客运专线铁路隧道地层加固施工作业指导书

地层加固作业指导书1、适用范围本作业指导书适适用于客运专专线铁路隧道道地层加固施施工。具体内内容包括：超超前锚杆施工工、超前管棚棚施工、预注注浆及水平旋旋喷施工。2、作业准备备2.1内业技术术准备作业指导书编制制后，在开工工前组织技术术人员认真学学习实施性施施工组织设计计，阅读、审审核施工图纸纸，澄清有关关技术问题，熟熟悉规范和技技术标准。制制定施工安全全保证措施，提提出应急预案案。对施工人人员进行技术术交底。对参参加施工人员员进行上岗前前技术培训，考考核合格后持持证上岗。2.1外业技术术准备施工作业层所涉涉及的各种外外部技术数据据收集已完成成。修建生活房屋，配配齐生活、办办公设施，满满足主要管理理、技术人员员进场生活、办办公需要。施工所需电力线线路架设已完完成，满足机机械所需电力力供应需求，并并配备适合备备用的柴油机机。用全站仪、GPPS全球定位系系统等准确放放样。3、技术要求明确隧道地层加加固工艺流程程、操作要点点和相应的工工艺标准，指指导、规范地地层加固作业业施工。地层加固是指在在浅埋、软弱弱破碎地层中中，可采用掌掌子面超前全全封闭注浆；；超前锚杆、超超前小导管注注浆、管棚和和水平旋喷等等超前支护措措施加固地层层，也可在地地表设置地层层加固锚杆，从从地表或沿隧隧道周边向围围岩预注浆等等加固措施。洞洞口围岩破碎碎且覆盖层厚厚度小于10m时，应采用用地表锚杆、预预注浆以及管管棚注浆等手手段进行围岩岩预加固。所使用的机械及及设备具有合合格的出厂证证明及使用期期限，并按相相关要求进行行质量验收，有有验收记录。4、施工程序与与工艺流程4.1超前锚杆杆施工4.1.1施工工准备严格按照设计要要求选择专业业锚杆，并进进行相关试验验，确保锚杆杆体的抗拉拔拔力满足设计计要求。注浆浆液采用水水泥浆，施工工准备阶段主主要完成有关关水泥相关试试验和水质化化验，进行浆浆液配合比设设计及相关试试验。4.1.2测量量放样、钻机机就位锚杆孔开孔前做做好量测工作作，按设计要要求布孔并做做好标记，开开孔偏差不大大于10cm；锚杆孔的的孔轴方向满满足图纸的要要求，图纸未未规定时垂直直于开挖面，局局部加固锚杆杆的孔轴方向向与可能滑动动面的倾向相相反，交角大大于45°。4.1.3成孔孔采用锚杆钻机钻钻孔，测斜仪仪控制孔身倾倾斜角度，利利用短杆冲孔孔，然后接长长钻杆钻孔到到设计长度。锚锚孔位置、方方向、直径严严格控制，锚锚孔钻完后用用高压风清孔孔。清孔完成成后进行锚孔孔位置、方向向、直径进行行严格检查，不不合格的孔位位重新钻孔。4.1.4.锚锚杆杆体安装装人工辅助锚杆钻钻机安装，锚锚杆边旋转边边送入锚孔。杆体安装完成后后，安装止浆浆塞、垫板、球球形螺母。安安装锚杆垫板板时确保垫板板与锚杆垂直直，并与初喷喷混凝土面密密贴紧压。锚杆安装后，不不得随意敲击击，3d(天)内不得悬挂挂重物。4.1.5注浆浆利用专用高压注注浆泵注浆通通过锚杆杆体体预留通道接接孔口注浆。隧隧道拱部利用用排气管排气气；隧道墙部部自然排气，确确保锚杆孔内内注浆饱满。注浆浆液配合比比设计：注浆浆采用水泥浆浆，水灰比0.4～0.5:1。浆液扩散半径rr的确定：根根据已有资料料进行工程类类比及现场砟砟体注浆试验验情况选定注注浆压力范围围，确定浆液液扩散半径r的大小。