淺埋偏壓軟弱破碎圍巖隧道大管棚超前支護(hù)進(jìn)洞的施工技術(shù)

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1、淺埋偏壓軟弱破碎圍巖隧道大管棚超前支護(hù)進(jìn)洞的施工技術(shù)許紅波（中鐵十四局集團(tuán)第四工程有限公司濟(jì)南市250002）【摘要】超前大管棚支護(hù)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(hù)措施。本文重點(diǎn)介紹了在建張?zhí)畦F路ZTSG-7標(biāo)段黨峪隧道進(jìn)口超前大管棚及注漿的施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)?！娟P(guān)鍵詞】隧道施工，超前支護(hù)，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(cè)及遵化市黨峪鎮(zhèn)西南側(cè)，地表起伏較大，丘間溝谷多成“V”字型。隧道進(jìn)口里程為DK404+760，出口里程為DK405+071，全長(zhǎng)331m。隧道最大埋深約38.5米，。隧道地表基

2、巖裸露，為薊縣系霧迷山組（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(qiáng)風(fēng)化～弱風(fēng)化，局部表層為全風(fēng)化，節(jié)理裂隙發(fā)育，巖體較破碎，呈碎石狀塊石狀結(jié)構(gòu)，巖層產(chǎn)狀179°∠53°。隧道進(jìn)口處地表風(fēng)化嚴(yán)重，巖體極破碎，最小埋深約0.8米，偏壓嚴(yán)重。全隧道包含偏壓式明洞7m，Ⅴ級(jí)圍巖114m，Ⅲ級(jí)圍巖190m。隧道圍巖級(jí)別餅狀圖如下圖：隧道范圍內(nèi)地下水類(lèi)型為基巖裂隙水，主要受大氣降水補(bǔ)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(hù)參數(shù)黨峪隧道采用φ108超前大管棚，管棚采用直徑108mm，

3、壁厚5mm鋼管，進(jìn)口施作長(zhǎng)度30m，環(huán)向間距3根/m。3.施工工藝及要求3.1.施工準(zhǔn)備在施作長(zhǎng)管棚前應(yīng)先進(jìn)行洞口開(kāi)挖，及完成邊、仰坡的防護(hù)、天溝砌筑。3.2.邊仰坡開(kāi)挖黨峪隧道進(jìn)口視現(xiàn)場(chǎng)圍巖實(shí)際情況采用機(jī)械開(kāi)挖或爆破開(kāi)挖。開(kāi)挖線外10m設(shè)截水天溝，截水天溝采用M15漿砌片石水溝。按設(shè)計(jì)對(duì)暗洞口位置進(jìn)行測(cè)量復(fù)核、邊仰坡測(cè)量放線，做好臨時(shí)排水系統(tǒng)，然后采用挖掘機(jī)沿測(cè)量組指定開(kāi)挖線開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)采用分層開(kāi)挖，每層2m，配備專(zhuān)人密切注意觀測(cè)原狀土的動(dòng)態(tài)，一旦出現(xiàn)滑塌趨勢(shì)，立即停止開(kāi)挖對(duì)邊坡進(jìn)行組織防護(hù)，同時(shí)挖機(jī)刷坡時(shí)，必須邊挖邊用抓背拍實(shí)確保開(kāi)挖施工安全。開(kāi)挖時(shí)要

4、經(jīng)常使用測(cè)量?jī)x器對(duì)開(kāi)挖高度進(jìn)行測(cè)量，以免超挖。3.3邊坡防護(hù)進(jìn)口臨時(shí)邊仰坡坡面加固采用錨噴掛網(wǎng)支護(hù)，錨桿長(zhǎng)采用φ22螺紋鋼制作，長(zhǎng)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(hù)至上而下，隨開(kāi)挖分層及時(shí)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(bǔ)牢實(shí)、平整，噴砼分兩次進(jìn)行。初噴3～5cm用于及早封閉圍巖，填平巖面，在布設(shè)錨桿、鋼筋網(wǎng)后進(jìn)行復(fù)噴，達(dá)到設(shè)計(jì)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(hù)坡面的銜接封閉處理，防止水從縫隙浸入明洞開(kāi)挖和邊仰坡開(kāi)挖同步進(jìn)行。進(jìn)口永久邊仰坡采用骨架

5、護(hù)坡防護(hù)。3.4大管棚超前支護(hù)施工本隧道管棚鋼管采用φ108×5熱軋鋼管，長(zhǎng)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(jí)普通硅酸鹽水泥。注漿結(jié)束后采用M7.5水泥砂漿填充鋼管，以增強(qiáng)管棚強(qiáng)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(zhǎng)度不小于15cm，同一橫斷面內(nèi)接頭數(shù)不大于50%，導(dǎo)管內(nèi)增設(shè)鋼筋籠（由四根Ф22主

6、筋和固定環(huán)組成）。管棚施工工藝流程圖：管棚施工工藝流程圖3.4.1、施作導(dǎo)向墻混凝土導(dǎo)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(shè)I20a工字鋼架及Ф140×5mm導(dǎo)向套管，導(dǎo)向套管沿拱圈環(huán)向布設(shè)，間距、位置及方向應(yīng)準(zhǔn)確，固定鋼筋與導(dǎo)向管采用雙面焊接，焊接長(zhǎng)度不小于5d，導(dǎo)向墻與明洞襯砌之間預(yù)留15cm變形量。3.4.2、導(dǎo)向鋼管導(dǎo)向管采用Ф140×5mm鋼管，長(zhǎng)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(dǎo)向管位置。導(dǎo)向管平行線路設(shè)計(jì)線，仰角為10（不包含線路縱向坡度，在實(shí)際測(cè)量放樣中要考慮路線縱坡）。為防止導(dǎo)

7、向管在長(zhǎng)管棚施工鉆孔過(guò)程中的振動(dòng)松動(dòng)，導(dǎo)向管焊接在鋼拱架外側(cè)，并用Φ22鋼筋焊接加固，Φ22固定筋與導(dǎo)向管、I20a工字鋼焊接成整體，采用雙面焊接，焊縫長(zhǎng)度大于5倍鋼筋直徑。防止?jié)仓炷習(xí)r產(chǎn)生位移。3.4.3、安裝鉆機(jī)、鉆機(jī)就位1、鉆機(jī)平臺(tái)：預(yù)留10米核心土不開(kāi)挖作為鉆機(jī)工作平臺(tái)，鉆孔由高孔位向低孔位對(duì)稱(chēng)進(jìn)行。2、平臺(tái)支撐要著實(shí)地，連接要牢固、穩(wěn)定。防止在施鉆時(shí)鉆機(jī)產(chǎn)生不均勻下沉、擺動(dòng)、位移等影響鉆孔質(zhì)量。3、鉆機(jī)定位：鉆機(jī)要求與已設(shè)定好的導(dǎo)向管方向平行，必須精確核定鉆機(jī)位置。用全站儀、掛線、桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整，確保鉆機(jī)鉆桿軸線與導(dǎo)向管軸線相吻

8、合。3.4.4、鉆孔1、鉆孔前先檢查鉆機(jī)機(jī)械狀況是否正常；鉆孔時(shí)根