炮处理以免堵塞导井。由于处理为高危险作业,应高度警惕,处理时应从导井上方钻孔和爆破。6.4.2 测量放线采用铅垂仪和钢尺进尺测量,每排炮后投放调压井中心线,钢卷尺测放周边线,红油漆标注炮孔位置。6.4.3 钻孔作业采用YT28手风钻钻孔,要求井壁平整,每排炮按“平、直、齐”的要求进行检查,周边孔的外倾角控制在钻机所能到达的最小角度。为方便溜渣,沿靠近井壁方向的钻孔深度逐渐减小,爆破后行车漏斗

22、状工作面以便于出渣。为防止出渣人员或设备从导井坠落,在钻爆施工过程中,用钢结构井盖将导井封闭。6.4.4 装药、起爆装药前用高风压冲扫炮孔,炮孔检查合格后进行装药,光爆孔采用导爆索间隔不耦合装药,主爆孔采用非电导爆管雷管装药;装药采用竹条绑扎药卷,堵塞密实。装药结束,复核检查,确认无误,连接电雷管,撤离人员设备,在井口安全距离内利用起爆器起爆。爆破布置图详见附图调压井钻爆布孔图(MYJ/MYJ-SG007-2010()-井挖-02)。6.5 爬梯安装、风水电管路延长开挖前,先安装爬梯具备施工人员进入工作交通条件,然后将风水电管路延长,具备钻孔开挖条件。爬梯采用在岩石打锚杆焊接制成,并在岩壁上设

23、置钢筋扶手,每隔20m设一休息平台。风管采用DN100钢管接至工作面附近后,再用软管接至钻机。6.6 安全处理、扒碴爆破后安全员先进行安全处理,撬除危石等,然后进行扒碴,调压井大井段扩挖出渣采用小型挖掘机出渣,小井扩挖采用人工扒碴的出渣方式,石碴经过导井后溜至竖井及斜井底部,底部采用ZL50装载机装车,8t自卸汽车运输出碴。6.7 二次安全处理、支护扒碴结束后,再次进行安全处理,进行洞身的一次支护施工。一次支护喷混凝土原料在外面搅拌好后再用3m3混凝土搅拌车运输至竖井,然后从顶部用溜筒将其溜至支护工作面进行喷混凝土作业。喷射机喷完后在钻爆破前人工将其提升至安全处固定,并做好防护工作,防止爆破飞

24、石将其打坏。6.8 不良地质地段施工根据招标文件,本标段的地下洞室围岩存在、类围岩,在洞挖过程中可能会碰到不良地质地段,围岩极不稳定,容易发生坍塌,施工时采用复合型支护,初期支护随开挖同步进行。洞挖时应加强观测,注意围岩的变化情况,并及时采用相应的技术措施,确保安全。1、开挖过程中应采取“短进尺、浅孔、少药量、多循环、勤支护等方法进行。对于不良地质地段将按台阶法进洞,上台阶拱部开挖,采用人工、风镐及浅孔小药量减弱松动爆破相结合进行开挖,上台阶拱部开挖每进尺0.5m1.0m后,及时进行混凝土喷护、打设锚杆及架设钢拱架,或挂钢筋网后复喷混凝土,必要时采用超前小导管及管棚支护后再进行开挖,然后进行钢

25、拱架支撑和喷混凝土。2、当开挖到不良地质段时,为查清地下洞室中尚未开挖岩体的地质情况,及时研究选定掌子面后的开挖断面尺寸和支护措施,必须在监理人指定或批准的掌子面钻设勘探孔或勘探洞只有地须情况查明后方可进行钻爆。3、对较严重断层裂隙破碎带,出现大股水流,较大弱裂隙渗水,大面积渗水等,先按要求进行引、堵、排、塞、灌等处理后,再视具体类形,采取相应的支护手段。上台阶超前进洞3m左右,下台阶开挖跟进,下台阶开挖后及时对岩面清理,清除危石,进行初期喷射混凝土,封闭岩面。4、对断层裂隙破碎带出现渗水,采取引排方案,先用软管等引排到一个集中点,然后用相应潜水泵抽到指定地点,必要时采用灌浆方法对破碎围岩进行

