高速公路特長(zhǎng)隧道大管棚施工技術(shù)研究.pdf

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1、高速公路特長(zhǎng)隧道大管棚施工技術(shù)研究■曹俊偉【摘要】文章結(jié)合工程實(shí)際情況，介紹了長(zhǎng)安隧道35m長(zhǎng)大管棚超前吏護(hù)的施工F藝。從大管棚施工的E要技術(shù)參數(shù)、套拱施工、鉆機(jī)平臺(tái)的搭設(shè)及鉆機(jī)的安設(shè)、鉆孔、清孔及鋼管的安設(shè)等方面，闡述了其豐要施工工藝的控制措施，以供類似工程參考。[關(guān)鍵詞】公路特長(zhǎng)隧道大管柵注漿加固隧道洞口段往往洞身埋深較淺，穿越淺埋段、節(jié)理密集帶、斷層等不良地質(zhì)區(qū)域。隧道洞身暗挖施工特?cái)_動(dòng)巖體，引起圍巖應(yīng)力調(diào)整和再次分布，造成的巖體沉降和坍塌必將危及暗洞施工安全和地表構(gòu)筑物的安全。采取有效技術(shù)措施控制洞身上部巖層沉降量，維持圍巖穩(wěn)定，是淺

2、埋暗挖隧道施_：丁=的關(guān)鍵。長(zhǎng)安隧道出洞口右洞將穿越淺埋段、F8斷層破碎帶，采用大管棚+密排超前小導(dǎo)管技術(shù)措施，有效控制了暗洞t部的地表沉降，洞內(nèi)拱頂下沉和周邊收斂穩(wěn)定，保證了隧道進(jìn)洞的安令。一、工程概況及地質(zhì)情況躍安隧道左線起迄樁號(hào)ZK】22+463～zKl25+580，全長(zhǎng)3117m；右線起迄樁號(hào)YKl22+495～YKl25+595，全長(zhǎng)3100111，采用分離式結(jié)構(gòu)型式，左右幅相距約20～30Ill，屬特長(zhǎng)隧道。隧道所在位置為丘陵斜坡地貌，隧道出口自然坡度約25。，隧道埋深較淺。表部分布?xì)埰路e灰黃色含碎石粉質(zhì)黏土，層厚一般約0．5～j

3、．0in，種植茶樹(shù)和竹林。下伏砂巖，灰綠色、肉紅色，主要成份為長(zhǎng)石，中細(xì)粒結(jié)構(gòu)，巖質(zhì)較硬。隧道出口段發(fā)育F8斷層破碎帶，巖體破碎，風(fēng)化裂隙發(fā)育，巖體完整性較差。隧道圍巖穿越構(gòu)造破碎帶，隧道埋深較淺，圍巖穩(wěn)定較差，[BQ]<250，綜合評(píng)定為V級(jí)圍巖。為保證隧道安全進(jìn)洞，采用大管棚的技術(shù)措施進(jìn)行超前支護(hù)。出臼右洞超前大管棚設(shè)計(jì)35m長(zhǎng)：管棚環(huán)向間距40cm，毋108鋼管外插角度1。，共計(jì)4l根。二、大管棚(35m長(zhǎng))超前支護(hù)施工工藝大管棚施工是把一組鋼管沿開(kāi)挖輪廓外已鉆好的孔中打入巖層內(nèi)，并與鋼拱架組成棚架超期支護(hù)體系，支撐管棚上部的荷載，通過(guò)

4、鋼管中梅花形布置的注漿孔向巖層中注漿，加固軟弱破碎的巖層，提高巖層的自穩(wěn)能力。管棚一次鉆孔長(zhǎng)度35111，對(duì)施工控制精度要求很高。1．施工工藝流程套拱施工一搭設(shè)鉆孔平臺(tái)一安設(shè)鉆機(jī)一鉆孔一清孔一驗(yàn)孔一鋼管頂進(jìn)一注漿。2．主要施工工藝控制措施(1)大管棚施工的主要技術(shù)參數(shù)①鋼花管108mmX6mm，基本管節(jié)長(zhǎng)度為3Ill和6m。②導(dǎo)向管140mm×4mm鋼管。③鉆孔長(zhǎng)度35In，環(huán)向間距40cm，共計(jì)4l根。④鋼管外插角l。。⑤隧道縱向同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50％，相鄰鋼管的接頭至少需錯(cuò)開(kāi)lm。(2)套拱施工套拱設(shè)計(jì)C30混凝土澆筑，縱向長(zhǎng)度