注浆孔距D与排排距L的计算：L=Dsiin60°，D=2rccos30°°单孔注浆量Q注注=πr2hηβ式中：r--浆浆液扩散半径径，m；h--压浆段有效效长度，m；η--岩石裂隙率率；β--浆液在裂隙隙内的有效充充填系数。洞内注浆结束的的标准：注浆浆压力控制在在设计规定范范围内。4.1.6锚杆杆检测锚杆长度测量采采用在锚杆杆杆体中预留通通道，在注浆浆完毕后用机机械法测量已已锚固注浆锚锚杆的长度。每每段工程取代代表性段落对对锚杆进行抗抗拔试验，锚锚杆抗拔力满满足设计要求求，通过试验验修正施工参参数，指导大大面积施工。锚杆抗拔力采用用锚杆拉拔器器按规范标准准分批进行检检测。（1）锚杆施工工中一定要按按设计要求严严格控制好锚锚杆的纵向、环环向间距及长长度。同时应应注意锚杆外外露长度不得得超过设计喷喷射混凝土的的厚度，以确确保喷射混凝凝土后锚杆不不外露。（2）固定锚杆杆的锚固剂的的总长度应长长于锚杆设计计长度的600%。施工时，锚杆按按设计的环向向间距、10°～20°外插角插入入拱部围岩。纵纵向按3m／环施作，环环向间距为40cm，搭接长度度不少于1.0m。（3）超前锚杆杆以紧靠开挖挖面的格栅钢钢架为支点，通通过锚固剂将将锚杆与围岩岩固结，并与与格栅钢架连连接形成柔性性支护环。现现场加工钢筋筋锚杆，喷射射混凝土封闭闭岩面，用锚锚杆钻机钻孔孔，以高强锚锚固剂填塞孔孔眼，再将钢钢筋顶入锚杆杆孔。4.1.7施工工工艺流程图图成孔检查成孔检查格栅钢架与锚杆连接锚杆孔位放样钻孔设备就位钻孔外插角确定钻孔清孔填塞锚固剂安装锚杆锚杆制作施工准备4.2超前管棚棚施工4.2.1开挖挖管棚工作室室(1)工作室应应选择靠近岩岩溶、围岩稳稳定、距管棚棚设计位置地地点，以缩短短管棚长度，同同时确保管棚棚嵌入完整围围岩2m，在软弱围围岩中开挖工工作室，要加加强支护，必必要时作混凝凝土衬砌。(2)为便于架架设钻机，安安设钢管，工工作室应挖至至隧道开挖线线以外1~1.55m，最低钻孔孔以下1m。(3)如工作室室在起拱线以以上半断面，一一次开挖成型型，净孔高，跨跨度大，工期长，不不安全。因此此，宜分步开开挖，分步施施钻。即先在在两边拱脚分分别开挖两个个工作室Ⅰ，进行钻孔孔、安管、注注浆之后，再再开挖工作室室Ⅱ(见图4)。当开挖工作室ⅡⅡ时，可弃碴于于两拱脚工作作室Ⅰ，这样既减减少开挖工作作量，减少搭搭拆平台，又又便于移动钻钻机，有利于钻钻孔作业。4.2.2搭设设平台、安装装钻机、测定定孔位(1)搭设钻机机平台，钻机机平台尽量一一次搭好。钻钻孔顺序，由由高孔位向低低孔位进行，可可缩短移动钻钻机与搭设平平台时间，使使于钻机定位位、定向。(2)两台钻机机可平行作业业，互不干扰扰。(3)安装钻机机、钻进前，掌掌子面精确定定孔位。钻孔孔平台要稳固固。钻机安装装要牢固。钻钻机距掌子面面，一般不超超过2m。(4)钻机定位位要确保钻杆杆轴线与管棚棚设计轴线相相吻合，钻孔孔方位要求与与隧道中线平平行。同时考考虑钻进后，钻钻杆逐渐增长长，引起自重重增加所产生生的下垂，所所以施工仰角角要较设计值值提高一定数数值。4.2.3钻孔孔(1)主要参数数：管棚长度度一般为10~455m。钢管直径径一般在80~1880mm之间选用。钢钢管间距，净净距一般为30~600cm。(2)钻孔应比比管棚设计直直径大20~300mm，便于插管管。(3)围岩注浆浆固结好或岩岩质较好可一次成孔孔，局部注浆浆效果不好的的，钻进时可可能产生坍孔孔、卡钻，则则需补注浆后后再钻进。