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西南山区高速铁路建设工程常见质量问题:洞身支护与虚渣清理

时间:2023-08-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:图1.11量测点布置示意图2.超前支护不符合要求图1.12超前小导管未按设计施工现象:掌子面拱顶局部超前小导管环向间距过大、悬空,施工角度不对,注浆不到位。图1.20仰拱虚渣未清理干净防治措施:①对作业人员进行技术交底培训,强化标准落到实处。图1.21初期支护空洞原因分析:①光爆质量不高、超挖严重,未采用同等级混凝土回填。

西南山区高速铁路建设工程常见质量问题:洞身支护与虚渣清理

1.监控量测点布置不规范(图1.10)

(1)现象:测点反光片用钢钉固定,量测点未埋入基岩,监控量测已被喷浆料全覆盖。

图1.10 监控量测点布置不到位

(2)原因分析:

①技术交底和作业标准落实不到位。

②监控量测点埋设及保护工作检查不到位。

(3)防治措施:

①对监控量测人员进行交底培训,落实作业标准。

②严格落实现场监控量测工序验收手续,落实跟班作业、跟踪管理责任。

图1.11 量测点布置示意图

2.超前支护不符合要求(图1.12)

图1.12 超前小导管未按设计施工

(1)现象:掌子面拱顶局部超前小导管环向间距过大、悬空,施工角度不对,注浆不到位。

(2)原因分析:

①现场检查验收不到位,钻孔定位间距偏大。

②作业台架高度以及钻杆长度影响作业空间,导致小导管钻设角度不易控制。

③围岩岩性、构造复杂,导致钻设时角度偏差。

④现场管理人员履职不到位,检查不细致。

(3)防治措施:

①钻孔前须复核孔位位置,钻入后进行固定,避免钻进过程中出现歪斜。

优化作业台架,确保小导管施工时作业空间满足要求。

③根据实际围岩情况,在允许误差范围内调整开孔位置和角度。

④加强现场监督检查,确保导管注浆饱满。

3.初期支护锚杆(管)未按设计施作(图1.13、图1.14)

(1)现象:

①锚管间距偏大、长度不足,锁角钢管施作角度与设计不符、未与钢架有效连接,锚杆注浆不饱满。

图1.13 锚管(杆)未按设计施工

②锁脚锚杆与钢架未采用U型焊接,锁脚锚杆打入角度不对,小于设计(与水平线夹角20°)要求

图1.14 3m的径向锚杆注浆不饱满

(2)原因分析:

①孔位布置不均,采用一般风动凿岩机钻孔,未采用专用机械钻孔施作。

②过程检查验收不严,未及时清退长度不足的锚管(杆)。

③现场对锁角钢管技术交底不到位或过程监管失责。

④浆体配置未严格执行配合比。

⑤注浆不饱满、孔内空气未排尽或压力不够。

(3)防治措施:

①按照设计图纸布置孔位,锚杆采用专用机械成孔打入,用一般风动凿岩机时应配备专用冲击器,钻孔应圆而直,应与围岩壁面或其所在部位岩层的主要结构面垂直。

②现场要根据设计尺寸仔细检查中空锚杆、锁脚锚管(杆)尺寸。

③杆体插入锚杆孔时,应保持位置居中,插入深度应满足设计要求。

④砂浆或水泥浆严格按配合比调配,可添加适量的微膨胀剂和速凝剂

⑤加强现场技术指导和管理,做好隐蔽工程的旁站监督、验收工作。

4.钢筋网片定位不准,搭接长度不足(图1.15)

(1)现象:钢筋网片未居中布置,紧靠拱架。

图1.15 钢筋网片未居中、紧靠

(2)原因分析:

