隧道超前支護(hù)施工方法及工藝流程

隧道超前支護(hù)施工方法及工藝流程（五）光面爆破施工工藝1.放樣布眼鉆眼前，測(cè)量人員要用紅鉛油準(zhǔn)確繪出開挖面的中線和輪廓線，標(biāo)出炮眼位置，其誤差不得超過5cm。在直線段，可用3～5臺(tái)激光準(zhǔn)直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。2.定位開眼采用鉆孔臺(tái)車鉆眼時(shí)，臺(tái)車與隧道軸線要保持平行。臺(tái)車就位后按炮眼布置圖正確鉆孔。對(duì)于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其他眼要高，開眼誤差要控制在3cm和5cm以內(nèi)。3.鉆眼鉆工要熟悉炮眼布置圖，要能熟練地操縱鑿巖機(jī)械，特別是鉆周邊眼，一定要有豐富經(jīng)驗(yàn)的老鉆工司鉆，臺(tái)車下面有專人指揮，以確保周邊眼有準(zhǔn)確的外插角（眼深3m時(shí)，外插角小于3°；眼深5m時(shí)，外插角小于2°），盡可能使兩茬炮交界處臺(tái)階小于15cm。同時(shí)，應(yīng)根據(jù)眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。4.清孔裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風(fēng)管輸入高壓風(fēng)將炮眼石屑刮出和吹凈。5.裝藥裝藥需分片分組按炮眼設(shè)計(jì)圖確定的裝藥量自上而下進(jìn)行，雷管要“對(duì)號(hào)入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長(zhǎng)度不小于20cm。6.聯(lián)結(jié)起爆網(wǎng)路起爆網(wǎng)路為復(fù)式網(wǎng)路，以保證起爆的可靠性和準(zhǔn)確性。聯(lián)結(jié)時(shí)要注意：導(dǎo)爆管不能打結(jié)和拉細(xì)；各炮眼雷管連接次數(shù)應(yīng)相同；引爆雷管應(yīng)用黑膠布包扎在離一簇導(dǎo)爆管自由端10cm以上處。網(wǎng)路聯(lián)好后，要有專人負(fù)責(zé)檢查。7.瞎炮的處理發(fā)現(xiàn)瞎炮，應(yīng)首先查明原因。如果是孔外的導(dǎo)爆管損壞引起的瞎炮，則切去損壞部分重新連接導(dǎo)爆管即可；但此時(shí)的接頭應(yīng)盡量靠近炮眼。如因孔內(nèi)導(dǎo)爆管損壞或其本身存在問題造成瞎炮，則應(yīng)參照《公路隧道爆破安全規(guī)程》有關(guān)條款處理。8.質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)（1）超欠挖。爆破后的圍巖面應(yīng)圓順平整無欠挖，超挖量（平均線性超挖）應(yīng)控制在10cm（眼深3m）和13cm（眼深5m）以內(nèi)。（2）半眼痕保存率。圍巖為整體性好的堅(jiān)硬巖石時(shí)，半眼痕保存率應(yīng)大于80%，中硬巖石應(yīng)大于70%，軟巖應(yīng)大于50%。（3）對(duì)圍巖的破壞程度。爆破后圍巖上無粉碎巖石和明顯的裂縫，也不應(yīng)有浮石（巖性不好時(shí)應(yīng)無大浮石），炮眼利用率應(yīng)大于90%。（六）超前支護(hù)施工方法及工藝流程1.超前長(zhǎng)管棚注漿預(yù)支護(hù)施工方法及工藝流程（1）鉆深孔工藝流程。鉆深孔工藝流程圖見附圖5-1。（2）鉆深孔的操作要點(diǎn)。液壓臺(tái)車的鉆桿長(zhǎng)度為4.3m、5.525m，鉆深孔時(shí)必須接桿。因此，隨著孔深的增長(zhǎng)，需要對(duì)回轉(zhuǎn)扭距、沖擊功及推力進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，尤其要嚴(yán)格控制推力，不能過大。為了確保鉆桿接頭有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，鉆桿聯(lián)結(jié)套應(yīng)與鉆桿材質(zhì)相同，兩端加工內(nèi)螺扣（配合鉆桿首尾端外螺扣），聯(lián)結(jié)套的壁厚≥10mm。鉆桿連接套見圖7-4。