大羅山隧道進(jìn)洞雙層管棚方案

1、溫州市環(huán)山北路龍灣段道路工程大羅山隧道左洞雙層管棚 專(zhuān)項(xiàng)施工方案編制： 復(fù)核： 審核： 中交一公局第二工程有限公司 環(huán)山北路項(xiàng)目經(jīng)理部2014年8月第一章 地質(zhì)、水文、設(shè)計(jì)概況一、地質(zhì)概況如圖所示，洞口段為緩坡地貌，坡度815°，覆蓋層為第四系洪坡積含碎石粉質(zhì)粘土，含黏性土碎石、灰黃色、稍濕、可塑、松散，層厚36.5米；下伏全中風(fēng)化含角礫晶屑凝灰?guī)r。全風(fēng)化巖呈砂土狀，中密狀，風(fēng)化不均，局部夾中風(fēng)化巖塊，層厚13.624米。根據(jù)設(shè)計(jì)地質(zhì)縱斷面圖可知在原設(shè)計(jì)地表注漿范圍以上尚有大于100m的坡積土，土體穩(wěn)定性差，整體下滑可能性大。設(shè)計(jì)地表注漿管進(jìn)入凝灰?guī)r起固結(jié)土體作用，但注漿管下端進(jìn)入全

2、風(fēng)化凝灰?guī)r遇水軟化。下部開(kāi)挖擾動(dòng)下，極有可能隨坡積土體整體下滑。根據(jù)設(shè)計(jì)施工圖評(píng)審中工程地質(zhì)條件評(píng)價(jià)及措施建議該段為全風(fēng)化巖，遇水軟化，承載力迅速降低，地表兩隧道中間為沖溝，雨季水量豐富，建議該段進(jìn)行地基處理，并采取合理的開(kāi)挖方式，短進(jìn)尺，及時(shí)支護(hù)，防止冒頂，保證安全，仰坡坡率建議為1:1。二、水文洞口段地下水主要為孔隙潛水，除大氣降水間接補(bǔ)給外，受地表水體直接補(bǔ)給。孔隙潛水廣泛分布，含水層主要有淤泥、淤泥質(zhì)黏土及黏土組成，含水性差，水質(zhì)差，透水性弱。洪坡積斜地分布含碎石粉質(zhì)黏土、黏土性土碎（塊）石松散類(lèi)，富水性和透水性較差。三、設(shè)計(jì)概況隧道左洞出口ZK2+695ZK2+710段地表注漿，注漿

3、寬度26m，注漿管長(zhǎng)度到拱頂。ZK2+720ZK2+735段為明洞，在ZK2+720處施作40m108洞口大管棚。邊仰坡防護(hù)采用42小導(dǎo)管掛雙層E6定型鋼筋網(wǎng)片噴射20cm厚C20砼。第二章 施工情況施工期間發(fā)現(xiàn)仰坡及邊仰坡結(jié)合部位在拱頂標(biāo)高垂直下挖（下圖紅框部位）時(shí)出現(xiàn)裂紋，該處開(kāi)挖上級(jí)仰坡(拱頂標(biāo)高下23m)時(shí)未見(jiàn)有明顯滲水，再挖下級(jí)仰坡(拱頂標(biāo)高下35m)時(shí)出現(xiàn)滲水，圍巖迅速軟化，局部掉塊，仰坡噴砼面出現(xiàn)裂紋。施工中發(fā)現(xiàn)地表注漿無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)效果，在增大注漿壓力、更換注漿設(shè)備、調(diào)整注漿工藝、更換注漿隊(duì)伍等多種方式調(diào)節(jié)下，漿液擴(kuò)散度均達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，根據(jù)開(kāi)挖揭示注漿管頂端未進(jìn)入基巖。據(jù)此我部

4、認(rèn)為地表注漿對(duì)該處松散的坡積土層固結(jié)作用有限，仍存在較大滑移隱患。第三章 施工方案根據(jù)本隧道情況，傳統(tǒng)的單層管棚法不能滿(mǎn)足施工要求，故擬選取雙層管棚法作為進(jìn)洞施工方案。3.1、洞口開(kāi)挖明洞開(kāi)挖和邊仰坡開(kāi)挖同步進(jìn)行，開(kāi)挖的同時(shí)注意由于洞口需施工40m的長(zhǎng)大管棚，故明洞段開(kāi)挖采用預(yù)留核心土開(kāi)挖。然后按照設(shè)計(jì)坡率對(duì)邊仰坡進(jìn)行刷坡，邊開(kāi)挖邊防護(hù)，并配備專(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。整個(gè)邊坡坡度由專(zhuān)門(mén)技術(shù)管理人員用坡度尺控制。洞口位置工作平臺(tái)開(kāi)挖完成后，組織對(duì)套拱段進(jìn)行開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)注意基礎(chǔ)分臺(tái)階開(kāi)挖，