(4)钻进时遇遇未注浆之岩岩溶出现严重重流泥或地质质复杂带，不不能钻进成孔孔时，一般应应进行补注浆浆，待围岩固固结后再钻进进。也可采用用一步钻孔法法，即不取岩岩芯，不回收收钻头，用异异型接头把钻钻杆与钢管连连接起来，并并在钢管前端端安装合金钻钻头钢管随进进度一根一根根连续接长，直直到设计位置置。可获得一一次成孔40m的效果。(5)地质钻机机成孔质量好好，钻孔深度度可达40m以上；YQZ-1100型重型风动动钻机，适用用于不超过15m的钻孔。(6)钻机开孔孔时，要低速速低压，待成成孔1.0m后，压力可可升至1.0MPPa，遇软质围围岩或流塑状状粘土，改用用低压钻进。(7)钻孔测斜斜可用测斜仪仪量测，也可可在钻进中，根根据某些参数数和钻孔反馈馈信息判断钻钻孔是否偏斜斜及调控措施施。4.2.4安装装管棚钢管(1)根据设计计，管径如采采用80~1880mm壁厚4mm以上碳素无无缝钢管，每每节管长4~6m。每节钢管管用8mm厚的管箍连连接。(2)15m左左右一次成孔孔的短孔，可可用人工将钢钢管直接插入入钻孔。(3)对20mm左右成孔较较好的钻孔，可可用4.5kW卷扬机反压压安装。(4)255m以上深孔，一一般用钻机顶顶进，如遇故故障，则需要要清孔后，再再将管插入。(5)管节与管管箍的丝扣应应提前在专用用管床上按规规定加工。4.2.5安装装管棚钢筋笼笼及管内外注注浆。管棚钢管安装好好后，放置钢钢筋笼并注浆浆。管内设置置的钢筋笼，由由四根长4m的螺纹钢筋筋焊接在壁厚8mmm、长8cm的管节上而而成，钢筋直直径、管节外外径应根据管管棚钢管直径径大小而定。钢钢筋笼在洞外外提前预制，在在工作面插入入钢管时，将将每节焊接起起来，直至与与钢管同长。管管内钢筋在隧隧道衬砌结构构中是为了增增加管棚刚度度，钢筋接头可可以不搭接。在钢管钢筋笼安安好后，进行行注浆(钢管上预先先钻成梅花形形筛孔)。可采用水水泥浆或水玻玻璃双液压注注，分二次进进行，第一次次对两个工作作室1各个钻孔注注浆；第二次次对工作室Ⅱ各个钻孔注注浆(见图4)。4.2.6操作作要点（1）钻机就位位后必须对钻钻机水平度进进行检测，保保证1～2度的外插角角，以免大管管棚侵入隧道道净空断面。（2）大管棚安安装好后，必必须用喷射砼砼（厚10ccm）对小导导管附近的岩岩面进行封闭闭，避免跑浆浆以确保注浆浆效果。（3）管孔注浆浆应从下而上上对称注入，当当发生漏浆时时，可错开一一个孔注浆，注注浆完成后再再反回上一孔孔注浆。（4）必须按设设计要求控制制好管棚的间间距和长度。（5）当要求注注双液浆时，必必须注意水玻玻璃的用量，以以确保注浆效效果。双液浆浆中水泥浆与与水玻璃的比比一般为1：0.5而注浆浆机两个管口口进浆量是相相同的，所以以水玻璃一般般先用水按11:1稀释后后再进行注浆浆。（6）注浆异常常现象处理串浆时及时堵塞塞串浆孔。泵压突然升高时时，可能发生生堵管，应停停机检查。进浆量很大，压压力长时间不不升高，应重重新调整砂浓浓度及配合比比，缩短胶凝凝时间。4.2.7施工工工艺流程图图：终孔终孔加接钻具给水钻进接钻机、安装钻管及套管搭钻机平台、固定钻机套拱施工测量放线、定孔位钻机进场、工作面处理钻管进入工地管棚钢管加工循环4.3预注浆施施工按设计图纸提供供的超前注浆浆地段组织施施工。施工时时加强地质验验证，与设计计不符时及时时变更设计。