一、适用范围
俄公堡水电站引水隧洞工程C4-1标2号引水隧洞下游改线段
二、施工准备
2.1 材料、机具、人员准备,检查各项材料质量、规格、型号及技术性能是否符合设计要求;炮工等特殊工种作业人员必须执证上岗,所有人员必须经岗前培训和交底。具体工作是清理洞壁松散石块,备足合格的砂、石、水泥、钢材等材料。备足抽水、照明、通风等设备。
2.2 熟悉图纸,对图纸进行审核,有问题及时上报解决;按照设计,根据支护类别的划分进行测量放线,定出超前支护的范围及角度、钢支撑的法线及隧洞中轴线、锚杆的间排距。
三、施工方法
施工工艺:
Ⅴ类围岩:超前小导管(特殊围岩段)→ 锚杆 →挂网 →立拱架、锁脚锚杆→复喷混凝土至设计厚度
3.1 超前小导管
3.1.1 超前小导管采用直径42mm壁厚3.5mm的热轧无缝钢管,长度为6m,环向间距为30cm,纵向排距为2m,方向与线路中成10~15度外插角。加工在洞外加工厂按设计长度加工,前端加工成尖锥状,尾部焊一圆φ6钢筋,除尾部1.5m外,管壁四周钻φ8的压浆孔,以便向围岩内压注浆。
3.1.2 钻孔、安装小导管:施工时采用YT28气腿式凿岩钻机沿开挖轮廓线向外倾斜10~15°钻孔,钻孔深度为6m,拱顶120°范围布置,环向间距为30cm,排距2m。钻孔完毕后,将小导管沿孔打入围岩,围岩松软时用凿岩机直接将小导管打入。小导管外露端支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。
3.1.3 注浆:第一次注浆前先设止浆盘封闭掌子面,以防漏浆;强行打入的小导管先冲洗管内积物。采用双液电动注浆泵注浆。注浆参数严格按照设计和施工规范进行。注浆施工时,当每孔注浆量达到设计注浆量时,可以结束注浆。浆液配合比为:(每立方米用料量)
水泥:1025㎏;水:830㎏;速凝剂:48.48㎏。注浆压力为0.2MPa。
3.1.4 施工注意事项:注浆时,发生浆液从其它孔流出时,在串浆孔处设置止浆塞,轮到该管注浆时,再拔下止浆塞,并用高压风或高压水清洗管内杂物后再注浆。
注浆作业中认真填写注浆记录,随时分析和改进作业,并注意观察施工施工支护工作面的状态,保证安全。
3.2 超前锚杆
3.2.1 超前锚杆采用直径25mm钢筋加工制成,长度为4m,环向间距为30cm,35根/环,纵向排距为2m,方向与线路中成10~15度外插角。在洞外加工厂按设计长度加工。
3.2.2 钻孔、安装锚杆:施工时采用YT28气腿式凿岩钻机沿开挖轮廓线向外倾斜10~15°钻孔,钻孔深度为4m,拱顶120°范围布置,环向间距为30cm,排距2m,每环布设35根。钻孔完毕后,将锚杆沿孔打入围岩,围岩松软时用凿岩机直接将锚杆打入。锚杆外露端支撑于开挖面后方的钢架上,与钢架共同组成预支护体系。
3.3 洞内各部位锚杆施工
锚杆采用YT28气腿钻机进行钻孔,用MZ-30锚杆注浆机注浆。锚杆均采用φ25,L=4m,梅花型布置;Ⅴ类围岩锚杆的排距为1.5m,环间距18°,顶拱270°范围,每环布设15/16根。
3.2.1 钻孔及孔位控制
锚杆孔的开孔按施工图布置的钻孔位置进行,其孔位偏差不大于100mm。
锚杆孔的孔轴方向满足施工图的要求。施工图纸未作规定时,其系统锚杆的孔轴方向垂直于开挖面;局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反,其与滑动面的交角大于45°。
注浆锚杆的钻孔直径大于锚杆直径,若采用“先注浆后安装锚杆”的程序施工,钻头直径大于锚杆直径15mm以上;若采用“先安装锚杆后注浆”的程序施工,钻头直径大于锚杆直径25mm以上。
锚杆孔深度必须达到施工图纸的规定,孔深偏差不大于50mm以上。
3.2.2注浆安装锚杆(锚杆规格型号、锚杆布置型号参见“支护图”)
锚杆注浆的水泥砂浆配合比:1∶1.3∶0.45∶0.04 (水泥∶细骨料∶水∶外加剂);每立方米用料量 水泥:797㎏;细骨料:1036㎏;水:359㎏;外加剂:31.9㎏。
对于上倾角>45°的锚杆则采用“先锚杆后灌浆”的施工工艺,钻孔完成验收合格后,用高压风将孔内残渣和水吹净,将锚杆及灌浆系统置入孔内,注浆系统包含排气管和进浆管,排气孔达到钻孔底部,孔口用注浆塞或环氧砂浆封闭,锚杆注浆机压浆通过进浆管注浆,待排气管出浆后,关闭进浆管和排气管。对于下倾锚杆,可以先注浆后插锚杆,钻孔完成验收合格后,用高压风将孔内残渣和水吹净,MZ30锚杆注浆机注浆,注浆管下至距孔底100mm处,注浆压为0.4~0.6MPa,为保证注浆饱满密实,插入锚杆后再注浆,人工配合机械安装锚杆,顶拱锚杆安装后,孔口加可靠的楔子固定。顶拱多采用药卷锚杆。
锚杆注浆后,在砂浆凝固前,不得敲击、碰撞和拉拔锚杆。锚杆采取锚杆居中措施,要求锚杆保护层厚度不小于10mm。
3.2.3锚杆施工安全技术措施
(1)在锚杆作业中,发生的事故多因围岩或混凝土剥落、坍塌所造成。而围岩、喷射混凝土剥落或坍塌,则是由于清理浮石不彻底、凿孔机械臂的振动、喷射混凝土与受喷面粘结不良等原因所造成。为了锚杆施工的安全,加强观察,及早发现危险征兆,及时采取相应的安全技术措施。
(2)指定专人按规定定期进行锚杆拉拔力试验,防止因锚杆滑落而造成不安全事故。
(3)在注浆作业开始前或结束后,认真检查、清洗机械管道和接头,检查后还应经过试运转方可正式作业,以防止发生剧烈振动、管道堵塞等情况。当发生注浆管路或接头堵塞时,需在消除压力后,方可进行拆卸和维修。各种机械电力设备、安全防护装置和用品,按规定进行定期检查,试验和日常检查,不符合安全技术要求者严禁使用。
(4)注浆人员及所有进入隧洞施工工地的人员,必须按规定佩戴防护用品、穿戴防护用具(胶皮手套、口罩、眼镜、防护罩等)。人人遵章守纪听从统一指挥;同时加强安全保卫,禁止闲杂人员及外人进入隧洞施工工地。