26、处理,在大股水流处理完毕后,对小股水流采用堵、塞、灌等方法进行处理后。7 调压井支护工程7.1 调压井支护施工1、初期支护调压井井筒上部全风化层属不稳定围岩,施工时将采用新奥法施工,井挖时,应加强观测,注意围岩的变化情况,并及时采取相应支护措施。初期支护根据围岩情况和地质条件采取不同的支护措施,当遇到大断层、松散破碎带等地质带时,采用随机锚杆、网喷进行支护,恶劣地质带采用钢支护及超前支护。对稳定性很差的地段支护措施采取先柔后刚,即爆破后先喷砼封闭岩石,控制围岩变形,再安锚杆、挂网、喷混凝土等联合支护。治理不良地质,首先采取排、引、截、堵等办法处理地下水,如果需要也可以采用预灌方法处理不良地质地

27、段,它通过一定的压力将浆液压入岩体,起到阻止、充填裂隙形成网状浆脉,对松散岩体进行挤密压实以提高岩体强度等作用,使不良地质地段达到稳定,防止坍塌事故发生。初期支护工艺流程图详见图表5。图表5 初期支护工艺流程表洞挖提供工作面观察围岩是否软弱围岩监测1是否达到初期支护时机支护薄喷砼封闭YNNY2、量测监控洞室开挖新奥法施工的关键在于量测监控,在施工时密切注意地质条件的变化,量测围岩变形,记录地下水出露点位置和渗漏情况,并根据对量测数据的分析和判断,评价施工程序、爆破参数、支护型式及参数的合理性,确定合理的支护时机,按照支护的变形及应力状况,调整支护设计。监控量测项目及方法见图表6。图表6 监控量

28、测项目表项目名称方法及工具测试时间115天16天1个月13个月3个月以后应测项目地质和支护状况观察观察、描述地质罗盘等周边收敛收敛计12次/天1次/2天12次/周13次/月锚杆内力及抗拔力电测锚杆、锚杆测力计及拉拔器选测项目支护内应力,表面应力及裂缝量测砼应变计、应力计、测缝计12次/天1次/2天12次/周13次/月锚杆轴力量测电测锚杆、测力计及拉拔器3、测点布置周边收敛及拱顶下沉量测的测点按设计要求或经工程师批准进行布置。量测断面距开挖面距离为2.0m范围之内,量测元件安设、初读时间在爆破后24h内并在下一循环爆破前完成。7.2 临建布置支护施工用风水电与开挖施工共用,一般不另行配备。7.3

29、 锚杆材料1、锚杆:锚杆的材料应按施工图纸的要求,选用级或级高强度的螺纹钢筋或变形钢筋;2、水泥:注浆锚杆和预应力锚杆的水泥砂浆应采用标号不低于425#的普通硅酸盐水泥;3、砂:采用最大粒径小于2.5mm的中细砂;4、水泥砂浆:砂浆标号必须满足施工图纸的要求,注浆锚杆水泥砂浆的强度等级不应低于20MPa;预应力锚杆的水泥砂浆不低于30MPa。5、外加剂:按施工图纸要求,在注浆锚杆水泥砂浆中添加的速凝剂和其它外加剂,其品质不得含有对锚杆产生腐蚀作用的成分。7.4 锚杆施工工艺洞内支护的锚杆分为砂浆锚杆,即全长砂浆注浆。1、施工工艺流程先注浆后插锚杆施工工艺流程见图表7。图表7 先注浆后插锚杆施工

30、工艺流程测量放线索锚杆制作基面清理造孔清洗注浆插送锚杆检查验收2、锚杆钻孔钻机:采用手风钻钻孔。锚杆孔的开孔应按施工图纸布置的钻孔位置进行,其孔位偏差应不大于100mm。锚杆孔的孔轴方向应满足施工图纸的要求。施工图纸未作规定时,其系统锚杆的孔轴方向应垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向应与可能滑动面的倾向相反,其与滑动面的交角应大于45。锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差值不大于50mm。钻孔完毕,应用风、水联合冲洗,把孔内沉碴冲洗干净。2、锚杆的注浆锚杆注浆的水泥砂浆配合比,应在以下规定的范围内通过试验选定:水泥:砂,1:11:2(重量比);水泥:水,1:0.381:0.45。水泥砂

