1隧道施工方案

 

　　厦门市文兴路（县黄路—双涵路）道路工程隧道洞身穿越Ⅴ级围岩，隧道施工重难点为隧道出口段150m小净距开挖，影响洞口段小净距施工的原因主要有：第一点由于左、右洞横向间距较小，最小处不足2.5m，炮眼布置、炮眼深度及装药量控制；第二点洞口小净距段左、右洞横向自行式中空锚杆定位与注浆。

 

　　出口端中间岩柱最小净距2.5m，为保证中间岩柱的安全稳定，采用CD法开挖。采取先护后挖，打设超前小导管预支护，中间岩柱采用Φ25自进式中空注浆锚杆加固，间距为50×70cm。左线隧道开挖施作初期支护，右线隧道开挖滞后左线隧道25m左右，紧跟左右线隧道初期支护采用自进式中空注浆锚杆锚固中间岩柱体。

 

　　2自进式中空锚杆施工

 

　　2.1优点

 

　　自进式中空注浆锚杆是一种将钻进，注浆，锚固功能合而为一的锚杆，能够保证在复杂地层（软岩，土层，断裂带等）条件下的锚固效果，具有可靠，高效，简便的特点。

 

　　（1）钻杆及锚杆合而为一，在风化岩，碎岩层，回填区，砂，粘土，圆卵石层等不需套管护壁，即能形成锚孔，保证锚固与注浆效果。操作简便，快捷省时。

 

　　（2）高效能的注浆，充填裂隙，固结岩体和土层，控制地下水，具有良好的注浆扩散半径及可靠的锚固质量。一般锚杆为实心钢筋，而自进式锚杆为中空钢管，锚杆即注浆管，砂浆从锚杆末端进入，通过空腹及中空钻头，从锚杆前端溢出，返回至尾部注浆，可保证完全充填锚杆周转空隙，固结岩体，充分保证注浆及锚固质量。止浆塞可以保证注浆密实，并可达1.5~2.0MPa的压力。

 

　　（3）连续的螺纹使自进式中空注浆锚杆可任意切割或连接，适合在狭窄的工作场地施工。同时，连续的螺纹使自进式中空注浆锚杆比光滑的钢管具有更强的粘结阻力。据试验结果所得，粘结阻力高出光滑钢管2~3倍。

 

　　2.2施工工艺流程

 

 

　　3.1施工准备工作

 

　　用人工或机械将要施工的场地平整好，以便潜孔钻能行驶、进出及操作方便。一般要修一条潜孔钻机行驶便道，便道要求宽3m左右，坡度控制在30%，而施工场地至少需4m×5m。根据需要搭设工作平台或搭设脚手架，以便操作。将各种风管和水管接好，保持各种管路畅通，机械操作人员到位，空压机、潜孔钻机、注浆泵、灰浆搅拌机试机无故障，准备好各种材料工具。

 

　　3.2、钻孔

 

　　在事先放样出的锚杆位置，打设锚杆，启动空压机，开启潜孔钻机，根据地形及地质情况，调整好潜孔钻机的钻进角度。在潜孔钻在套上专用的纤尾套，将锚杆与纤尾套连接牢固，并在第一节锚杆的前端套上钻头。并根据地质情况确定锚杆的长度，以现场拼接锚杆。当一节锚杆钻进后，在前一节锚杆的尾部套上带有人工涂抹润滑剂的连接套后再连接好后一节锚杆，直到每根锚杆钻到设计长度。

 

　　在破裂岩中钻进时，钻头的水孔易梗塞，因而在钻进时，应放慢钻进速度，多反转，少冲击，留意水从钻孔中流出的情况，如有水孔梗塞的现象，应后撤锚杆500mm左右，并重复扫孔，使水孔疏通，然后渐渐推进，直到设计深度。

 

　　3.3、锚杆安装

 

　　1.自进式锚杆安装前，应检查锚杆体中孔和钻头的水孔能否疏通，如有异物梗塞应实时清除。

 

　　2.锚杆体钻进至设计深度后，使用水和空气洗孔直至孔口返水或返气方可将钻机和衔接套卸下，锚杆按设计要求外露，并实时装置垫板及螺母暂时固定杆体。

 

　　3.用钢管将止浆塞经过锚杆外露端打入孔口250mm处作为封孔进行注浆，如注浆压力较大或围岩较为破裂，也可采用锚固剂封孔。

 

　　4.灌浆料时应由杆体中孔灌入，水泥浆体强度达5.0MPa后可上紧螺母。

 

　　3.4、锚杆的注浆

 

