正团冲隧道ZK117+053~043段
初支塌方处理方案
一、 塌方情况描述
K116+996,塌方为K117+056向小里程方
向发展,目前塌方体堆积高度已高出拱顶,推测塌方纵深约为7-10m。 K117+060~030段原设计为三级围岩,后现场变更为S4b,施工至K117+028时,K117+050~030出现初支轻微开裂,当时立即对该段增设了临时环向钢支撑,并配设注浆锁脚小导管,钢支撑采用18工字钢加工而成,间距2m,处置后,情况较稳定。掌子面施工至K116+996时,遇春节暂停施工。
原开挖掌子面里程为
春节收假后(2月18日)发现,050~030初支开裂严重,临时钢支撑扭曲变形,收敛较大,立即要求作业队暂停该洞施工,将人员机械撤至安全位置,至3月5日凌晨发生塌方。塌方发生后立即封锁现场,禁止人员出入。
二、 塌方处理方案
塌方处理流程:现场清理→增设临时钢支撑→人工造台→喷砼封闭坍塌体→施作长管棚→微三台阶法预留核心土开挖、I20b工字钢拱架+网喷砼支护、双层超前小导管注浆→分段开挖隧底、初支→施作仰拱、仰拱填充。上、中、下导坑前后开挖进尺控制在5m(上)+3m(中)+0.5m(下)。具体施工方案如下: 1) 现场清理
洞内杂物、材料堆码整齐,保证洞内道路畅通。 2) 人工造台
在坍塌体外侧人工造台,作为长管棚钻机工作平台,采用粘性土夯实,防止注浆时浆液外溢。 3) 喷砼封闭坍塌体
防止长管棚施工时松散体继续滑落,也可以起到防止浆液外溢的作用。
4) 施作长管棚
采用内置3根Φ22钢筋长管棚顶进,长管棚长度为18米,拱顶120°范围内布设35根,仰角为10°,在管棚中间增设双层Φ42注浆小导管超前支护加固,长度为6m,隔2.5m再打一排钢管,并注水泥浆,注浆压力采用1.5Mpa,浆液粘稠。
5)施工工艺流程及操作要点
微三台阶开挖法施工主要步骤
a、 第一步,上部弧形导坑开挖:在拱部超前支护后进行,环向
开挖上部弧形导坑,预留核心土。开挖循环进尺0.5m,开挖后立即初喷5cm砼。开挖后及时进行喷、锚、网系统支护,架设I20b钢架,在钢架拱脚津贴钢架两侧边沿按下倾角45°各设置2根Φ42锁脚小导管,长度以钻入新鲜岩体内为准,并注浆锚固,与钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度26cm。
b、 第2、3步,左右侧中台阶开挖:开挖循环进尺0.5米,左
右侧台阶错开2-3m,开挖后立即初喷5cm砼,及时进行喷、锚、网系统支护,在钢架下部紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°各设置2根锁脚小导管,长度以钻入新鲜岩体内为准,并注浆锚固,与钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度26cm。
c、 第4、5步,左右侧下台阶开挖:开挖循环进尺0.5米,左
右侧台阶错开2-3m,开挖后立即初喷5cm砼,及时进行喷、锚、网系统支护,在钢架下部紧贴钢架两侧边沿按下倾角30°各设置2根锁脚小导管,长度以钻入新鲜岩体内为准,并注浆锚固,与钢架牢固焊接,复喷砼至设计厚度26cm。
d、 第6步,开挖核心土。
e、 二衬及时施作,越过塌方区。
≥1.0m超前支护111246-16-26-3135初期支护2超前支护345栈桥75m3m3m0.5m施工工序正面示意图施工工序纵断面示意图
三、 塌方段开挖、支护及衬砌参数调整
1)K117+055~K117+037段按S5c复合式衬砌施工,钢支撑间距调整为0.5m,系统锚杆采用6m注浆小导管,双层Φ42超前小导管,单根长6m,环向间距40cm,大角度小导管外插角30°,每环33根,小角度小导管外插角15°,每环33根,大小角度小导管交错布置,沿隧道纵向每隔2.5m施工一环。锁脚注浆小导管长度以钻入新鲜岩体内为准。
2) 二衬钢筋根据现场实际初支断面复测进行相应的调整。 3)每榀钢支撑上、中、下台阶拱脚两侧各增设2根锁脚注浆小导管。
4)K117+072-K117+053段增设临时环向钢支撑加固初支,钢支撑采用I18工字钢加工,间距为2m×2m,确保处理塌方人员的安全。
四、 安全保证措施
1)塌方处理前应根据监控量测数据处理结果,在变形处于稳定后,对坍塌后方初期支护采取临时钢支撑加固处理。
2)及时施作仰拱以使支护快速封闭成环紧跟开挖工作面,加快衬砌施工进度,保证塌方处理作业面的安全。
3)在施工过程中,应以安全为重,禁止无关人员进入洞内,安全员随时观察围岩变化,若有突变,所有人员立即撤离。
4)物资部备齐抢险所需去不物资,现场材料、机具堆放整齐,
保证现场操作方便、快速,并保证台阶上下方便,如有突变作业人员能够迅速撤离。
5)注浆前严格检查机具、管路及接头的牢固程度,以防压力爆破伤人。
6)操作人员在配置浆液和注浆时,要戴眼镜、口罩、手套等劳保用品,以防损伤眼睛和皮肤。
7)严禁人员进入塌腔内作业。 五、环保措施
1)施工引起的“废烟、废气、废水”的排放及废物的堆放达到规定标准;
2)隧道内施工用水及地下水由排水沟排出洞外,经过三级沉淀达标后方能排入指定地表水体;
3)喷射砼采用湿喷工艺,提高喷射砼强度质量、减少回弹,减少喷射砼粉尘对人体造成的伤害。
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