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    1. 技術交流
      技術交流
      漢中市石門水庫灌區瀝水溝渡槽震后改建工程風化
      點擊次數:8358次    發布時間:2012-09-27

      漢中市石門水庫灌區瀝水溝渡槽震后改建工程風化千枚巖斜孔開挖技術方案
      2012-9-27   來源: admin   瀏覽次數:840【字體: 】 【 打印本頁 】 【 關閉本頁 】
        工程概況
            石門水庫灌區瀝水溝渡槽位于陜西省漢中市褒河的瀝水溝口,距漢中市約16km,距河東店鎮約1km。
      本標段設計有邊墩2個,每個邊墩下有斜井柱2個,直井柱2個,斜井柱與水平面的夾角為50.73°,設計砼標號為C25W4F50,斜井柱設計直徑為2.7m,樁長為18m。
      本工程所在地主要為千枚巖,巖質破碎,因此,開挖過程中,按照設計要求,及時采用鋼拱架和噴錨進行支護。開挖采用先開挖井口,并對井口進行固化封鎖井口,然后搭設井架,鉆爆法開挖井身。出渣采用5t卷揚機牽引吊斗將開挖渣料運輸至井口外,然后用裝載機收集,自卸汽車配合集中堆放至指定地點,作為回填用料。
        施工準備
      1、施工機械設備:
           PC240挖掘機1臺,ZL30裝載機1臺,自卸汽車5臺,YT-28型手風鉆6臺,風鎬4臺,5T卷揚機1臺,10m3空壓機1臺,噴漿機1臺,0.4m3砼攪拌機1臺,BX-400電焊機1臺,鋼筋切斷機1臺,鋼筋彎曲機1臺,鋼筋調直機1臺,25T汽車吊1臺,2.2KW砼振動棒1臺,砼攪拌運輸車8臺。
      2、檢測試驗器具:
      NTS—352全站儀1套,DS3水準儀1臺,坍落度儀1套,試模3組,5米塔尺2把,50米鋼尺1把,手錘1把,測繩1把。
        施工工藝、方法
      1、測量定位
           本工程斜井柱設計軸線與水平線的夾角為50.73 o,為保證正確的斜度和進尺方向,在每個斜井柱井口埋設坐標控制點,采用全站儀極坐標法放樣每一開挖進尺(按照0.5m進尺進行控制測量)的斜井柱的輪廓線(見下圖),并采用紅油漆在巖面進行標記,在鉆孔爆破時,利用水平尺及吊線錘校核手風鉆的鉆桿角度,使其進尺方向正確。
            每一進尺爆破出渣完畢后,利用全站儀坐標法進行開挖斷面輪廓線的三維坐標數據測定,并與設計開挖輪廓線的坐標數據進行差值計算,對井柱徑向嚴格控制超挖,不允許出現欠挖。
      2、開挖方法 
            斜井柱開挖采用光面爆破,全斷面一次開挖成型的鉆爆法開挖施工。開挖前,做好井口區域的截、排水設施,在井臺上部采取遮擋措施,防止雜物掉落,做好坡面防護。
      每個邊墩兩個斜井柱同時進行開挖,開挖遵循“短進尺,弱爆破,分段起爆,降低最大一段藥量”的原則施工,對于千枚巖的特別破碎,不易成洞洞段,可視情況進行超前支護后,再全斷面開挖。
      每個工作面擬布置3臺YT-28型氣腿式手風鉆于工作面進行鉆孔作業,上半部鉆孔時搭設簡易施工臺架。供風由布置于洞口處附近的10m3電動空壓機供給。供水通過洞外供給。
      2.1 爆破設計
      本設計以2.85m×3m馬蹄形斷面進行。
      斜井柱開挖按光面爆破要求進行鉆爆設計,周邊眼使用小直徑光爆炸藥,炮眼間距45-55cm。采用間隔裝藥。,非電毫秒導爆管雷管引爆導爆索,通過導爆索傳爆起爆炸藥,孔口用炮泥堵塞。炮孔痕跡在開挖輪廓面上均勻分布,炮孔痕跡保存率達到80%以上,保證開挖面與設計輪廓線一致,徑向超挖值和開挖巖面的起伏差均小于200mm,平均小于100mm。圍巖中不得有明顯震動裂隙,不得有欠挖。
      掏槽眼、輔助眼采用連續裝藥,非電毫秒導爆管雷管起爆,φ32mm×200mm 2#巖石硝銨炸藥。裝填系數0.7-0.85。
      考慮圍巖的夾制力,每循環進尺控制在1.0米左右,掏槽型式采用直線方式,確保掏槽效果。
      按照鉆爆設計圖準備好爆破材料,裝藥前先用高壓風清孔,檢查鉆孔是否堵塞或塌孔,然后按劃定的區域裝藥連線,各負其責。裝藥順序先上后下,先兩側后中間。導爆管連線采用“一把抓”法,配兩個起爆雷管,裝藥結束經安全檢查后起爆,各步驟按《塑料導爆管非電起爆操作原則》進行。
      設計炮眼布置圖
      炮孔布置:
        ⑴掏槽孔:采用錐形掏槽,布置4個孔,孔口所在圓圈直徑0.8m,孔底間距0.3m,孔深1.3m。
        ⑵中空孔:布置在圓心位置,孔深1.5m,孔徑等于或大于其他炮孔。
        ⑶輔助孔:布置在掏槽孔與周邊孔之間,距周邊孔輪廓線0.5m,孔深1.2m,共布置10個孔。
         ⑷周邊孔:布置在設計輪廓線上,當巖石比較軟弱破碎時,其位置可朝圓心方向調整10-15cm,孔深1.1m,共布置16個孔。
      以上各類炮孔共計31個,累計鉆孔進尺36.3m。
      藥量:
      選取炸藥單耗q=2.0 kg/m3,每次爆破總藥量Q=qV=2.0×7.22=14.44kg。
      ⑴   槽孔:單孔藥量0.75kg(裝藥長度1.0m,炮孔裝藥系數0.77),4孔共裝藥3kg;
      ⑵中空孔:裝藥量0.3 kg(裝藥長度0.4m);
      ⑶輔助孔:單孔藥量0.45kg(裝藥長度0.6m,炮孔裝藥系數0.5),10孔共裝藥4.5kg;
      ⑷周邊孔:單孔藥量0.375kg(裝藥長度0.5m,炮孔裝藥系數0.45),16孔共裝藥6kg;
      以上31個孔總裝藥量13.8kg,相當于單耗1.91kg/m3。
      起爆網絡
         采用毫秒差導爆管雷管起爆網絡,各類炮孔所用毫秒延期雷管段別及延時見表1。
      表1起爆雷管段別及延時
      起爆順序
      炮孔類別
      炮孔個數
      毫秒延時
      雷管段別
      延時(ms)
      備注
      1
      掏槽孔
      4
      2
      25
       
