淺埋偏壓軟弱破碎圍巖隧道大管棚超前支護進洞的施工技術

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1、淺埋偏壓軟弱破碎圍巖隧道大管棚超前支護進洞的施工技術許紅波（中鐵十四局集團第四工程有限公司濟南市250002）【摘要】超前大管棚支護是隧道施工中穿越隧道洞口的軟弱破碎圍巖地段，淺埋偏壓地段有效地支護措施。本文重點介紹了在建張?zhí)畦F路ZTSG-7標段黨峪隧道進口超前大管棚及注漿的施工工藝及質(zhì)量控制要點?！娟P鍵詞】隧道施工，超前支護，大管棚，注漿1．工程概況黨峪隧道位于在建承唐高速公路西側及遵化市黨峪鎮(zhèn)西南側，地表起伏較大，丘間溝谷多成“V”字型。隧道進口里程為DK404+760，出口里程為DK405+071，全長331m。隧道最大埋深約38.5米，。隧道地表基巖裸露，為

2、薊縣系霧迷山組（Jxw）白云巖。局部覆蓋第四系上更新統(tǒng)沖洪積（Q3dl+pl）薄層粗角礫巖。白云巖，強風化～弱風化，局部表層為全風化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，呈碎石狀塊石狀結構，巖層產(chǎn)狀179°∠53°。隧道進口處地表風化嚴重，巖體極破碎，最小埋深約0.8米，偏壓嚴重。全隧道包含偏壓式明洞7m，Ⅴ級圍巖114m，Ⅲ級圍巖190m。隧道圍巖級別餅狀圖如下圖：隧道范圍內(nèi)地下水類型為基巖裂隙水，主要受大氣降水補給，洞身內(nèi)賦存少量基巖裂隙水，滲透系數(shù)推薦值K=0.25m/d。2．超前大管棚支護參數(shù)黨峪隧道采用φ108超前大管棚，管棚采用直徑108mm，壁厚5mm鋼管，進口

3、施作長度30m，環(huán)向間距3根/m。3.施工工藝及要求3.1.施工準備在施作長管棚前應先進行洞口開挖，及完成邊、仰坡的防護、天溝砌筑。3.2.邊仰坡開挖黨峪隧道進口視現(xiàn)場圍巖實際情況采用機械開挖或爆破開挖。開挖線外10m設截水天溝，截水天溝采用M15漿砌片石水溝。按設計對暗洞口位置進行測量復核、邊仰坡測量放線，做好臨時排水系統(tǒng)，然后采用挖掘機沿測量組指定開挖線開挖，開挖時采用分層開挖，每層2m，配備專人密切注意觀測原狀土的動態(tài)，一旦出現(xiàn)滑塌趨勢，立即停止開挖對邊坡進行組織防護，同時挖機刷坡時，必須邊挖邊用抓背拍實確保開挖施工安全。開挖時要經(jīng)常使用測量儀器對開挖高度進行

4、測量，以免超挖。3.3邊坡防護進口臨時邊仰坡坡面加固采用錨噴掛網(wǎng)支護，錨桿長采用φ22螺紋鋼制作，長3m，間距1.2m×1.2m,梅花狀布置；φ8鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格間距25cm×25cm；防護至上而下，隨開挖分層及時施作，噴射砼施工前清除表面浮土、松石，并將較大裂縫、凹坑嵌補牢實、平整，噴砼分兩次進行。初噴3～5cm用于及早封閉圍巖，填平巖面，在布設錨桿、鋼筋網(wǎng)后進行復噴，達到設計厚度15cm要求。金屬網(wǎng)及錨桿頭不得外露，并做好噴層周邊與未防護坡面的銜接封閉處理，防止水從縫隙浸入明洞開挖和邊仰坡開挖同步進行。進口永久邊仰坡采用骨架護坡防護。3.4大管棚超前支護施工本隧道

5、管棚鋼管采用φ108×5熱軋鋼管，長30m，環(huán)向間距3根/m，外插角：1.0°~3.0°（鋼管軸線與襯砌外緣線夾角），方向與路線方向平行，注漿采用水泥單漿液，注漿壓力0.5~2.0MPa，水泥漿水灰比W/C=1：1，水泥采用P.O42.5級普通硅酸鹽水泥。注漿結束后采用M7.5水泥砂漿填充鋼管，以增強管棚強度。鋼花管上鉆注漿孔，孔徑10~16mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm。相鄰鋼管采用絲扣連接，絲扣長度不小于15cm，同一橫斷面內(nèi)接頭數(shù)不大于50%，導管內(nèi)增設鋼筋籠（由四根Ф22主筋和固定環(huán)組成）。管棚施工工藝流程圖：管棚施工工藝

6、流程圖3.4.1、施作導向墻混凝土導向墻在明洞襯砌輪廓線以外施作，截面尺寸1m×1m，采用C20鋼架混凝土，內(nèi)埋設I20a工字鋼架及Ф140×5mm導向套管，導向套管沿拱圈環(huán)向布設，間距、位置及方向應準確，固定鋼筋與導向管采用雙面焊接，焊接長度不小于5d，導向墻與明洞襯砌之間預留15cm變形量。3.4.2、導向鋼管導向管采用Ф140×5mm鋼管，長度1m環(huán)向間距3根/m，用全站儀定出隧道中線，均勻劃出導向管位置。導向管平行線路設計線，仰角為10（不包含線路縱向坡度，在實際測量放樣中要考慮路線縱坡）。為防止導向管在長管棚施工鉆孔過程中的振動松動，導向管焊接在鋼拱架外側

7、，并用Φ22鋼筋焊接加固，Φ22固定筋與導向管、I20a工字鋼焊接成整體，采用雙面焊接，焊縫長度大于5倍鋼筋直徑。防止?jié)仓炷習r產(chǎn)生位移。3.4.3、安裝鉆機、鉆機就位1、鉆機平臺：預留10米核心土不開挖作為鉆機工作平臺，鉆孔由高孔位向低孔位對稱進行。2、平臺支撐要著實地，連接要牢固、穩(wěn)定。防止在施鉆時鉆機產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。3、鉆機定位：鉆機要求與已設定好的導向管方向平行，必須精確核定鉆機位置。用全站儀、掛線、桿導向相結合的方法，反復調(diào)整，確保鉆機鉆桿軸線與導向管軸線相吻合。3.4.4、鉆孔1、鉆孔前先檢查鉆機機械狀況是否正常；鉆孔時根