為防止鉆桿在推力和振動(dòng)力的雙重作用下，上下顫動(dòng)，導(dǎo)致鉆孔不直，鉆孔時(shí)，應(yīng)把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進(jìn)向前平移。1)臺(tái)車就位固定后，由測(cè)量工站在臺(tái)車臂托藍(lán)上準(zhǔn)確畫出鉆孔位置。2)施鉆時(shí)，臺(tái)車大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動(dòng)影響施鉆精度。3)鉆機(jī)開孔時(shí)鉆速宜低，鉆進(jìn)20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。4)第一節(jié)鉆桿鉆入巖層，尾部剩余20～30cm時(shí)停止鉆進(jìn)，人工用兩把管鉗卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機(jī)低速反轉(zhuǎn)，脫開鉆桿。鉆機(jī)導(dǎo)軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)結(jié)套，鉆機(jī)低速送至第一根鉆桿尾部，方向?qū)?zhǔn)后聯(lián)結(jié)成一體。5)起拱線以上的孔位，由于臺(tái)車大臂離地面較高，不便裝卸鉆桿，這時(shí)應(yīng)將大臂落下，人工在地面安好鉆桿后，大臂重新升起就位。6)每次接長(zhǎng)鉆桿，均可按上述方法進(jìn)行。7)換鉆桿時(shí)，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應(yīng)更換，以確保正常作業(yè)。8)引導(dǎo)孔直徑應(yīng)比棚管外徑大15～20mm，孔深要大于管長(zhǎng)0.5m以上。9)鉆孔達(dá)到要求深度后，按同樣方法拆卸鉆桿，鉆機(jī)退回原位。（3）頂管的工藝流程1)頂管工藝流程，頂管工藝流程圖見圖5-2。2)頂管工藝及作業(yè)要點(diǎn)。采用大孔引導(dǎo)和棚管鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝，即先鉆大于棚管注漿的引導(dǎo)孔，然后利用鉆機(jī)的沖擊和推力（頂進(jìn)棚管時(shí)鑿巖機(jī)不使用回轉(zhuǎn)壓力，不產(chǎn)生扭距）將安有工作管頭的棚管沿引導(dǎo)孔頂進(jìn)，逐節(jié)接長(zhǎng)棚管，直至孔底。(A)管件制作：棚管采用Φ89普通鋼管，鋼管節(jié)長(zhǎng)為6m，管棚長(zhǎng)度20m，因此必須接長(zhǎng)。棚管接長(zhǎng)時(shí)先將前一根鋼管頂入鉆好的孔內(nèi)再聯(lián)結(jié)。事先加工好的管節(jié)聯(lián)結(jié)套，要預(yù)先焊接在每節(jié)鋼管兩端，便于聯(lián)結(jié)。第一根鋼管前端焊上合金鋼片空心鉆頭，以防管頭頂彎或劈裂。見管節(jié)聯(lián)結(jié)套示意圖7-5。接長(zhǎng)管件應(yīng)滿足管棚受力要求，相鄰管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開，避免接頭在同一斷面受力。使用H174雙臂液壓鉆孔臺(tái)車施作大管棚施工時(shí)，一個(gè)大臂用于鉆引導(dǎo)孔（Φ102沖擊鉆頭、見示意圖7-6），另一大臂用于頂進(jìn)ф89棚管。在頂管大臂的鑿巖機(jī)上必須安裝與管棚直徑相應(yīng)的鋼管頂進(jìn)聯(lián)接套（見示意圖7-7），并在大臂上改換特制鋼管扶直器（見示意圖7-8）。待引導(dǎo)孔鉆好后，使用頂管大臂進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。(B)頂管作業(yè)：將鋼管安放在大臂上后，鑿巖機(jī)對(duì)準(zhǔn)已鉆好的引導(dǎo)孔，低速推進(jìn)鋼管，其沖擊壓力控制在1.8～2.0MPa，推進(jìn)壓力控制在4～6MPa。(C)接管：當(dāng)前一根鋼管推進(jìn)孔內(nèi)，孔外剩余30～40cm時(shí)，開動(dòng)鑿巖機(jī)反轉(zhuǎn)，使頂進(jìn)聯(lián)結(jié)套與鋼管脫離，鑿巖機(jī)退回原位，大臂落下，人工裝上后一節(jié)鋼管，大臂重新對(duì)正，鑿巖機(jī)緩慢低速前進(jìn)對(duì)準(zhǔn)前一節(jié)鋼管端部（嚴(yán)格控制角度），人工持鏈鉗進(jìn)行鋼管聯(lián)結(jié)，使兩節(jié)鋼管在聯(lián)結(jié)套處聯(lián)成一體。