　　1.检查注浆泵及其配件能否完备和正常，水泥浆或水泥砂浆的水灰比或粒径、湿度等能否符合设计要求。

 

　　2.用水或空气检查锚孔能否疏通，调整水流量计使砂浆水灰比至设计值为止，从泵出口出来的砂浆，必需要均匀。

 

　　3.锚杆灌浆料宜采用纯水泥浆或1：1水泥砂浆，水灰比宜为（0.4～0.5）：1，采用水泥砂浆时砂子粒径不得大于1.0mm。

 

　　4.将锚杆和注浆管及泵迅速将接头衔接好，开动泵注浆，整个进程必须连续灌注，不得停断，必需一次完成，查看浆液从止浆塞边缘流出或压力表到达设计值，即可停泵。若注浆进程中，呈现堵管现象，应实时清算锚杆、注浆软管和泵，此时若泵的压力表显示有压，应回转电机1～2秒卸压，方可卸下各接头，电机回转时间要短。

 

　　5.当完成一根锚杆的注浆后，应快速卸下注浆软管与锚杆的接头，清洗并装置至另一根锚杆，然后注浆，若停泵时间较长，在对下根锚杆注浆前必须先放出上一根注浆是滞留管内的灰浆，以防止堵孔。在整个注浆进程中，确保注浆进程的延续性。

 

　　6.在浆液终凝之前，不得敲击、碰撞或施加任何其它荷载。

 

　　使用自进式中空注浆锚杆对围岩进行固接灌浆时，注浆在围岩被喷砼掩盖之后进行。杆体前端1/3～1/4杆长局限内的管壁上开孔，孔径6~8mm，孔距沿管轴线100~150mm，环向90mm，梅花型安插。托板上设计孔径约12mm的排气孔。孔口处锚杆与孔壁之间的孔隙应进行封堵。注浆的浆液应采用添加早强剂、减水剂、膨胀剂的水泥浆。注浆压力经过实验确定，不宜超越1MPa。注浆时，待排气管出浆后，封堵排气管，并持续灌注至预定压力，中止灌注。

 

 

　　确认各种管路要顺直，保证送风的通畅。根据岩层情况和当地气温确定锚杆钻进的角度和方向及长度，浆液的配合比，如掺水玻璃、速凝剂；钻头的形式有十字钻头或一字钻头，钻孔时一定要将锚杆外露10cm，便于安装拱形垫板和球形螺母以增大锚杆抗拔力和粘结力，以使锚杆更好地发挥锚固作用，外露长度切不可过长或过短。按地质情况选钻头，岩石：柱齿钻头，十字形钻头，松散土及软土：十字形钻头，松散土、粘性土：锥形钻头。而钻头与锚杆直径的配套使用关系为，R25IV：X42、R32IV：X51，R38IV：X76，锚固区直径为1.5～2.5倍钻头直径。

 

　　锚杆间距按设计值，呈梅花形布置或间距增大，注浆程度根据注浆饱满且压力达到设计值，注意注浆质量，浆液扩散半径为0.6m～0.7m，注浆压力可控制在10Mpa。场地尽量平整好，施工便道控制好坡度，保证潜孔钻安全行驶，潜孔钻倒退着施工，否则将已锚固的锚杆破坏。

 

 

　　钻机行驶的道路一定要能保证钻机的安全。无论是钻头，还是连接套、纤尾套、注浆接头都应使用润滑剂。自行加工的纤尾套一定要注意其刚度和强度，否则容易发生脆断。要经常检查各种风管路是否完好，尤其是高压软管，一旦破裂，容易伤害事故。注意各种机械的启动和开、关风顺序，建议专机专人，尽量找操作熟练的人员操作机械设备，以免造成不必要的机械和人身伤害事故。钻孔和注浆时由于尘土太大，所有施工人员都必须戴专用防尘口罩；钻孔和注浆时，切不可将剩余水泥浆任意倾倒，污染周围溪流水沟，造成生态环境污染。作业面要定期进行洒水，降低空气中粉尘含量，当使用手持气腿式风钻施工时，尽量采用湿钻，而不采用干钻。

 

 

　　自进式中空锚杆主要用于断层破碎带开挖支护施工，在复杂地质条件下取代普通砂浆锚杆，克服了普通砂浆锚杆诸如塌孔、无法插杆、注浆不饱满等难题，发挥了锚杆支护的作用，提高了围岩的承载能力，保证了围岩的整体稳定。而作为一种较新的施工方法近年被广泛的运用于各不同项目施工中，具有较好的应用价值。如何掌握各种项目不同施工方法，还须在实际施工中继续学习。