5、2m、厚100cm，施工內(nèi)徑692cm，外徑792cm。導(dǎo)向管為中i40×4mm無(wú)縫鋼管，導(dǎo)向管安裝縱向外插角I。(不包括路線縱坡)，環(huán)向間距40cm，方向與路線中線平行。套拱內(nèi)置6榀n6工字鋼，孔口管用中22鋼筋固定，每根長(zhǎng)90cm。套拱具有管棚鉆孔導(dǎo)向墻和管棚注漿止?jié){墻的作用，套拱內(nèi)預(yù)埋導(dǎo)向管的平面位置、外插角的精度直接影響管棚鉆孔的精度及支護(hù)效果。因此．鋼拱架需安設(shè)準(zhǔn)確和牢固，保證導(dǎo)向管牢固焊接在鋼拱架上，避免澆筑套拱混凝土?xí)r導(dǎo)向管移位。(3)搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)、安設(shè)鉆機(jī)隧道出洞口右洞洞口V級(jí)圍巖采用預(yù)留核心士法開(kāi)挖。在預(yù)留核心土上搭設(shè)鉆機(jī)平

6、臺(tái)，使其支墊穩(wěn)定并且牢固可靠，避免鉆機(jī)在鉆孔時(shí)產(chǎn)生不均勻沉降和移動(dòng)，影響鉆孔質(zhì)量。鉆機(jī)安設(shè)至鉆孔位置，調(diào)整其高度，并將鉆桿放入套拱導(dǎo)向管中，測(cè)量、定位、調(diào)整，確定鉆機(jī)最佳位置，保證鉆桿軸線與導(dǎo)向管軸線平行、一致。(4)鉆孔管棚鉆孔采用潛孔鉆機(jī)(C2561Y)，鉆i山原序從兩側(cè)對(duì)稱向拱頂推進(jìn)。①鉆進(jìn)過(guò)程根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)狀態(tài)及時(shí)判斷成孔質(zhì)量，及時(shí)處理鉆進(jìn)過(guò)程出現(xiàn)的坍孔、卡鉆事故。②鉆7L過(guò)程不時(shí)的測(cè)定鉆桿角度是否正確，避免偏位，確保鉆孔方向。鉆進(jìn)過(guò)程中鉆孔如向下偏斜，用水泥砂漿填充偏斜部位，待水泥砂漿達(dá)到一定強(qiáng)度后，再?gòu)钠遍_(kāi)始部位繼續(xù)鉆進(jìn)；如向上偏

7、斜，采用特殊合金鉆頭進(jìn)行再次鉆進(jìn)。⑨如實(shí)填寫(xiě)鉆孔原始記錄，并且對(duì)孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述，作為洞身開(kāi)挖的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。根據(jù)長(zhǎng)安隧道鉆孔記錄顯示，洞[】段為砂巖，巖體破碎、無(wú)水，地質(zhì)條件與地質(zhì)勘查報(bào)告相符，故暗洞洞口段v級(jí)圍巖開(kāi)挖采用預(yù)留核心土法，減小掌子面的臨空面，降低隧道的洞身變形，開(kāi)挖與初期支護(hù)循環(huán)作業(yè)，及時(shí)封閉外露巖體。(5)清孔、驗(yàn)孔①鉆孔結(jié)束后用用鉆桿配合鉆頭(中130nlnl)來(lái)回掃孔，清除孔內(nèi)浮渣至孔底，避免堵孔，確?？讖?、孔深符合要求。②孔底至孔口鉆渣用高壓風(fēng)清除。③檢測(cè)驗(yàn)收孔深，孔傾角和外插角。(6)安設(shè)鋼管鋼管接頭采用長(zhǎng)

8、15cm的絲扣連接，奇數(shù)編號(hào)的鉆孔第一節(jié)管采用3m鋼管，偶數(shù)編號(hào)的鉆孔第一節(jié)鋼管采用6m鋼管，后續(xù)每節(jié)均均采用6m鋼管，保證鋼管接頭至少錯(cuò)開(kāi)1m。在鉆機(jī)上安裝頂進(jìn)連