隧道光爆质量不高、超挖严重,造成初喷混凝土不平顺,钢筋网片随初喷混凝土面起伏铺设,容易造成网片安装、固定不牢固或者搭接长度不一致,局部搭接长度不足。

②上循环预留搭接钢筋网保护程度不足,预留网格被下循环开挖作业破坏,造成下循环搭接长度不足。

③已加工的网片运输、储存保护程度不足,导致钢筋网片变形,不能居中固定。

(3)防治措施:

①提高光爆效果,测量放样时要精确标出开挖轮廓线,并根据围岩情况动态调整和优化光面爆破参数,减少和控制超欠挖现象。

②加强钢筋网片成品和已安装的网片保护,制作成型的钢筋网片必须堆放在指定的半成品堆放场地上,存放和运输过程中要避免潮湿的环境,防止锈蚀、污染和变形。施工前应检查钢筋网片外观是否平整,无翘曲变形。

③严格落实“首件制”,对隧道井在施工过程中严格按照“三检”制度,加强过程管控,上道工序不合格、隐蔽工程未经验收,不得进入下道工序作业,确保各道工序的施工质量。

5.格栅钢架制作不规范(图1.16)

(1)现象:格栅钢架八字结未连接、八字结与主筋未焊接,与图纸不符。

(2)原因分析:

①技术交底不清楚,现场检查验收不细致。

②加工模具制作粗糙,工艺掌握不熟练。

(3)防治措施:

①强化现场技术指导,严格按设计图纸加工。

②改进加工模具,提高施工工艺水平。(www.xing528.com)

图1.16 格栅钢架八字结未连接

图1.17 格栅钢架平面图和节点焊接示意图

6.钢架制作、安装不规范(图1.18)

(1)现象:工字钢拱架焊接处无补强措施,连接板处无加劲角钢;钢架法兰盘连接不密贴,螺丝不全,采用焊接连接;采用M18代替设计的M24螺栓,降低了工字钢拱架接头连接处的强度和抗剪力。

图1.18 钢筋制作、安装不规范

(2)原因分析:

①加工工字钢拱架偷工减料,出厂验收把关不严。

②工字钢出厂前未进行试拼或现场保护不到位,工字钢各个单位变形,安装过程中定位偏差大。

③工字钢上导段定位不准导致下导对应、衔接存在缝隙。

图1.19 工字钢焊接角钢加肋及钻孔尺寸满足设计要求

(3)防治措施:

①对加工厂作业人员进行技术交底及作业培训,做好验收工作。

②工字钢半成品验收、试拼合格后方可出厂。

③现场做好工字钢半成品的保护,安装定位准确。

7.仰拱虚渣未清理(图1.20)

(1)现象:仰拱虚渣未清理干净即进行喷射混凝土作业。

(2)原因分析:

①作业人员作业标准掌握或执行不到位。

②管理人员履责不到位。

图1.20 仰拱虚渣未清理干净

(3)防治措施:

①对作业人员进行技术交底培训,强化标准落到实处。

②强化工序检查,落实质检责任。

③对已经喷射完毕段落进行返工处理,清理完毕留存影像资料,验收合格后方可进行下道工序作业。

8.初支背后存在空洞(图1.21)

(1)现象:拱腰在喷射混凝土过程中存在空洞,拱顶初期支护背后有空洞(深度达到60cm)。

图1.21 初期支护空洞

(2)原因分析:

①光爆质量不高、超挖严重,未采用同等级混凝土回填。

②喷射混凝土作业时未分段、分片、分层依次进行,喷射顺序不是自下而上,现场操作随意性强。

③喷射时未先将低洼处大致喷平后再按照施工顺序操作。

④喷射混凝土时要求反复喷射,部分作业人员为节省时间、减少操作步骤而采取“堆码式”喷射,操作手的喷头未垂直于岩面。

(3)防治措施:

①测量放样时要精确标出开挖轮廓线,并根据围岩情况及时调整和优化光面爆破参数,减少和控制超挖现象。

②调整施工顺序,改进施工工艺。为避免初支背后脱空,优化施工工序,应重点把握“初喷”和“复喷”工序。“初喷”混凝土面的平整度是减少背后脱空的关键,因为混凝土表面平整,钢筋网格和钢架就能紧贴“初喷”的混凝土面,其背后就不会留有间隙。