      2
      中空孔
      1
      3
      50
       
      3
      輔助孔
      5
      5
      110
       
      5
      6
      150
       
      4
      周邊孔
      8
      7
      200
       
      4
      周邊孔
      8
      8
      250
       
      支護采用風鉆打孔,人工安裝鋼拱架、錨桿和掛網,噴漿機噴射混凝土施工。井壁均勻噴射C20砼,厚度150mm。
      爆破孔采用YT-28氣腿式手風鉆鉆孔,人工制作簡易作業平臺,毫秒微差非電雷管爆破。爆破方法采用光面爆破或預裂爆破,爆破的主要參數通過爆破試驗確定,施工中根據爆破效果進行調整,以確定最優爆破參數。
      2.2出渣
      由于斜井開挖斷面較小,洞內出渣采用5T卷揚機牽引人工翻斗車方式進行,翻斗車運輸出井口外集中后裝載機裝車,自卸汽車運輸至指定地點。
      2.3鋼拱架及噴錨支護
      施工過程中采用鋼拱架及時支護,鋼拱架間距為0.8m(中到中)。
      2.3.1施工工藝流程
      2.3.2 鋼拱架施工方法
      設計采用I16工字鋼支撐。鋼拱架在洞外按設計尺寸加工成型,洞內安裝在初噴混凝土之后進行,與定位系筋及錨桿焊接,鋼架間采用噴混凝土填平,鋼架必須支撐在牢靠的基礎上,架立時保持鉛垂,當鋼架和圍巖之間空隙過大時設混凝土墊塊,用混凝土噴填。
      2.3.1.1鋼拱架的制作
      鋼拱架在鋼筋加工棚制作采用冷彎制作,鋼架采用分段制作,試拼合格后,運至現場安裝。
      2.3.1.2鋼架的安設
      安裝工作包括定位測量、安裝前的準備、安裝。為保證鋼架安設質量,在錨桿施工時,應使錨桿盡量靠近鋼架位置,以便將鋼架與錨桿頭焊接成整體。
      a、定位測量
      首先測定出軸線,確定高程,然后再測定其橫向位置。
      b、安裝前的準備工作
      運至現場的單元鋼架分單元堆碼編號,安設前進行斷面尺寸檢查,及時處理欠挖,保證鋼架正確安裝,鋼架外緣預留5cm的保護層,安設拱腳或拱墻鋼架前,清除墊板下的松渣,將鋼架置于原狀基巖上,在軟弱地段采用拱腳下墊鋼板的方法,并施作鎖腳錨桿。
      c、鋼架安設
      鋼架與噴混凝土之間緊貼,在安裝過程中,當鋼架與圍巖之間有較大的間隙時安設混凝土墊塊,墊塊數量不大于10個。
      2.3.1.3控制要點
      a、加工鋼架,應做到尺寸準確,弧形圓順,型鋼中心與軸線成后,接頭處相鄰兩節圓重合,連接空位準確。
      b、鋼架加工后先試拼,檢查有無扭曲現象。
      c、鋼架的焊接應符合鋼材焊接規定。
      d、加工成型的鋼架應圓順;允許偏差位:拱架失高及弧長+20mm,架長±20mm。
      e、鋼架組裝后應在同一平面內,斷面尺寸允許偏差位±20mm,扭曲度位±20mm。
      2.3.3  噴錨施工方法
      2.3.3.1錨桿
