引水隧洞主洞超前及臨時(shí)支護(hù)技術(shù)方案

1、1、施工方法、工藝1.1 超前支護(hù)1.1.1 V級(jí)圍巖超前支護(hù)關(guān)州水電站C4標(biāo)段引水隧洞5#洞上游9+2359+352.19，長(zhǎng)117.19m;6#洞下游14+195.9314+287，長(zhǎng)91.07m,設(shè)計(jì)均為V級(jí)圍巖，易出現(xiàn)斷層、沖溝及破碎帶，為保證施工質(zhì)量安全，需進(jìn)行超前支護(hù)。V類(lèi)圍巖開(kāi)挖前沿拱部設(shè)計(jì)開(kāi)挖輪廓線(xiàn)外10cm施作超前小導(dǎo)管(42,L=4.5m,2030cm排距3.0m),初噴C20硅35cm,打設(shè)25,L=3.5m系統(tǒng)錨桿，間排距1.0m,掛(|)8mm1515cm鋼筋網(wǎng)、架立鋼支撐并復(fù)噴C20硅1015cmi超前小導(dǎo)管外插角為510°,縱向搭接長(zhǎng)度不小于1.5m,采

2、用YT28型風(fēng)槍進(jìn)行鉆孔并頂進(jìn)超前小導(dǎo)管，小導(dǎo)管插入孔內(nèi)的長(zhǎng)度不小于管長(zhǎng)90%尾部與型鋼鋼架焊接固定，JYZ2型注漿泵進(jìn)行注漿作業(yè)。制作鋼花管：42mm超前小導(dǎo)管在鋼構(gòu)件加工場(chǎng)制作。前端做成尖錐形，尾部焊接08mmi岡筋加勁箍，管壁上每隔15cm交錯(cuò)布置注漿孔，孔眼直徑為68mm詳見(jiàn)圖1注漿小導(dǎo)管加工圖。小導(dǎo)管安裝：采用ZM-12T型煤電鉆鉆設(shè)錨桿孔后，將小導(dǎo)管按設(shè)計(jì)要求插入孔中，外露端支撐于開(kāi)挖面后方的鋼架上，與鋼架共同組成預(yù)支護(hù)體系。50cm15cmVV注單者備平用 Jyz 2州注a-VW1吝不科M207PWJVXJV)|_U1VI。=/'78mm加勁箍42mm普通鋼管圖1 注漿小

3、導(dǎo)管加工圖1|的配合比由現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，在管口處設(shè)止?jié){塞。水泥砂漿采用小型砂漿攪拌機(jī)拌制，注漿壓力一般為0.50.8MPa注漿前先噴射混凝土35cm封閉掌子面作止?jié){盤(pán)，若注漿未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保鉆孔周?chē)鷰r體與鋼管周?chē)紫毒鶠闈{液充填，方可終止注漿。注漿先從拱頂開(kāi)始向下注，先灌注“單”號(hào)孔，再灌注“雙”號(hào)孔。注漿參數(shù)應(yīng)根據(jù)注漿試驗(yàn)結(jié)果及現(xiàn)場(chǎng)情況適當(dāng)調(diào)整。注漿作業(yè)中認(rèn)真填寫(xiě)注漿記錄，隨時(shí)分析和改進(jìn)，并注意觀(guān)察施工支護(hù)工作面的狀態(tài)，試挖掌子面，無(wú)明顯滲水時(shí)，即可進(jìn)行開(kāi)挖作業(yè)。質(zhì)量要求：鉆孔前，精確測(cè)定孔的平面位置、傾角、外插角。并對(duì)每個(gè)孔進(jìn)行編號(hào)。鉆孔仰角