鑿巖機(jī)再以沖擊壓力和推進(jìn)壓力低速頂進(jìn)鋼管。(D)棚管補(bǔ)強(qiáng)：為了加強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度，按設(shè)計(jì)將管棚鋼管全部打好后，應(yīng)先用鉆頭掏盡鋼管內(nèi)殘碴，進(jìn)行鋼管補(bǔ)強(qiáng)。補(bǔ)強(qiáng)方法：一般地段，在鋼管內(nèi)注入水泥砂漿，形成鋼管混凝土；坍方及圍巖破碎且富水地段，鋼管內(nèi)先放置Φ20鋼筋籠，再向管內(nèi)注水泥漿（水灰比1:1）或水泥－水玻璃漿液（雙液比1:0.5，水玻璃濃度為30～35Be）。（4）機(jī)具設(shè)備和勞動(dòng)力組織1)機(jī)具設(shè)備機(jī)具設(shè)備見表7-9。管棚施工機(jī)具設(shè)備表表7-9序號(hào)設(shè)備名稱及規(guī)格單位數(shù)量備注1H174液壓鉆孔臺(tái)車臺(tái)1雙臂、瑞典產(chǎn)2汽車臺(tái)1運(yùn)料3交流電焊機(jī)臺(tái)142TGZ-60/210注漿機(jī)臺(tái)1錦西注漿泵廠產(chǎn)5鏈鉗把26管鉗把27大號(hào)扳手把28大錘把19鉆桿根510ф102沖擊鉆頭個(gè)2鉆引導(dǎo)孔用11ф76沖擊鉆頭個(gè)2掏管用12鉆桿聯(lián)結(jié)套個(gè)4購置13鋼管頂進(jìn)聯(lián)結(jié)套個(gè)2自制14注漿混合器個(gè)2自制2)勞動(dòng)力組織。分為2個(gè)工班進(jìn)行作業(yè)，每工班12人，其中：施工指揮1人，施工技術(shù)指導(dǎo)1人，測(cè)量工1人（負(fù)責(zé)布孔、定位、量測(cè)、質(zhì)量檢查），臺(tái)車鑿巖機(jī)司機(jī)1人（負(fù)責(zé)鉆孔、下管），普通工4人（負(fù)責(zé)裝卸鉆桿、裝接鋼管），電工1人（負(fù)責(zé)供水供電），電焊工1人，汽車司機(jī)1人（負(fù)責(zé)運(yùn)料），洞外調(diào)度1人。2.超前小導(dǎo)管施工方法及工藝流程根據(jù)設(shè)計(jì)，小導(dǎo)管選用Φ50焊管，L=4.5m，小導(dǎo)管布置沿隧道開挖輪廓線向外傾斜，外插角一般為5°～6°。注漿壓力應(yīng)根據(jù)地層致密程度決定，一般為0.5～1.0MPa，縱向前后相鄰兩排小導(dǎo)管搭接的水平投影長(zhǎng)度一般不宜小于1.0m，環(huán)向間距根據(jù)設(shè)計(jì)取30cm。（1）施工工藝。施工工藝流程見附圖5-3。（2）施工要點(diǎn)。雙排管或多排管布置時(shí)，為避免串漿，可分層施工，即先打一排管，注完漿后再打下一排管。1)施工準(zhǔn)備熟悉設(shè)計(jì)圖紙；調(diào)查分析地質(zhì)情況，按可灌比或滲透系數(shù)確定注漿類型；滲入性注漿要通過實(shí)驗(yàn)確定注漿半徑、注漿壓力、單管注漿量，選取導(dǎo)管間距；加工導(dǎo)管，準(zhǔn)備施工器材；準(zhǔn)備施工隊(duì)伍，培訓(xùn)施工人員。2)鉆孔打小導(dǎo)管。測(cè)量放樣，在設(shè)計(jì)孔位上作標(biāo)記。用鉆孔臺(tái)車或手持風(fēng)鉆鉆孔后，將小導(dǎo)管沿孔打入；如地層松軟也可用鉆孔臺(tái)車或手持風(fēng)鉆直接將小導(dǎo)管打入。對(duì)砂土類，可用Φ20鋼管制作吹風(fēng)管，將吹風(fēng)管緩緩插入土中用高壓風(fēng)射孔，成孔后將小導(dǎo)管插入。3)注漿單液注漿：采用單液注漿泵UB-3型注漿。注漿前先噴混凝土封閉掌子面以防漏液，對(duì)于強(qiáng)行打入的鋼管應(yīng)先沖清管內(nèi)積物，然后再注漿。注漿順序由下而上，漿液可用拌和機(jī)攪拌，亦可用人工攪拌。小導(dǎo)管單液注漿示意圖見圖7-9。水泥漿水灰比為1.5:1.1:1.0.8:1三個(gè)等級(jí)，漿液由稀到濃逐級(jí)變換，即先注稀漿，然后逐步變濃直到0.8:1為止?？紤]到注漿后需盡快開挖，注漿宜用普通水泥或早強(qiáng)水泥，拌漿時(shí)可摻入減水劑。滲入性注漿按試驗(yàn)所確定的壓力及注漿量施工，無試驗(yàn)條件時(shí)按注漿半徑20cm，由大到小調(diào)整，選定壓力及注漿