一、现场情况
2012年4月17日,9#隧洞在施工9+623.68~9+621.58段时,围岩出现变化,拱顶及边墙出现大面积塌方。经地勘单位现场查看后,现场监理、设计单位、业主共同确认9+623.68~9+621.58段架立钢拱架,拱架间距0.8m,两榀拱架之间用Φ20钢筋连接,拱架架立完成后安装φ6钢筋网,每榀钢拱架打设Φ20砂浆锚杆13根,每处拱脚处打4根Φ20锁脚锚杆,长度2m,最后喷射C20混凝土。由于掌子面在掘进过程中,隧洞拱顶及边墙仍然出现大塌方,因此继续架立钢拱架。
在施工9+604.98~9+602.98段时,放炮后,9+607.38~9+602.98拱顶出现高3.5m的大型塌方,并把9+607.38~9+604.98已支护好的4榀钢拱架砸坏,并且拱顶持续在塌方中,为保证施工安全,暂停掌子面施工,重新再加密架立被砸坏钢拱架,拱架间距30cm,两榀钢拱架之间采用Φ20钢筋连接,Φ20连接筋间距1m,内外交叉布置,每处钢拱架拱脚处打4根Φ20锁脚锚杆,每榀钢拱架打13根Φ25砂浆锚杆,锚杆环向间距1m,在连接筋后部及时挂设间距20cm的ø6钢筋网,最后对钢拱架及塌方部位喷射C20混凝土进行填补。
截止2012年5月5日,我部在处理9+607.38~9+602.98塌方过程中,共架立钢拱架3个循环,共计拱架13榀,超前小导管30根,在立钢拱架的过程中,拱顶及边墙仍继续在塌方,9+604.98~9+603.78段架立好的准备喷射混凝土的4榀钢拱架及超前小导管被砸坏。而且拱顶已塌方约10m高,塌方空洞在掌子面形成向小里程倾斜的塌滑面,并不时有大块石方掉落,强行施工存在巨大安全风险。
二、施工准备
⑴洞外加工φ108超前大管棚,φ150导向管、φ89连接钢管。 ⑵洞外加工边墙加长50cm的I20钢拱架。 ⑶潜孔钻在洞外试钻,设备完好才能拉运到洞内。
⑷完成对施工负责人、安全员的资格安全培训与施工人员的上岗培训。 三、施工人员及机械 施工人员组成表
管理人员 2人 电工 1人 立拱架工 6人 防护员 1人 电焊工 2人 管棚施工 6人 普工 2人 合计 20人 机械设备表
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 机具名称 挖机 电焊机 钢筋弯曲机 钢筋切断机 风镐 混凝土运输车 潜孔钻 汽 车 振捣棒 砼输送泵 数量 2 1 1 1 1 2 2 2 6 1 用途 挖方 钢筋焊接 钢筋加工 钢筋加工 石方开挖 运输混凝土 施工大管棚 运土 振捣砼 输送砼 备注 三、处理方案
为保证安全施工,我部建议在拱部采取φ108超前大管棚施工,具体施工方法如下:
⑴在9+612.30,9+610.58处立套拱2榀,套拱采用I20的钢拱架,套拱拱顶距支护好拱架拱顶间距分别为103cm和74.2cm,2榀套拱之间采用Φ20钢筋连接,连接筋环向间距50cm,在套拱边墙打设φ42钢管来固定套拱拱
架,φ42钢管间距1m;拱脚加长50cm,每处拱脚打设φ42锁脚锚管4根,用来固定拱脚,然后用C25混凝土浇筑,为超前大管棚施工做准备。
⑵在套拱拱架上固定φ150导向管,导向管环向间距30cm,平均长度10.5m,从9+604.98处拱架下部直接顶到掌子面围岩,用来控制超前大管棚的方向。导向管与拱架之间用φ20钢筋连接牢固。
⑶钻机平台要固定牢固,钻机要与钻机平台连接成整体,确保钻机稳定,防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量;钻机要求与已设定好的预埋导向管方向平行,必须精确核定钻机位置。
