乌鞘岭隧道千枚岩地段快速施工技术(2)
作者:佚名; 更新时间:2014-12-05

3、2004年7月13日晚,对普通水泥不掺早强剂与超细水泥不掺早强剂进行强度对比试验

试验条件:室温15℃,水温13℃,

试验结果:

普通水泥

超细水泥

时间(h)

强度值(MPa)

时间(h)

强度值(MPa)

水灰比0.8

水灰比0.6

水灰比0.8

水灰比0.6

12

0.07

0.16

12

0.07

0.13

24

0.68

1.53

24

0.81

1.6

36

2.01

3.37

36

1.58

3.29

48

3.2

2.84

48

2.4

4.4

4、2004年7月14日晚,对HSC浆液与硫铝酸盐水泥加外加剂注浆强度对比

试验条件:室温15℃,水温13℃,

试验结果:

HSC

硫铝酸盐水泥(掺3%外加剂)

时间(h)

强度值(MPa)

时间(h)

强度值(MPa)

水灰比0.8

水灰比0.6

水灰比0.8

水灰比0.6

2

2

0.13

4

1.025

0.28

4

2.1

4.5

8

1.5

4.6

8

3.51

6.04

1d

4.2

8.5

1d

8.57

11.55

3d

5.20

9.45

3d

8.21

12.5

5、2004年7月15日,HSC掺1%封口外加剂强度

试验条件:室温17℃,水温14℃,

试验结果:

时间

强度值(MPa)

水灰比0.8

水灰比0.6

2h

1.00

3.75

4h

2.93

7.05

8h

4.55

8.17

1d

4.61

9.82

6、2004年7月16日,各种水泥强度对比(试件放在养护箱养护)

试验结果:

 

普通水泥

硫铝酸盐水泥

硫铝酸盐水泥

3%外加剂

硫铝酸盐水泥

HSC

时间

强度值(MPa)

水灰比0.6

水灰比0.8

水灰比0.8

水灰比0.7

水灰比0.8

8h

3.42

4.67

5.87

4.18

24h

2.16

4.83

6.34.

7.82

7.54

48h

3.28

4.68

6.56

9.17

6.82

72h

8.1

5.51

6.62

9.60

9.12

三)、锚索施工

2004年6月29日在B通道开始进行锚索试验,由于风钻的原因直到2004年7月4日才开始锚索注浆工作,7月6日下午锚索注浆后33h进行锚索张拉试验,锚索长度为10m,锚固段长度为2米,张拉结果为16.5t,千斤顶伸长值为34mm 。2004年7月8日上午进行第2根锚索张拉试验此时为注浆后3天,锚索长度为10m,锚固段长度为2米,张拉结果为6.4t,千斤顶伸长值为24mm试验失败。与此同时,在正洞YDK175+380~+395段进行锚索钻孔施工,于7月8日打好6m长的眼孔6根,进行锚索下锚并注浆工作,其中锚固段长度为2m,7月11日锚索注浆3天后进行张拉试验,试验结果为锚索张拉力为15t,千斤顶伸长值为18~24mm,试验成功,7月9日,在正洞YDK175+380~+400.5段又进行锚索打眼施工,眼深为9m、10m长度不等,7月12日进行下锚注浆工作,其中锚固段分别为2m、3m、4m和5m,2004年7月15日进行张拉,张拉结果为15t,千斤顶伸长值为17~20mm,通过量测资料表明,在锚索张拉后,正洞变形明显下降,于是把锚索当作一种工序进行推广,截止到目前在武威方面已经试做锚索45根,张拉30根,张拉力为3t,千斤顶伸长值为9~14mm,兰州方向在横通道拱顶及对面边墙施做锚索16根已张拉。



4、采取动态的施工技术

主要施工方法

1、超前支护

超前支护采用Φ42小导管,拱部设置,间距25cm,数量40根。超前注浆排管长度4.0m,排距控制在2.0m以内(每循环进行一次),注水泥水玻璃双液浆。

2、开挖

开挖采用微震光面爆破,辅以人工风镐开挖。

3、扒碴、装碴运输

上断面松碴采用挖掘机扒碴,装碴采用312挖装机,自卸汽车运输。

4、初期支护

4.1立拱挂网

钢支撑采用I20或H175型钢;纵向连接钢筋设双层,为Φ22螺纹钢筋,每层钢筋的间距为1.0m;钢筋网设双层,采用Φ8圆钢焊制而成,网片网格间距20х20cm。

钢支撑架立后,立即打设锁脚锚杆,锁脚锚杆为φ42管式注浆锚杆,长度4.0m。每榀设置,上断面8根,设置在拱脚和两节拱架连接板0.5m范围内,下断面4根,设置在拱脚上1.0~1.3m范围内。

4.2喷射混凝土

喷射混凝土采用钢纤维混凝土,混凝土标号C20。9号斜井位于富水区,临时支护喷砼中可添加微纤维,封闭毛洞壁、增加抗渗性,改善施工作业环境,加快进度。

4.3系统锚杆

系统锚杆采用φ32管式注浆锚杆,间距80х80cm,梅花形布置,拱部长度4.0m,数量16根,边墙长度6.0m,数量10根。

管式注浆锚杆采用硫铝酸盐水泥浆液注浆,注浆结束36h以后安装垫板和螺母。

4.4锚锁

锚锁采用单股钢绞线,截面积15.2cm2,一般地段采用6m长的锚索,特殊地段采用10m长的锚索,锚固长度3m,剩余为自由段长度。注硫铝酸盐水泥注浆,注浆36小时以后开始张拉,初始预应力3t。

4.5回填注浆

对喷射混凝土背后可能存在空洞的地方进行注浆,注浆材料为普通水泥浆或水泥砂浆。位置为拱顶和上断面拱脚。

5、仰拱施工

仰拱采用挖掘机开挖人工配合清碴,必要时进行弱爆破。开挖前加临时横撑,开挖后及时进行封闭,每次的开挖长度2~3m。

5. 结论

乌鞘岭隧道在千枚岩地段施工,必须值得引起足够重视的是地下水的影响,在硬岩中裂隙发育,地下水的影响相对较小,而在软弱的千枚岩段,地下水的作用加速了围岩的变形,使围岩稳定条件恶化,易形成大塌方。所以在开挖时如有地下水,就应该及时施作初期支护,而且变化超过正常水平时,应加强初期支护,抑制围岩的进一步变形,防止发生坍塌。

2000m以上的长斜井,在我国铁路建设中是极少见的,无轨运输重车长距离上坡所产生的废烟、废气对坑道的污染会相当严重,施工通风应能满足规范允许的坑道施工环境要求。同时要有足够的备用设备和零配件,以保证通风系统的正常运行。为保证施工的顺利进行,施工用电也至关重要,在斜井口需配置保证不停电的备用电源和足够的功率;为加快施工进度,斜井进入正洞后,承担多个工作面的运输任务,无轨运输的单车道斜井断面,其运输能力明显不足,需加强车辆调度系统管理。

由于乌鞘岭隧道九号斜井采取了超强支护措施,灵活动态的施工方法,形成了快速的施工生产能力,受到了总指挥部和铁道部的贺电表扬。

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