31、浆采用高速拌和机拌和,拌和时间大于3min;所有用于锚杆支护工程用的水泥砂浆一经拌和应尽快使用。锚杆采用先注浆后安装的施工方法进行,注浆管插至离孔底不大于1米处,从注浆管注浆直到孔口返浆为止。先注浆的支护锚杆,应在钻孔内注满浆后立即插杆;插杆采用人工安装,必要时利用手风钻送杆。锚杆注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。3、药卷、锚杆安装锚杆按设计要求加工,选用级螺纹钢,水泥药卷应堆放在干燥处,注意防潮。安装方法:将每个锚孔,即一根锚杆所需药卷的条数,一次性集中浸入清洁水中(不小0.3m深度)6090秒后取出;将浸水后取出的水泥卷逐条依次用专用工具装入锚孔并逐条压实。通过连接器采用手风

32、钻把锚杆打入锚孔中预定设计安装位置。4、锚杆质量检验锚杆材质检验:每批锚杆材料均应附有生产厂的质量证明书,施工前应按施工图纸规定的材质标准以及监理人指示的抽检数量检验锚杆性能。注浆密实度试验:选取与现场锚杆的锚杆直径和长度、锚孔孔径和倾斜度相同的杆和塑料管(或钢管),采用与现场注浆相同的材料和配比拌制的砂浆,并按现场施工相同的注浆工艺进行注浆,养护7天后剖管检查其密实度。不同类型和不同长度的锚杆均需进行试验,试验计划应报送监理人审批。锚杆注浆密实度检测采用无损检测方法,检测比例为锚杆总数的5%,或依据监理人的指示,单根锚杆注浆密实度的合格标准为锚杆注浆全长80%及以上达到密实标准,且缺陷位置不

33、影响锚杆的有效锚固长度(即孔口和孔底理论锚固段不允许存在缺陷)。单元工程锚杆密实度合格标准为单元工程锚杆密实度合格率达到90%及以上。拉拔力试验:在施工现场选区有代表性的岩体中进行,在张拉锚杆养护28天后,安装张拉设备逐级加载直至锚杆的极限承载力,记录张拉力,了解锚杆在该类岩石中的锚固强度。拉力方向应与锚杆轴线一致。喷锚支护中抽检的锚杆,当拉拔力达到规定值时,应立即停止加载,结束试验。7.5 喷混凝土施工工艺喷混凝土主要有素喷射混凝土、锚杆喷射混凝土和钢筋网(或钢丝网)喷射混凝土等的施工作业。井内喷混凝土采用干喷法。喷混凝土施工主要采用TK961型喷射机。利用开挖供风系统供风。1、材料和配合比

34、(1)水泥优先选用符合国家标准的普通硅酸盐水泥,当有防腐或特殊要求时,经监理人批准,可采用特种水泥。水泥标号不低于42.5级。进场水泥应有生产厂的质量证明书。(2)骨料细骨料应采用坚硬耐久的粗、中砂,细度模数宜大于2.5,使用时的含水率宜控制在5%7%;粗骨料应采用耐久的卵石或碎石,粒径不应大于15mm;喷射混凝土中不得使用含有活性二氧化硅的骨料,喷射混凝土的骨料级配,应满足图表8的规定。图表8 喷射混凝土用骨料级配项 目通过各种筛径的累计重量百分数(%)0.6mm1.2mm2.5mm5mm10mm15mm优17222331354350607382100良1331184126544070629

35、0100(3)水应符合混凝土拌合用水标准JGJ63-1989的规定。(4)外加剂减水剂、速凝剂的质量应符合相关规程、规范及施工图纸要求并有生产厂的质量证明书,初凝时间不应大于5min,终凝时间不应大于10min。选用外加剂应经监理人批准。(5)钢筋(丝)网应采用屈服强度不低于235MPa的光面钢筋(丝)网。(6)配合比喷射混凝土配合比,应通过室内试验和现场试验选定,并应符合施工图纸要求,在保证喷层性能指标的前提下,尽量减少水泥和水的用量。速凝剂的掺量应通过现场试验确定,喷射混凝土的初凝和终凝时间,应满足施工科纸和现场喷射工艺的要求,喷射混凝土的强度应符合施工图纸要求,配合比试验成果应报送监理人

