高铁隧道初期支护3资料.pptx
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1、会计学1高铁隧道初期支护高铁隧道初期支护3资料资料第1页/共27页 为了提高喷射混凝土的整体性,防止收缩开裂,使混凝土受力均匀,并提供一定的抗剪强度,有利于抵抗岩石塌落和承受冲击荷载,在喷射混凝土中有时要配置钢筋网。目前,我国各类隧道工程中应用钢筋网喷射混凝土支护的比较多,主要用于软弱破碎围岩,而更多的是与锚杆或钢拱架形成联合支护。钢筋网材料宜采用Q235钢,钢筋直径一般为68mm,网格尺寸为150mm150mm300mm300mm,搭接长度应为12个网格,采用焊接方式。第2页/共27页第3页/共27页1 1、钢筋网施工、钢筋网施工(1)钢筋网片加工 钢筋网片采用级钢筋焊制,在钢筋加工场内集中
2、加工。先用钢筋调直机把钢筋调直,再截成钢筋条,钢筋网片尺寸根据拱架间距和网片之间搭接长度综合考虑确定。钢筋焊接前要先将钢筋表面的油渍、漆污、水泥浆和用锤敲击能剥落的浮皮、铁锈等均清除干净;加工完毕后的钢筋网片应平整,钢筋表面无削弱钢筋截面的伤痕。(2)成品的存放 制作成型的钢筋网片必须轻抬轻放,避免摔地产生变形。钢筋网片成品应远离加工场地,堆放在指定的成品堆放场地上。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。(3)挂网 按图纸标定的位置挂设加工好的钢筋网片,钢筋片随初喷面的起伏铺设,绑扎固定于先期施工的系统锚杆之上,再把钢筋片焊接成网,网片搭接长度为12个网格。第4页/共27页2
3、 2、施工控制要点、施工控制要点(1)钢筋网格尺寸应符合设计要求。(2)钢筋网在初喷混凝土以后铺挂,且保护层厚度不得小于2cm。(3)砂层地段应先加铺钢筋网,沿环向压紧后再喷射混凝土。(4)钢筋网应随初喷面的起伏铺设,与受喷面的间隙一般不大于3cm,与锚杆(锚杆安装3d后)或其它固定装置连接牢固。(5)采用双层钢筋网时,第二层钢筋网应在第一层钢筋网被混凝土覆盖后铺设,其覆盖厚度不应小于3cm。(6)在开始向钢筋网喷射混凝土时,应适当缩短喷头至受喷面的距离,并调整喷射角度,这样可提高喷射料流的冲击力,迫使混凝土挤入钢筋背后,以保证钢筋能被混凝土完全包裹及喷层的密实性。钢筋保护层厚度不得小于4cm
4、。(7)喷射中如有脱落的石块或混凝土块被钢筋网卡住时,应及时清除后再喷射混凝土。第5页/共27页 无论是采用喷射混凝土还是锚杆或是在喷射混凝土中加入钢筋网、钢纤维,主要都是利用其柔性和韧性,而对其整体刚度并未过多要求。这对支护不太破碎的围岩并使其稳定是可行的。但当围岩软弱破碎严重且自稳能力差时,开挖后要求早期支护具有较大的刚度,以阻止围岩的过度变形或承受部分松弛荷载,可采用钢架支撑,钢架通常与锚杆、钢筋网、喷射混凝土等组成共同受力体系,达到支撑围岩稳定、限制围岩变形的目的。第6页/共27页一、钢架的类型一、钢架的类型 钢架一般选用钢筋、型钢、钢轨等材料,按设计要求预先制成构件,使用时焊接或栓接
5、成整体。钢架一般可分为型钢钢架和格栅钢架两种。隧隧隧隧道道道道中中中中线线线线拱部拱部拱部拱部A A单元单元单元单元拱部拱部拱部拱部B B单元单元单元单元开挖轮廓线开挖轮廓线开挖轮廓线开挖轮廓线边墙边墙边墙边墙C C单元单元单元单元边墙边墙边墙边墙D D单元单元单元单元内轨顶面内轨顶面内轨顶面内轨顶面仰拱仰拱仰拱仰拱E E单元单元单元单元第7页/共27页1、型钢钢架 型钢钢架通常由工字型钢、U型钢、H型钢、槽钢、钢轨等材料加工而成。型钢刚架的刚度和强度大,在软弱破碎围岩中施工或处理坍方时使用较多,但与混凝土粘结不好,与围岩间的空隙难于用喷射混凝土紧密充填,导致钢架附近喷射混凝土出现裂缝。工字钢
