乌池坝隧道斜井的施工方案1.斜井施工施工斜井均采用钻爆法施工,斜井Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用全断面法光爆开挖,Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖,Ⅴ级围岩采用短台阶法施工。开挖采用简易台架配气腿式凿岩机打眼光面爆破;出碴采用漏斗式装载机装碴,大吨位自卸车无轨运输。锚喷支护结构中喷射混凝土采用混凝土湿喷机湿喷,混凝土由拌合站集中拌合,混凝土搅拌运输车运输。施工通风采用独头压入式的机械通风方式,洞内施工用电由洞外变电站变压后进洞,洞内反坡排水采用集水井集中抽排。斜井施工中考虑到现场施工情况以及本单位机械设备配备情况,以满足现有机械设备出碴(CAT85挖装机装碴)、通风设备安装(通风管管径1.2米)、有轨运输出碴,混凝土搅拌运输车进洞运送混凝土等问题。1.1.斜井洞口段施工结合当地气候特点及洞口地形特点,先施作洞顶截水沟,截水沟设在井口仰坡边缘线5m以外。为防止洞外雨水倒灌,在洞口外2m处设置横向截水沟一道。在洞口范围内放出边仰坡开挖轮廓线;先清除开挖范围内植被,采用CAT85挖掘机开挖,自上而下进行,人工配合精确刷坡。土质边坡按1:(0.5~1)控制,石质边坡按1:0.3进行控制,边坡开挖时按斜井净空外1.1m为坡脚控制;边仰坡防护按“分层、分段,自上而下边开挖、边防护”的原则施作。1.2.斜井进洞施工遵循“短开挖,强支护,衬砌紧跟”的原则,步步为营,稳扎稳打,以策安全。洞口处Ⅳ级围岩段,首先将洞口仰坡用喷射混凝土封闭,用φ22砂浆锚杆加固边坡。进洞时采用短台阶法开挖,挖掘机开挖上半断面,进尺0.5m后,拱部喷射混凝土,施作径向系统中空注浆锚杆,架设1榀钢拱架,然后复喷至设计厚度,再由人工配合挖掘机开挖下半断面,喷射边墙仰拱混凝土,施工墙部锚杆,架设墙部钢支撑,并与拱部支撑连接为一个整体。然后尽快施工钢筋混凝土衬砌,保证洞口稳定。1.3.斜井洞门施工进入暗洞施工后,及早组织洞门工程的施工,确保边坡、仰坡及洞口山体的稳定。洞门结构形式为端墙式洞门,端墙C20混凝土整体浇筑,在进洞施工超过30m以后,及时安排洞门施工。洞门施工应在洞口段二衬完成后进行。端墙采用大块钢模,一次浇注完成。洞门构造、洞门墙尺寸以及基础埋深和圬工砌筑的允许偏差符合规范要求。洞门及洞口附近的排水、截水设施配合洞门施工尽早做好,并与洞外排水系统连通,以免地表水冲刷坡面。洞口仰坡和边坡坡度的施工允许偏差为±5%;洞口土石方不得使用集中药包爆破,以免影响仰坡、边坡的稳定,对土质、风化剥落的坡面和坡脚,应予以防护。1.4.斜井洞口浅埋段施工洞口浅埋地段开挖掘进的总体原则是稳扎稳打,加强支护,避免坍方。采取短台阶开挖,每循环进尺0.5m。人工用风镐开挖上台阶,掘进0.5m后,立即进行拱部支护,喷混凝土、打径向锚杆、挂钢筋网、安装拱部支撑钢架;拱部初期支护完成后,且开挖台阶长度达到6m时,再开挖下半断面,上半断面必须始终保持5~6m左右的台阶长度。下台阶用挖装机开挖,进尺为1.0m,然后进行仰拱、边墙部位的锚喷支护,安装边墙支撑钢架,并与拱架联接为一个整体,复喷混凝土至设计厚度,再进行下一个循环。浅埋地段钢筋混凝土衬砌要紧跟,及早形成封闭结构,保证施工人员及隧道结构的安全。1.5.斜井井身施工寺坪斜井、咀子上斜井、坪上斜井采用钻爆法独头施工,Ⅱ、Ⅲ级围岩段采用全断面法光爆开挖、Ⅳ级围岩段采用台阶法开挖,Ⅴ级围岩段采用短台阶法微震爆破人工配合机械施工。Ⅱ、Ⅲ级围岩地段断面较小(错车平台段的断面开挖面积也只有47.34m2),采用全断面开挖,开挖采用简易台架配气腿式凿岩机打眼光面爆破。