⑷对大管棚孔位进行编号,从一侧顺次编号,钻孔时先从拱顶往两侧钻编号为单号的孔,接着钻编号为双号的孔。同时进行钢花管的加工,钢花管按照设计要求制作,采用φ108mm,壁厚6mm的热轧无缝钢管,节长为6m,φ108管棚长18.5m,嵌入围岩内8m。管棚环向间距为30cm,外插角7°。钢管上注浆孔孔径10~16mm,梅花型布置,间距15~20cm。尾部12m范围内不钻孔作为止浆段,为防止浆液倒流,每根管棚尾部均焊接有止浆阀。
⑸孔钻完成后,立即进行清孔,把按设计要求加工好的钢花管顶入套管内,每钻完一根便顶进一根钢花管。φ108钢花管之间用φ89钢管连接。套管长50cm。
⑹钢花管安装完成后进行注浆,注浆分两次进行,即第一次是编号为单号的孔位钻孔及钢花管施工完成后,对编号为单号的孔位进行注浆,第二次是编号为双号的孔位钻孔及钢花管施工完成后,对编号为双号的孔位进行注浆;若单号孔位注浆不密实,可通过双号孔位注浆填充密实;大管棚在注浆前要将钢花管与预埋导向管间空隙用水泥砂浆封堵,避免漏浆。
⑺超前大管棚施工完成后,在大管棚上部覆盖5mm钢板,钢板和管棚连
接牢固,并在钢板上预留喷浆孔、回填灌浆孔,喷浆孔间距1m×1m,回填灌浆孔1.5m×1.5m。
⑻开挖拱脚至9+602.84并在9+602.84处向掌子面方向并立2榀加长钢拱架,拱架间距1cm,拱架采用I20的钢拱架,拱架和大管棚焊接牢固并用钢筋焊接加固,2榀钢拱架之间用Φ20钢筋连接,连接筋环向间距50cm,拱架边墙位置打Φ42钢管,每边3根,然后注水玻璃进行加固边墙,每处拱脚处打设4根Φ42锁脚锚管。
⑼从9+604.98处割除侵线超前大管棚及导向管。
⑽从9+604.98处开始在大管棚下以间距30cm立加长拱架,由于大管棚侵占拱架位置,立拱架时先割掉大管棚。拱架采用I20的钢拱架,2榀拱架之间采用Φ20钢筋连接,连接筋环向间距50cm,在连接后全断面挂φ6网片,拱架边墙位置打Φ42钢管,每边3根,然后注水玻璃进行加固边墙,每处拱脚处打设4根Φ42锁脚锚管,拱架架立完成后喷射C20混凝土。
⑾循环进行⑽施工,直至施工到掌子面为止。
⑿开挖新立拱架底板50cm,浇筑临时仰拱,仰拱采用C25混凝土。 ⒀最后从喷浆孔喷射C20混凝土,使空洞填充密实。填充不密实的从回填灌浆孔灌浆。
⒁塌方处理完成后,在继续掘进施工过程中,在大管棚下分上、下段面进行施工,上、下断面施工间距1.5m。
四、安全、质量措施
(一)在施工前,由安质部组织对参与作业的施工人员进行有针对性的安全技术培训和交底。
(二)在施工过程中,组织专人检查周边围岩的变形情况,一旦有较大
变形,立即撤离所有作业人员。
(三)在喷射混凝土全部结束后,等待3个小时,等混凝土初凝后在进行下个循环爆破施工。
中铁十七局集团
小浪底北岸(济源)灌区工程三标项目经理部 二零一二年五月七日
工程量共计:
1、 超前大管棚:18.5*25=462.5m 2、 套管:10.5*25=262.5m 3、 钢板:=3.14*2.05*3.15=20.28m2 4、 I20套拱:3.14*2.05+3.55*2=13.537m 5、 套拱锁脚锚管:4*4*3=48m 6、 套拱边墙钢管:3*4*3=36m 7、 套拱连接筋:26*1.72
8、 套拱C25混凝土:0.2*1.72*0.5=0.172m3 9、 I20拱架:(3.14*2.05+3.55*2)*9121.833m 10、 拱架锁脚锚管:4*2*8*3=192m 11、 拱架边墙钢管:3*2*9*3162m 12、 拱架连接筋:26*2.31=60.06m 13、 临时仰拱:0.5*4.5*2.31=5.2m3 14、 塌方量:268.2m3 15、 注浆量: 16、 玻璃水量:
因篇幅问题不能全部显示,请点此查看更多更全内容