36、。2、配料、拌和及运输(1)称量允许偏差拌制混合料的称量允许偏差应符合下列规定:水泥和速凝剂: 2%砂、石: 3%混合料搅拌时间应遵守下列规定采用容量小于400L的强制式搅拌机拌料时,搅拌时间不得少于1min;采用自落式搅拌机拌料时,搅拌时间不得少于2min;采用人工拌料时,拌料次数不少于三次,且混合料的颜色应均一;混合料掺有外加剂时,搅拌时间应适当延长。(2)运输混合料在运输、存放过程中,应严防雨淋、滴水及大块石等杂物混入,装入喷射机前应过筛。3、准备工作(1)清除开挖面的浮石、坡脚的石渣和堆积物;洞室挖除欠挖部分;处理好光滑岩面;安设工作平台;用高压风水枪冲洗喷面,对遇水易潮解的泥化岩层,

37、采用高压风清扫岩面;埋设控制喷射混凝土厚度的标志;作业区应具有良好的通风和充足的照明设施。(2)喷射作业前,对施工机械设备,风、水管路和电线等进行全面检查和试运行。(3)在受喷面滴水部位埋设导管排水,导水效果不好的含水层可设盲沟排水,对淋水处可设截水圈排水。有大流量的地下涌水,埋设导流管引流,在不影响喷射效果的情况下再施喷。4、喷射混凝土洞内喷射混凝土要求湿喷。喷射混凝土施工前7天,为每种拟用的外加剂至少作三次试块验板(参照SDJ5785中附录三),试验板测定的喷射混凝土工艺质量和抗压强度达到要求后,才能进行喷射混凝土施工。喷射混凝土作业应分段分片依次进行,喷射顺序自下而上,一次喷射厚度按GB

38、500086-21表6.5.1规定数据选用;分层喷射时,后一层应在前一层混凝土终凝后进行,若终凝1h后再行喷射,应先用风水清洗喷层面;喷射作业应紧跟开挖工作面,混凝土终凝至下一循环放炮时间不应少于3h。喷射机作业应严格执行喷射机的操作规程:应连续向喷射机供料;保持喷射机工作风压稳定;完成或因故中断喷射作业时,应将喷射机和输料这内的积料清除干净。喷射混凝土的回弹率:洞室拱部不应大于25%,边墙不应大于15%。喷射混凝土养护:喷射混凝土终凝2h后,应喷水养护;养护时间一般工程不得少于7昼夜,重要工程不得少于14昼夜;气温低于+5时,不得喷水养护。5、钢筋网(或钢丝网)喷射混凝土按施工图纸的要求和监

39、理人的指示,在指定部位进行喷射混凝土前布设钢筋网。钢筋采用屈服强度不低于235MPa的光面钢筋,引水隧洞钢筋保护层厚度不应小于5cm。6、养护喷射混凝土的养护:当喷射混凝土周围的空气湿度达到或超过85%时,经监理人同意,可准予自然养护。7、质量检查和验收在施工过程中应会同监理人进行以下项目的质量检验和检查:承包人应按照水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T51812003的有关规定进行喷射混凝土施工质量抽样试验,抽样试验报告应报送监理人。喷层厚度检查,应按水电水利工程锚喷支护施工规范DL/T51812003第10.2.6条中的规定执行。检查记录应定期报送监理人。经检查,喷射混凝土厚度未达到施工图

40、纸要求的厚度,应按监理人指示进行补喷,所有喷射混凝土都必须经监理人检查确认合格后才能进行验收。喷射混凝土与岩石间的粘结力以及喷层之间的粘结力,应按监理人的指示钻取直径100mm的芯样做抗拉试验,试验成果资料应报送监理人。所有钻取试件的钻孔,应由承包人用干硬性水泥砂浆回填。喷射混凝土与岩石间的粘结力:、类围岩不应低于0.8MPa,、类围岩不应低于0.5MPa。经检查发现喷射混凝土中的鼓皮、剥落、强度偏低或有其它缺陷的部位,承包人应及时予以清理和修补,经监理人检查签认后,方能予以验收8、完工验收喷射混凝土支护工程完成后,按通用合同条款第3.52条的规定向监理人申请完工验收,并按相关规定提交完工验收