4、的確定應(yīng)視鉆孔深度及鉆桿強(qiáng)度而定，一般控制在5O10°,鉆機(jī)最大下沉量及左右偏移量為鋼管長(zhǎng)度的1%左右，并控制在4cm6cm之間。嚴(yán)格控制鉆孔平面位置，小導(dǎo)管不得侵入隧道開(kāi)挖線(xiàn)內(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和立交。經(jīng)常量測(cè)孔的斜度，發(fā)現(xiàn)誤差超限及時(shí)糾正，至終孔仍超限者應(yīng)封孔，原位重鉆。掌握好開(kāi)鉆與正常鉆進(jìn)的壓力和速度，防止斷桿。工藝流程圖：參見(jiàn)圖2小導(dǎo)管施工工藝框圖2小導(dǎo)管施工工藝框圖地質(zhì)調(diào)查漿液選擇1.1.2 IV配比試驗(yàn)關(guān)州叫電站七4標(biāo)師引水隧洞 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)6#洞下游13+608.4014+195.93,汴膿一勒11Lzjv><A為w級(jí)圍埠長(zhǎng)587.53m米.主要以千枚巖、二可

5、學(xué)為主、巖”軟沛用檜杏_-I_詔名淮-弱，層理發(fā)音工！部有節(jié)理水發(fā)育，設(shè)計(jì)米用超前錨鉆進(jìn)行叟真叫V4 管材加工桿型式來(lái)嘴施賽25喇I錨桿1,長(zhǎng)度 45mt搭接長(zhǎng)居 由 1.5m。-T 材料準(zhǔn)備透水軟管的安設(shè)方式和間用III噴射硅封閉巖面。軟管則埋在噴射硅層內(nèi)，在拱腳處露出硅層一定的富余量與縱向設(shè)置的中80透水盲溝相連。讓滲水通過(guò)軟管流到集水井當(dāng)中然后通過(guò)抽排設(shè)備排至洞外。1.2臨時(shí)支護(hù)1.2.1 V級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)關(guān)州水電站C4標(biāo)段引水隧洞V級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)采用錨、網(wǎng)、噴、型鋼鋼架聯(lián)合支護(hù)的方式進(jìn)行支護(hù)。錨桿采用25的錨桿，拱墻全斷面布設(shè)，長(zhǎng)度為3.0m,間距為1.0mx1.0m（環(huán)x縱）全斷面鋪

6、設(shè)。6.5鋼筋網(wǎng)，間距15cmx15cmi噴射C20混凝土為10cm,采用I18型鋼鋼架進(jìn)行支護(hù)，間距為0.51.5m（中至中）。1.2.2 IV級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)關(guān)州水電站C4標(biāo)段引水隧洞IV級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)采用錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護(hù)的方式進(jìn)行支護(hù)。錨桿采用25的錨桿，拱墻全斷面布設(shè)，長(zhǎng)度為3.0m,間距為1.5mx1.5m（環(huán)X縱）全斷面鋪設(shè)©6.5鋼筋網(wǎng),間距20cmx20cmi噴射C20混凝土為10cm進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。1.2.3 m級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)關(guān)州水電站C4標(biāo)段引水隧洞田級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)采用錨、網(wǎng)、噴聯(lián)合支護(hù)的方式進(jìn)行支護(hù)。錨桿采用25的錨桿，拱墻全斷面布設(shè)，長(zhǎng)度為3.5m,間距為2.0

7、mX2.0m（環(huán)X縱）全斷面鋪設(shè)©6.5鋼筋網(wǎng),間距20cmx20cmi噴射C20混凝土為8cm進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)。1.2.4 II級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)關(guān)州水電站C4標(biāo)段引水隧洞n級(jí)圍巖臨時(shí)支護(hù)采用隨機(jī)錨桿和噴射5cm厚C20混凝土作為臨時(shí)支護(hù)。1）25錨桿施工工藝錨桿采用先注漿后插桿體法施工。錨桿鉆孔在各臺(tái)階上利用簡(jiǎn)易自制臺(tái)架施鉆，按照設(shè)計(jì)間排距，盡可能垂直結(jié)構(gòu)面打入，高壓風(fēng)吹孔。成孔后注漿，注漿需要達(dá)到成孔體積的三分之二，再用風(fēng)槍將錨桿送入孔內(nèi)，并使桿體位于孔位中央。錨桿尾端焊接在型鋼支撐上，以便共同受力。施工工藝流程見(jiàn)圖3。圖3砂漿錨桿施工工藝流程圖鋼筋網(wǎng)片采用06.5鋼筋焊制，全部集中在