6、钢架工字钢钢架第8页/共27页2、格栅钢架 格栅钢架一般由普通级钢筋经冷弯成形后,按隧道轮廓进行设计、焊接而成。格栅钢架的断面形式有三角形、矩形、四边形。第9页/共27页格栅钢架与型钢钢架相比具有以下特点特点:(1)格栅钢架的刚度适中,容许围岩适度变形,又能及时提供支护阻力,限制围岩过大的变形,防止坍塌。(2)节约造价。(3)重量轻、便于施工安装。(4)使用灵活,可随时调整其设计尺寸。(5)能很好地随混凝土一起与围岩密贴,支护效果好。格栅钢架能被喷射混凝土紧密包裹而成为一体,形成钢筋混凝土结构。(6)便于与其他支护手段配合使用。第10页/共27页一、钢架施工一、钢架施工1、施工工艺流程 第11
7、页/共27页2 2、钢架加工、钢架加工、钢架加工、钢架加工(1 1)型钢钢架)型钢钢架 加工场地用混凝土硬化,加工场地用混凝土硬化,精确抹平,按设计放出加精确抹平,按设计放出加工大样。钢架弯制结合隧工大样。钢架弯制结合隧道开挖方法采用型钢弯制道开挖方法采用型钢弯制机按照隧道断面曲率分节机按照隧道断面曲率分节进行弯制,弯制完成后,进行弯制,弯制完成后,先在加工场地上进行试拼。先在加工场地上进行试拼。各节钢架拼装,要求尺寸各节钢架拼装,要求尺寸准确,弧形圆顺,要求沿准确,弧形圆顺,要求沿隧道周边轮廓误差不大于隧道周边轮廓误差不大于3cm3cm;型钢钢架平放时,平;型钢钢架平放时,平面翘曲小于面翘曲
8、小于2cm2cm。第12页/共27页(2)格栅钢架加工 格栅钢架一般在现场设计的工装台上加工。工作台一般用钢板制成,其上根据不同断面的钢架主筋轮廓放样成钢筋弯曲模型。钢架的焊接在胎模内焊接,控制变形。按设计加工好各单元格栅钢架后,组织试拼,检查钢架尺寸及轮廓是否合格。加工允许误差:沿隧道周边轮廓误差不大于3cm,平面翘曲应小于2cm,接头连接要求同类之间可以互换。格栅钢架各单元必须明确标准类型和单元号,并分单元堆放于地面干燥的防雨蓬内。第13页/共27页第14页/共27页3 3、钢架安装、钢架安装 钢架安装在掌子面开挖初喷完成后立即进行。根据测设的位置,各节钢架在掌子面以螺栓连接,连接板应密贴
9、。为保证各节钢架在全环封闭之前置于稳固的地基上,安装前应清除各节钢架底脚下的虚碴及杂物。同时每侧应打设锁脚锚杆(锚管),锚杆长度不小于3.5m,每侧数量为23组(每组2根)。底部开挖完成后,底部初期支护及时跟进,将钢架全环封闭。级围岩需在拱部钢架基脚处设槽钢以增加基底承载力。第15页/共27页 为保证钢架位置安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预为保证钢架位置安设准确,隧道开挖时在钢架的各连接处预留连接板凹槽。初喷混凝土时,在凹槽处打入木楔,为架设钢留连接板凹槽。初喷混凝土时,在凹槽处打入木楔,为架设钢架留出连接板(和槽钢)位置。钢架按设计位置安设,在安设架留出连接板(和槽钢)位置。钢架按设计
10、位置安设,在安设过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔过程中当钢架和初喷层之间有较大间隙应每隔2m2m用混凝土预制用混凝土预制块或钢楔楔紧,钢架背后用喷混凝土填充密实。钢架纵向连接块或钢楔楔紧,钢架背后用喷混凝土填充密实。钢架纵向连接采用钢管(钢筋),环向间距采用钢管(钢筋),环向间距1m1m。钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架钢架落底接长在单边交错进行,每次单边接长钢架1 12 2排。排。在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射混凝土。接在软弱地层可同时落底接长和仰拱相连并及时喷射混凝土。接长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接。长钢架和上部钢架通过垫板用螺栓牢固准确连接
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