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1、淺埋偏壓隧道進洞施工關鍵技術●明紅兵●中鐵大橋局集團第六工程有限公司。湖北武漢430100摘要:本文以福建寧德寧屏公路山葫蘆隧道為背景,針對該隧道洞口頂覆蓋層薄、山體與其大角度斜交的淺理、偏壓等特殊地質(zhì)特征,研究制訂可靠有效的進洞施工方案,最終攻克難題并總結(jié)出寶貴經(jīng)驗。關焦詞:淺埋偏壓隧道進洞施工技術1工程概況寧屏公路蕉城段是省道303線的一段,該公路的建設對改善閩東山區(qū)交通條件和投資環(huán)境、完善路網(wǎng)布局、促進地方經(jīng)濟發(fā)展、擴大閩東沿海港口的經(jīng)濟腹地具有積極意義。同時該公路也是閩北山區(qū)通往閩東沿海的便捷通道和戰(zhàn)備迂
2、回線,滿足國防交通保障和地方經(jīng)濟發(fā)展的要求,該路的建成意義重大。山葫蘆隧道是寧屏路控制性工程,是座單洞雙向行車公路隧道,全長432米。隧道設計縱坡為3.O%,進出口均采用城墻式洞門。建筑界限:凈高5.9米,凈寬10.5米,其中行車道9.0米,人行道寬度2+0.75米,采用自然通風,凈空界限以外的空間設置排水及必要的照明設施等。山葫蘆隧道布置如圖1所示:圖I山葫蘆隧道布置圖(1)隧道地質(zhì)構(gòu)造。山葫蘆隧道穿越一座呈北東65。鞍妝山脊,屬于山嶺重丘區(qū)。進出口圍巖為Ⅱ類,以殘、坡積地土及花崗巖、弱風化流紋巖為主,地層覆蓋
3、較薄,存在嚴重偏壓,并且進出口段受風化影響,圍巖呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu),節(jié)理較發(fā)育,穩(wěn)定性差。(2)工程特點。場地空間狹窄;洞口上方十分陡峭,地層覆蓋薄,且嚴重偏壓,存在崩塌危險,進洞十分困難;工期緊,任務重。2隧道進洞施工方案選擇山葫蘆隧道洞頂覆蓋層只有0—12m,山體自重荷載與隧道洞口軸線成45。斜角走向,存在淺理和嚴重偏壓問題。根據(jù)實地考查,進行方案比較,最后采取上半斷面預留核心土環(huán)形開挖,在成洞面掛郵的鋼筋網(wǎng)片,噴射C20砼,插打錨桿進行加固,C20砼套拱施工,長管棚超前支護,洞身按新奧法原理施工,采用上下導坑
4、兩頭掘進,上導坑開挖,噴射C20砼、U25型鋼拱架和毗5中空注漿錨桿相結(jié)合初期支護加強,下導坑開挖,仰拱鋼拱架與上部鋼拱架閉合成環(huán)作為偏壓進洞方案,克服淺埋和偏壓的不利因素,保證隧道施工的安全。3施工方法及安全技術措施根據(jù)山葫蘆隧道進洞施工方法的特點,采取“先排水,快進洞,短掘進,多循環(huán);早支護,形成環(huán);強支撐,策安全;勤監(jiān)測,細分析;速反饋,及時襯砌”的原則組織施工,采用大管棚超前支護,上半斷面預留核心土環(huán)形開挖、下半斷面采用中間拉槽,左右馬口預裂爆破跟進開挖,掛網(wǎng)噴錨初期支護,輔以鋼拱架加強支護,襯砌緊跟開挖
5、面。為了使初期支護及早形成閉合環(huán),防止襯砌下沉并保證結(jié)構(gòu)的整體性,仰拱超前襯砌施作。施工工藝流程:上半斷面預留核心土環(huán)形開挖——成洞面掛鋼筋網(wǎng)片——插打錨桿——噴射混凝土--套拱施工——長管棚超前支護--Jz導坑開挖——掛鋼筋網(wǎng)片——噴射混凝土——中空注漿錨桿初期支護——U25型鋼支撐架——下導坑開挖——仰拱鋼拱架與上部鋼拱架閉合成環(huán)?!?58·3.1成洞面加固山葫蘆隧道洞口工程選擇在雨水比較少的旱季開始施工,在進行開挖過程中,邊坡防護與邊坡開挖同步進行,開挖到成洞面附近時預留核心土體,洞口成洞面加固掛網(wǎng)錨噴支護
6、,采用長5m,間距為1m梅花形妒2的加固錨桿,掛艫的鋼筋網(wǎng)片,網(wǎng)格間距為20X20cm,然后噴射10cm厚的C20砼支護。加固錨桿使松動區(qū)的節(jié)理裂隙、破裂面等得以聯(lián)結(jié),因而增大了錨固區(qū)圍巖的強度,有助于裂隙巖體和松動區(qū)形成整體,成為“加固帶”,預防洞頂圍巖崩塌和墜石。成洞面加固如圖2:圖2成洞面加固示薏圖3.2長管棚超前支護施工山葫蘆隧道洞頂覆蓋層較薄,山體嚴重偏壓,為了保證進洞施工的安全,在進洞口先做套拱,采用片石砼做套拱基座,套拱內(nèi)埋設4榀U25型鋼,澆注C20砼,套拱作為長管棚的導向墻。長管棚長30m,環(huán)向
7、間距50cm,共計30根。管棚采用108衄熱軋無縫鋼管,壁厚6衄,節(jié)長4m及6m。鉆孔孔徑比管棚鋼管直徑大20—30mill,鉆孔順序由高孔位向低孔位進行。鋼管前端加工成尖錐狀,尾部焊接加勁筋補強。有孔鋼花管上入巖部分梅花形布置10fi'llll注漿孔,注漿孔間距20∞,交錯布置。鋼管方向與路線中線平行,鋼管傾角為仰角2度,超前長管棚注漿支護作為淺埋段施工輔助措施。長管棚超前支護施工如圖3所示:圖3長管棚超前支護3.2.1長管棚施工方法如下長管棚注漿水灰比0.5:l,漿液擴散半徑:不小于0.5M,注漿壓力:0.5
8、—1.2M。管棚施工采用C20砼套拱做為長管棚導向墻,套拱在洞口襯砌外輪廓線以外施作,套拱內(nèi)埋設四榀U25型鋼,型鋼與管棚鋼管焊成整體。管棚套拱施工時,要預留核心土,用鉆機鉆孔,并頂進長管棚鋼管。管棚按設計位置施工,先打有孔鋼花管,注漿后再打無孔鋼管,無孔鋼管可作為檢查管,檢查注漿質(zhì)量。鋼管接頭采用絲扣連接,絲扣長15鋤,保證受力的均勻性,鋼管接頭縱向錯開。3.2.2長管