8、鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)加工。先用鋼筋調(diào)直機(jī)把鋼筋調(diào)直，再截成1.5m長(zhǎng)的鋼筋條，然后焊接成1.5x1.5m的鋼筋網(wǎng)片（為方便洞內(nèi)安裝，此規(guī)格可根據(jù)鋼架間距及布設(shè)位置作調(diào)整）。鋼筋焊接前要先將鋼筋表面的油漬、漆污、水泥漿和用錘敲擊能剝落的浮皮、鐵銹等均清除干凈；加工完畢后的鋼筋網(wǎng)片應(yīng)平整，鋼筋表面無(wú)削弱鋼筋截面的傷痕。制作成型的鋼筋網(wǎng)片必須輕抬輕放，避免摔地產(chǎn)生變形。鋼筋網(wǎng)片成品應(yīng)遠(yuǎn)離加工場(chǎng)地，堆放在指定的成品堆放場(chǎng)地上。存放和運(yùn)輸過(guò)程中要避免潮濕的環(huán)境，防止銹蝕、污染和變形。按圖紙標(biāo)定的位置掛設(shè)加工好的鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片使用前清除銹蝕，綁扎固定于先期施工的鋼架之間和系統(tǒng)錨桿之上，再把鋼筋片焊接成網(wǎng)。用混

9、凝土塊襯墊在鋼筋和圍巖之間，以保證鋼筋和圍巖之間保持3050mm）間隙。3）I18或I20型鋼鋼架隧道鋼架支護(hù)V級(jí)圍巖采用I18或I20型鋼鋼架，全斷面按1根/0.51.5m設(shè)置；設(shè)計(jì)為全斷面支護(hù)，臺(tái)階法進(jìn)行開(kāi)挖和支護(hù)，上部臺(tái)階高度為35m,鋼架采用分段加工，洞內(nèi)現(xiàn)場(chǎng)拼裝。在洞外加工時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放出大樣圖，并確定分段長(zhǎng)度，加工完成后需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)預(yù)拼裝，根據(jù)拼裝效果隧道各部開(kāi)挖完成初噴砼后，分單元及時(shí)安裝鋼架，采用與定位錨桿、徑向錨桿的方式固定鋼架，針對(duì)洞口淺埋土質(zhì)圍巖地段，在每一臺(tái)階開(kāi)挖兩側(cè)拱腳增設(shè)兩根鎖腳錨桿，采用22鋼筋，長(zhǎng)度為3nl鋼架環(huán)向采用1822鋼筋進(jìn)行連接，環(huán)向間距為1mi并內(nèi)外

10、側(cè)交錨布置。鋼架之間鋪掛6.5鋼筋網(wǎng)，然后復(fù)噴混凝土到設(shè)計(jì)厚度，并及時(shí)進(jìn)行圍巖監(jiān)控量測(cè)。型鋼鋼架施工工藝流程圖見(jiàn)圖5。加工場(chǎng)地用硅硬化，精確抹平，按設(shè)計(jì)放出加工大樣。鋼架彎制采用型鋼彎制機(jī)按照隧道斷面曲率分節(jié)進(jìn)行彎制，彎制完成后，先在加工場(chǎng)地上進(jìn)行試拼。各節(jié)鋼架拼裝成型后，要求尺寸準(zhǔn)確，弧形圓順，要求沿隧道周邊輪廓誤差不大于3cmi連接底板螺栓孔眼中間誤差不超過(guò)士0.5cm;型鋼鋼架平放時(shí)，平面翹曲小于2cm3鋼架應(yīng)盡量減少中間型鋼焊接接頭，當(dāng)確需焊接接頭時(shí)，應(yīng)錯(cuò)開(kāi)處理（兩相鄰型鋼不得在同一位置處接頭），焊接接頭處理時(shí)需先將型鋼對(duì)接后，再雙面邦焊10mrff鋼板，鋼板尺寸為18crn®