③加强喷射混凝土工艺过程指导及提高其施作质量,严格采用分段、分片、分层依次进行喷射,避免岩面与钢筋网出现空隙或造成初支不密实。

9.初支喷射混凝土厚度不足(图1.22)

(1)现象:初期支护喷混凝土厚度不足,钢拱架明显成肋条状。

图1.22 初期支护肋条状

2)原因分析:

①开挖断面偏小或预留沉落量不足或对欠挖部分未作处理,导致初支厚度不足。

②开挖爆破成型效果差。

③钢拱架安装不精确,出现“凸出来、凹进去”的现象,喷混凝土时来回调整喷射量,不但平整度难以控制,同时也降低功效。

④作业人员对湿喷机械手工艺操作不熟练。

(3)防治措施:

①对开挖净空检查,严格按设计和规范预留沉落量,对欠挖部分作凿除处理,对全环(断面每2m间距)钻孔检测初支厚度。

②根据围岩特征优化爆破参数,保证基面成型效果。设置控制喷射混凝土厚度标志、尺量拱架间深长比等措施加强初支厚度验收管控。

a.在Ⅱ、Ⅲ级无拱架段喷混凝土顶面控制采用“埋钉法”,可利用锚杆头和固定网片的钢筋桩作为基面控制的顶面位置。

b.加强钢拱架安装的检查验收,Ⅳ、Ⅴ级围岩段钢拱架的内缘纵向顺直平齐,提供良好的基准面,达到喷射混凝土圆顺平整的效果。

③喷混凝土机械手操作工艺(以三一〈SYM5171TPJ〉湿喷机械手为例):

a.喷射作业应分段、分片自下而上连续进行,喷射角度应与受喷面垂直,若受喷面被钢架、钢筋网覆盖时,可将喷嘴稍加偏斜,但不宜小于70°;喷嘴与受喷面距离控制在0.8~1.2m,当收面时,喷嘴距离宜控制在1.5~1.8m。如岩面凹凸不平时,应先喷凹处找平,然后再向上喷射。

b.喷射混凝土过程中,分层喷射的厚度非常关键,由于速凝剂的初凝和终凝需要经过一段时间,初喷厚度过大,容易使混凝土尚未凝结而新喷射混凝土再覆盖会易引起较大的回弹或塌落。分层厚度初喷混凝土以3~5m为宜,复喷时拱部不应超过10cm,边墙不应超过15cm。

c.经过现场试验总结,边墙喷混凝土速率宜为20~22m3/h,拱部喷混凝土速率宜为15~18m3/h;边墙喷混凝土速凝剂掺量宜为3%~4%,拱部喷混凝土速凝剂掺量宜为4%~5%。

d.喷射路线呈小螺旋形绕圈运动,绕圈直径以30cm左右为宜,后一圈压前一圈的1/3~1/2,喷射路线呈“S”形,每次“S”形长度为3~4m,平行轨迹应衔接,料束旋转速度均匀;小区域喷混凝土喷嘴应连续、缓慢作横向环行移动,喷射手所画环形圈,横向为40~60cm,高15~20cm。

e.经实践总结出“动大臂,移小臂”的操作要点,通过大、小臂之间的协调旋转,操作人员可以调整小臂的行程速度,确保移动喷射由点到线再到面,保持喷混凝土面的平整度。

图1.23 钢拱架段喷混凝土施工及拱架段喷混凝土现场效果

f.钢架段喷混凝土时,钢架肋部位易产生过厚情况,每班作业时需安排专人进行钢架肋部混凝土铲除工作。喷射完成待初凝后,人工修整平面,工人采用长柄铁锹或平铲,铲除结团、凸出的混凝土,确保表面平整美观。

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