      本工程斜井柱設計為Φ25錨桿,長2.0m,間排距1.0×1.0m,錨桿類型為全長粘結型砂漿錨桿,鉆錨桿孔前應根據設計要求和圍巖情況定出孔位做出標記。
      錨桿孔采用巖石電鉆和手風鉆造孔,采用長短桿循環鉆進,水泥砂漿錨桿孔深允許偏差宜為50mm ,錨桿孔距的允許偏差為150mm。
      采用先注漿后安裝錨桿法施工。鉆孔時要控制孔位、孔向、孔徑、孔深符合設計要求。一般要求孔位誤差不大于20cm,孔向盡可能垂直巖層的結構面,孔徑比錨桿直徑大10mm左右。
      錨桿與鄰近鋼拱架盡量焊接,以提高整體性能。
      2.3.3.2掛鋼筋網
      鋼筋網一般在錨桿施工完成之后安設,但如遇到圍巖松散地層,拱部易坍塌或掉塊,為了給作業人員提供防護,可先施作鋼筋網,鋼筋網采用Ф6鋼筋,事先加工制作成2×2m的方片,網格尺寸為20×20cm。施工時運至工作面進行焊接安裝,鋼筋網加工制作及安裝時應注意:
      ①鋼筋加工時要進行調直,除銹、去油污、確保鋼筋質量要求。
      ②鋼筋網宜在巖面噴射一層混凝土后鋪設鋼筋,與壁面的間隙宜為30mm
      ③鋼筋網鋪設時,應隨砼初噴面起伏狀敷設,并與壁面接觸緊密。
      ④鋼筋網的節點與錨桿接點采用電焊的辦法焊接牢固。
      ⑤開始噴射時應減小噴頭與受噴面的距離,并調節噴射角度以保證鋼筋與壁面之間混凝土的密實性。
      ⑥噴射中如有脫落的混凝土被鋼筋網架住應及時清除。
      2.3.3.3噴混凝土
      攪拌混合料采用強制式攪拌機,攪拌時間不小于2min。原材料的稱量誤差為:水泥、速凝劑±2%,砂石±3%;拌和好的混合料運輸時間不得超過2H;混合料應隨拌隨用。
      噴射作業現場應做好下列準備工作:
      a 拆除作業面障礙物、清除開挖面的浮石和墻腳的巖渣、堆積物。
      b 用高壓風水沖洗受噴面,對遇水易潮解、泥化的巖層,則應用壓力風清掃巖面。
      c 埋設控制噴射混凝土厚度的標志。
      d 噴射機司機與噴射手不能直接聯系時,應配備聯絡裝置。
      e 作業區應有良好的通風和足夠的照明裝置。
      f 噴射作業前應對機械設備、風水管路、輸料管路和電纜線路等進行全面檢查及試運轉。
      g 受噴面有滴水淋水時噴射前應按下列方法做好治水工作:
      ① 有明顯出水點時可埋設導管排水
      ② 導水效果不好的含水巖層可設盲溝排水
      h 采用濕法噴射時,宜備有液態速凝劑,并應檢查速凝劑的泵送及計量裝置性能。
      i 噴射砼作業前,清理受噴面并檢查斷面尺寸,保證尺寸符合設計要求。噴射砼作業人員佩帶好作業防護用具,確保工作質量及安全。
      j. 噴射砼在開挖面暴露后立即進行。
      k. 分層噴射時,后一層噴射應在前一層混凝土終凝后進行,若終凝1h 后再進行噴射時,應先用風水清洗噴層表面。
      l. 噴射砼終凝2h后開始灑水養護,灑水次數應以能保證砼具有足夠的濕潤狀態為度;養護時間不得少于14d。
      m.噴射砼表面應密實、平整,無裂縫、脫落、漏噴、空鼓、滲漏水等現象,不平整度允許偏差為±3cm。

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