11、;,20cmfe。加工示意圖如圖4所示。圖41181或I20螂麟翩1燧曲加3B圖（cm）圖5型鋼鋼架施工工藝流程圖雜物。為保證鋼架位置安設(shè)準(zhǔn)確，隧道開(kāi)挖時(shí)在鋼架的各連接處預(yù)留連接板凹槽。初噴砼時(shí)，在凹槽處打入木楔，為架設(shè)鋼架留出連接板位置。為增強(qiáng)鋼架的整體穩(wěn)定性，將鋼架與錨桿焊接在一起。鋼架縱向連接采用022鋼筋，環(huán)向間距1mi內(nèi)外交錯(cuò)布置。為使鋼架準(zhǔn)確定位，架設(shè)鋼架時(shí)盡量利用徑向錨桿定位固定。架立鋼架后應(yīng)盡快進(jìn)行噴砼作業(yè)，以使鋼架與噴砼共同受力。噴射硅分層進(jìn)行，每層厚度710cmfc右，先從拱腳或墻角處由下向上噴射，防止上層噴射料虛掩拱腳（墻角）不密實(shí)，造成強(qiáng)度不夠，拱腳（墻角）失穩(wěn)。4）防

12、止鋼架下沉的措施拱部開(kāi)挖安裝型鋼拱架后，由于圍巖的自穩(wěn)性較差以及各部開(kāi)挖拉開(kāi)了一定距離，鋼架短時(shí)間內(nèi)不能全斷面閉合，有可能會(huì)出現(xiàn)拱頂鋼架下沉，導(dǎo)致圍巖失穩(wěn)或侵入襯砌界限，因此在施工過(guò)程中需加強(qiáng)對(duì)鋼架安裝以后的監(jiān)控量測(cè)，必要時(shí)采取有效措施進(jìn)行加固，以防止拱頂鋼架下沉。具體措施如下：a、加強(qiáng)對(duì)鋼架的徑向固定措施鋼架安裝與系統(tǒng)錨桿固定在一起，另外，要加強(qiáng)錨桿和鋼架的焊接質(zhì)量，確保鋼架和錨桿連接緊固。兩根之間的環(huán)向連接鋼管必須按照設(shè)計(jì)間距進(jìn)行焊接連接，同樣要嚴(yán)格保證焊接質(zhì)量。b、加強(qiáng)對(duì)鋼架的鎖腳固定措施由于采用分部開(kāi)挖方法，拱部鋼架安裝后，鋼架暫時(shí)不能全斷面封閉成環(huán)，同時(shí)，因隧道圍巖較差，拱部鋼架無(wú)法

13、坐落在堅(jiān)實(shí)的基巖上，因此，拱部鋼架必須采取鎖腳措施，將鋼架兩底腳牢固鎖定，以防止鋼架下沉或兩底腳回收，鋼架鎖腳采用兩根L=3.0m的22鎖腳錨桿鎖定，錨桿采用22螺紋鋼，壓注水泥漿液進(jìn)行錨固，如地質(zhì)較差時(shí)，采用加長(zhǎng)鎖腳錨桿長(zhǎng)度和再增設(shè)一根鎖腳錨桿以加強(qiáng)鋼架的穩(wěn)定。c、加設(shè)鋼架基礎(chǔ)基座墊塊，擴(kuò)大開(kāi)挖底腳，防止鋼架懸空由于隧道圍巖均較差，拱腳位置基礎(chǔ)承載能力較差，為防止拱架下沉，除應(yīng)清理虛碴以外，還應(yīng)增加拱腳混凝土墊塊，以提高拱腳基礎(chǔ)承載能力，采用臺(tái)階開(kāi)挖時(shí)下部鋼架應(yīng)錯(cuò)開(kāi)3襦進(jìn)行施工，以防拱架整體下沉。d、及時(shí)噴射混凝土進(jìn)行覆蓋鋼架安裝完成后，及時(shí)進(jìn)行噴射混凝土，噴射時(shí)分層、分段進(jìn)行，鋼架應(yīng)全部被