41、资料。7.6 钢支撑施工工艺1、钢支撑施工工艺流程(1)钢支撑施工的工艺流程见图表9。图表9 钢支撑施工的工艺流程锚杆施工钢支撑制作施工准备岩面清理初喷喷混凝土施工钢支撑安装(2)钢支撑制作工艺流程见图表10。图表10 钢支撑制作工艺流程钢架放样、制模钢架弯曲钢架切割接头板焊接模具上校对钢材质检验分型号堆放(3)钢支撑安装工艺流程见图表11。图表11 钢支撑安装工艺流程欠挖处理、清除松动岩石测量放线架设钢架检查验收2、钢支撑的设计钢支撑采用16#工字钢,根据开挖断面形状制作成形,一般2m一节,每节头尾焊接钢板,钢板钻螺栓孔,安装好后采用螺栓连接成型。钢支撑径向间距根据围岩情况确定,用于围岩的支

42、护,每50cm设置一根,两相邻的钢支撑用55的角钢连接,间距约50cm。3、钢架放样根据洞内不同的断面形状首先进行钢架的放样,钢架的制作精度通过样架来控制,故对样的制作精度要求较高,样架制作控制的主要技术指标主要有内外弧长、弦长及半径。样架制作采用实地放样的方法,先放出样架大样,然后用弯曲机弯出符合开状的样架,并进行多次校对,直至样架的内外弧长度、弦长、半径完全符合设计要求,精确找出接头板所在位置。4、钢架弯曲、切割钢筋定长9m,用钢筋弯曲机加工,并根据加工半径适当调节液压油缸伸长量。工弯曲过程中,必须由有经验的工人操作电机,进行统一指挥。经弯曲机后通过样架,并参照样架进行弧度检验,如弧度达不

43、到要求,重新进行弯曲,弯好后,暂时存放在同样的4只自制简易钢筋凳(带滚筒)上。弯好一个单元切割一个单元,切割时可采用量外弧长度、量内弦长度等办法,利用定型卡尺,控制切割面在径向方向上,然后用石笔划线,利用钢筋切割机进行切割,切割时必须垂直于钢筋,并保证切割面平整。单根9m长钢筋被弯完之前需暂停弯曲,并将下一根钢筋与其进行牢固焊接,然后继续进行弯曲。当班加工剩余的钢筋须抬至存放场地放好,并对弯曲机进行清扫。5、接头板焊接被弯好的钢筋经切割后,再检查弧长,如偏短,无法焊接接头板,须进行接长处理;如偏长,则须进行二次切割。桁架的弧度、长度满足设计要求后,将接头板放入卡槽内,对切割线偏离径向方向偏差很

44、小的工字钢,通过接头板进行调节,保证接头板轴线在径向方向。接头板焊缝高度腹板处:hf=5mm、翼缘处hf=9mm。接头板上的螺栓孔必须精确,与钢筋焊接时,必须上、下、左、右对齐固定后,方可进行焊接,焊接完成后,对螺栓孔、接头板面进行打整,减少工字钢组装连接时的误差。制作好的桁架半成品需统一存放,并将不同半径、单元的钢架作好标识,便于领用。存放桁架需下垫上盖。存放场尽量布置在交通方便处,便于钢架搬运。6、钢支撑运输钢架运输采用8t自卸车运输,人工抬至自卸车上,加工厂在发放钢架时必须按钢架规格认真发放。钢架运至工作面后,存放于干燥处,禁止堆放在潮湿地面上,并标识清楚。当班技术员架设钢架前必须仔细检

45、查钢架规格,如规格有误,必须立即退回,重新领用。7、钢支撑安装作业人员根据测量放线检查欠挖情况,欠挖10cm以内的,由架设钢架作业人员采用撬棍或风镐处理,同时对松动石块作撬挖处理。大于10cm的欠挖,由爆破作业人员进行补爆处理后,架设钢架人员检查岩石松动情况,清除松动岩石,保证架设钢架时的施工安全。欠挖处理结束后,经现场技术人员检查合格方可架设钢架。架设钢架在架子车上进行。施工人员根据钢架设计间距及技术交底记录找准定位点,用埋设的参照点进行调整,使钢架准确定位,严格控制底部高程,底部有超欠挖地方必须处理,工字钢底脚必须垫实,以防围岩变形,引起工字钢下沉。工字钢对称架设,架设完底脚一节后,进行拱顶一节的架设,架设

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