侧卸式装载机装碴,无轨运输出碴。斜井Ⅴ级围岩主要位于断层破碎带部位,有水时在开挖前采用超前小导管预注浆加固围岩并堵水,短台阶法分部开挖,铺底紧跟。Ⅳ级围岩段采用台阶法施工,每循环进尺可加大到1.0m。1.6.水仓及泵房施工斜井对面山上水源丰富,设有一高山水池,考虑到斜井开挖过程中会有水涌出,为了能及时排水,所以在洞口外侧安装抽水机,洞内采用分级集水,将水排出洞外.集水坑采用弱爆破,人工出碴直径1米,深1米。1.7.铺底及模筑混凝土施工工艺、方法为保证洞内结构安全稳定,铺底紧跟掌子面及时施作,使支护闭合成环,整体受力。铺底混凝土由拌合站集中拌合,混凝土搅拌运输车运至现场后浇筑,机械振捣,人工找平。1.8.施工斜井进入正洞方案施工斜井进入正洞的最后10m段,考虑到正洞开挖后的应力重分布,决定将该段斜井围岩降一级进行施工,施工方案报设计院批准后实施。2.超前支护本标段在斜井进洞处和正洞通过断层破碎带时,需要用小导管预注浆进行超前支护.2.1.小导管结构及布置小导管采用直径为φ42热轧钢管,长3.5m/根,环向每米3根,纵向每2榀格栅打一环,纵向水平搭接长度为1.5m,外插角为10°~15°,小导管布置详见图2-1。小导管前端加工成锥形,中间部位钻直径为8mm的注浆孔,注浆孔呈梅花形布置,间距为15cm,尾部不小于0.3m范围内不钻孔以防漏浆,末端焊直径为6mm的环形箍筋。加工成形后的小导管布置详见图2-2。2.3.小导管安装方法在预定的位置用风动凿岩机钻孔。把管子插入孔内,带好丝扣保护帽,专用顶头顶入到要求的深度,使麻丝柱塞与孔壁充分挤压紧。然后再用CS胶泥填充孔口。注浆管的外露长度为30cm。以便连接孔口阀门和管路。顶管时注意保护钢管尾部不被损坏,以便与高压注浆管连接。2.4.注浆2.4.1.浆液选择一般地段及断层带浆液选择采用水泥-水玻璃双液注浆,水泥-水玻璃浆液比为1:0.6,水泥浆1:25~1:08,水玻璃浓度要求为e'=40,缓冲剂掺量2~2.5%。注浆压力一般为0.8MPa。2.4.2.注浆压注浆压力一般为0.8Mpa,施工中根据施工现场试验确定较合理的注浆参数。2.4.3.注浆量为了获得良好的固结效果,必须注入足够的浆液量,确保一定的有效扩散范围。注浆范围按开挖轮廓线外0.3~0.5m设计并且浆液在地层中均匀扩散。浆液单孔注入量Q根据扩散半径及岩层的裂隙进行估算,其值为:HrQ2(m3)式中:r—浆液扩散半径(m);H—压浆段长度(m);2.4.4.凝胶时间根据掌子面地下水含量及浆液压设的条件确定,初步选定为3~5min,实施中根据实际情况酌情调整。2.4.5.注浆方式首先喷射混凝土3~5cm封闭拱部开挖工作面裂隙,作为止浆墙,后续循环则可利用循环间搭接部分作为止浆墙。然后按设计间距钻设超前小导管孔,清孔后将小导管打入孔内,再用高压风清除管内杂物,连接注浆管,采用CS胶泥封堵孔口。同时配制浆液,调试注浆机,进行压水试验,检查机械设备工作是否正常,管路连接是否正确。检查正常后即可进行注浆。注浆按照由低到高隔孔预注或群孔注浆的方法进行。单孔注浆时,首先以初压注浆,然后在终压下进行注浆并保持1~2分钟终压再卸荷,保证注浆量及扩散半径达到设计要求,达到超前加固的目的。注浆过程中,对浆液应不停搅动,避免沉淀分层,影响浆液浓度。注浆完成4h内不得进行爆破作业。运输右线钢丝绳绞车天轮台提升系统洞口布置图进场到路斜碴桥运输左线钢丝绳绞车操纵台卸碴料斗洞口信号运输车图1-2斜井出碴洞口示意图图2-1小导管注浆布置示意图图2-2小导管构造图预留止浆段注浆孔φ8mm间距150mm呈梅花型布置钢管锥头≥30350cm