14、噴射混凝土覆蓋，保護(hù)層厚度不得小于20mm。e、加強(qiáng)對(duì)鋼架的應(yīng)力和變形監(jiān)測(cè)鋼架安裝后，加強(qiáng)對(duì)鋼架的應(yīng)力和變形觀(guān)測(cè)，對(duì)鋼架所承受的應(yīng)力以及變形速率和位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)反饋數(shù)據(jù)分析，測(cè)定鋼架的穩(wěn)定性能，一旦發(fā)現(xiàn)鋼架有下沉或變形失穩(wěn)的趨勢(shì)，立即采取加固措施進(jìn)行處理，同時(shí)依據(jù)反饋信息進(jìn)行方案的修正和優(yōu)化。f、防止施工過(guò)程中的碰撞和損壞機(jī)械開(kāi)挖時(shí)，為防止挖掘機(jī)等大型機(jī)械對(duì)已支護(hù)好鋼架進(jìn)行碰撞和沖擊，造成鋼架損壞，因此，開(kāi)挖時(shí)，要委派專(zhuān)人對(duì)開(kāi)挖作業(yè)進(jìn)行指揮，嚴(yán)格限制機(jī)械作業(yè)界限，以防止碰撞鋼架。5) 施工要點(diǎn)a鋼架應(yīng)按設(shè)計(jì)位置安設(shè),鋼架之間必須用鋼筋縱向連接，并與鋼架進(jìn)行可靠焊接。拱架安設(shè)過(guò)程中當(dāng)鋼架與圍

15、巖之間有較大的空隙時(shí)，設(shè)墊塊墊緊。b鋼拱架應(yīng)安設(shè)在隧道橫向豎直面內(nèi)。c鋼架應(yīng)盡可能多地與錨桿露頭及鋼筋網(wǎng)焊接，以增強(qiáng)其聯(lián)合支護(hù)的效應(yīng)。d噴射混凝土?xí)r，要將鋼架與巖面之間的間隙噴射飽和達(dá)到很密實(shí)。e噴射混凝土應(yīng)分層次分段噴射完成，初噴混凝土應(yīng)盡早進(jìn)行“早噴錨”，復(fù)噴混凝土應(yīng)在拱架安裝完成后及時(shí)進(jìn)行，達(dá)到錨噴支護(hù)聯(lián)合受力的要求。6) 噴射混凝土a機(jī)具及材料準(zhǔn)備使用科達(dá)PZ-6B混凝土濕噴機(jī)，該種機(jī)具最大輸送距離，水平30ml垂直20ml回彈率20%,重量2000kg。JCQ3.5型硅攪拌運(yùn)輸車(chē)、JS750型硅拌合站、廈工XG953g載機(jī)、自制作業(yè)平臺(tái)。速凝劑：選用優(yōu)質(zhì)高效的液體速凝劑,其摻量不大于水泥用量的5。使用前做相容性和水泥凈漿凝結(jié)效果實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)格控制摻量，并要求初凝不大于5min,終凝不大于10min。水：符合飲用水標(biāo)準(zhǔn)。配合比：滿(mǎn)足設(shè)計(jì)施工要求。b噴射前準(zhǔn)備噴射前應(yīng)對(duì)受?chē)妿r面進(jìn)行清理，清除受?chē)妿r面的浮石等雜物，對(duì)光滑面進(jìn)行鑿毛，并用高壓風(fēng)進(jìn)行清掃；自制簡(jiǎn)易工作臺(tái)就位;檢查高壓風(fēng)、水管路及電路情況，濕噴機(jī)就位，進(jìn)行試運(yùn)行；若遇受?chē)娒嬗械嗡?、滲水等情況，應(yīng)埋設(shè)導(dǎo)水管或