超前预注浆施工工方法：进行行前进式分段段注浆施工工工艺时，即在在施工中，实实施钻一段注注一段，再清清孔钻一段、再再注一段的钻钻、注交替方方式进行钻孔孔注浆施工。每每次钻孔注浆浆分段长度根根据围岩情况况定位1～3m。前进式分分段注浆采用用止浆塞或孔孔口管法兰盘盘进行止浆。进行后退式分段段注浆施工时时，在检查合合格的钻孔中中放入止浆塞塞及其它配套套装置，对一一个注浆分段段段长进行注注浆施工，第第一分段注浆浆完成后，后后退一个分段段长度进行第第二分段注浆浆，如此往复复，直到将整整个注浆段完完成。进行后后退式分段注注浆施工，注注浆分段长度度宜取0.6m～2.5m。取全孔一一次性注浆时时，直接将注注浆管路接在在孔口管上，在在孔口处利用用孔口管进行行全孔注浆施施工。4.4水平旋喷喷水平旋喷桩施工工：在通道顶顶部地层采用用水平旋喷加加固，施工前前，调查探测测地下管线，旋旋喷孔一定在在管线下边，防防止损坏管线线。受施工设设备的施工高高度限制，旋旋喷桩沿开挖挖断面周边布布置，旋喷桩桩桩径为φ800mm，间距600mm，采用三重重管法施工。用MD-1X型型水平钻机钻钻水平钻孔，并并一次钻至开开挖长度，用用水平高喷台台车一次施工工成桩，旋喷喷水泥浆固结结通道顶部浅浅埋软弱地层层，提高自稳稳能力。隧道道下半断面周周边旋喷桩，可可在该处站厅厅层土石方开开挖后，开挖挖旋喷桩施工工工作室，待待该处旋喷桩桩施作完工后后，回填工作作室施作该段段中板。旋喷喷旋转速度为为：10～20r/mmin，水泥用量量为：350kgg/m。由于高喷喷台车较重，结结构中板底土土石方开挖前前必须施工旋旋喷桩；旋喷喷产生的废浆浆用泥浆泵收收接至地面处处理。5、施工要求编制施工组织设设计、施工工工艺设计和工工序质量控制制设计；编制制作业指导书书和操作规程程；制订安全全、质量保证证及防治措施施；组织技术术交底和技术术培训。所有作业人员必必须持有效的的考试合格证证。操作人员员经培训、考考核，可持证证上岗。6、劳动组织劳动力组织方式式：采用架子子队组织模式式。施工人员用结合合施工方案、机机械、人员组组合、工期要要求进行合理理配置，其中中施工负责、技技术人员、专专职安全员由由企业正式职职工担任，并并可根据现场场实际情况适适当增加若干干劳务工人。7、材料要求锚杆及锚固材料料、钢材、喷喷射混凝土等等应符合设计计及施工规范范要求。8、设备机具配配置人员、空压机、风风钻、送风机机、挖掘机、装装载机、自卸卸汽车、湿喷喷机等机械设设备应结合隧隧道开挖方法法、工期要求求进行合理配配置。配套的的生产能力应应为均衡施工工能力的1.2～1.5倍。9、质量监控及及检查（1）加强对技技术及施工人人员的培训，提提高全体参建建人员的安全全、质量意识识。（2）严格按照照设计文件规规定的施工方方法进行施工工。（3）锚杆、喷喷射混凝土等等应符合相关关的规范要求求（4）管棚所用用的钢管原材材料进场检验验必须符合规规范要求（5）管棚所以以钢管品种、级级别、规格和和数量必须符符合设计要求求。检验数量：施工工单位、监理理单位全部检检查检验方法：观察察、钢尺检查查（6）管棚搭接接长度应符合合设计要求。检查数量：施工工单位全部检检查，监理单单位每排抽查查不得少于3根。检查方法：观察察、尺量（7）钻孔的孔孔位、外插角角、孔径施工工允许偏差和和检验方法应应符合下表规规定。表：管棚施工