5、并對(duì)邊坡及墻腳進(jìn)行加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)加設(shè)鎖腳錨桿進(jìn)行鎖腳固定，鎖腳錨桿采用22鋼筋，長(zhǎng)度3.5m。打進(jìn)圍巖后用錨固劑錨固。洞口開(kāi)挖施工的同時(shí)，對(duì)隧道洞口進(jìn)行地表沉降進(jìn)行布置測(cè)點(diǎn)，左洞出口現(xiàn)場(chǎng)布置2個(gè)地表沉降監(jiān)控量測(cè)斷面，ZK2+720及ZK2+710。一個(gè)量測(cè)斷面布設(shè)13個(gè)量測(cè)點(diǎn)，其中中間16m每隔2m布設(shè)一個(gè)點(diǎn)，兩側(cè)每4m布設(shè)一個(gè)點(diǎn)。量測(cè)斷面檢測(cè)頻率按開(kāi)挖面前30m，1次/2天；開(kāi)挖面前30m，2次/天；開(kāi)挖面后3080m，開(kāi)挖面后80m，1次/7天。同時(shí)兼顧現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在位移量較大地段將測(cè)點(diǎn)布置密一點(diǎn)，量測(cè)精度滿(mǎn)足h=0.1mm。量測(cè)控制樁長(zhǎng)10cm，寬10cm，深50cm，采用12鋼筋長(zhǎng)

6、40cm。3.2、施作套拱套拱采用先墻后拱方法施工，先做基礎(chǔ)底部邊墻，待邊墻強(qiáng)度滿(mǎn)足要求后施工拱圈部分。基礎(chǔ)邊墻左邊做1m高，右邊做2m，若基礎(chǔ)底部承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的容許承載力300kap，對(duì)基礎(chǔ)采取加寬加深處理，或現(xiàn)場(chǎng)與業(yè)主及監(jiān)理工程師溝通聯(lián)系設(shè)計(jì)方，采取變更處理，對(duì)該段基底進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)措施。套拱基礎(chǔ)開(kāi)挖分三步開(kāi)挖，挖至基礎(chǔ)底部時(shí)立即對(duì)基坑進(jìn)行封閉，當(dāng)遇到基坑底部有水時(shí)必須全部抽干后，方可準(zhǔn)予施工。洞口端用2m 長(zhǎng)套拱(C30砼) 作為大管棚導(dǎo)向墻。套拱施工采用先墻后拱法，在2m套拱內(nèi)架立雙層五榀鋼拱架（縱向間距0.4m），內(nèi)層采用I18工字鋼。外層采用I12.6工字鋼，每層工字鋼分為3段，

7、段與段之間采用螺栓連接，工字鋼與工字鋼間縱向采用22鋼筋焊接成一個(gè)整體，環(huán)向間距0.5m，并在工字鋼內(nèi)、外緣交錯(cuò)布置，整個(gè)工字鋼采用雙面焊接，焊縫厚度不小于4cm。在鋼支撐上安裝140×4mm,長(zhǎng)2m的孔口管，導(dǎo)向管（即孔口管）沿拱圈環(huán)向布設(shè)內(nèi)層61根（圓心角100°）外層60根，間距中對(duì)中30cm?？卓诠懿捎?2鋼筋焊接在工字鋼上，方向與管棚位置方向一致，22鋼筋與工字鋼、孔口管相接處采用雙面焊接，焊接寬度不小于15cm。然后澆注120cm厚的C30砼包裹鋼支撐和導(dǎo)向管?；炷翝仓捎盟喙捃?chē)運(yùn)輸，吊機(jī)吊運(yùn)方法施工。施工時(shí)注意對(duì)混凝土進(jìn)行搗固，注意搗固力度不可過(guò)大，防止暴

8、?，F(xiàn)象出現(xiàn)。導(dǎo)向墻施工同時(shí)對(duì)四周土體進(jìn)行噴射C20砼封閉周?chē)旅妫鳛樽{時(shí)的臨時(shí)止?jié){墻作用。為保證混凝土美觀，內(nèi)、外模采用竹膠板?；炷敛捎脧?qiáng)制式攪拌機(jī)JS1000型拌制。配合比嚴(yán)格按照試驗(yàn)室開(kāi)出的現(xiàn)場(chǎng)施工配合比施工，采用混凝土罐車(chē)運(yùn)輸混凝土。套拱管棚施工完畢后，待土體穩(wěn)定后，再進(jìn)行核心土段開(kāi)挖，整個(gè)明洞開(kāi)挖完畢后，立即施作明洞仰拱及填充，并在適當(dāng)時(shí)間做好二襯，穩(wěn)定整個(gè)洞口邊坡。為隧道正常進(jìn)洞及洞口V級(jí)圍巖段開(kāi)挖提供質(zhì)量安全保證。附圖三：雙層大管棚布置及大樣圖3.3、管棚施工某隧道長(zhǎng)大管棚施工主要工序有：搭鉆孔平臺(tái)、安裝鉆機(jī)、鉆孔、清孔、驗(yàn)孔、安裝管棚鋼管、插入鋼筋籠、注漿、清孔、充填M30

9、水泥砂漿。管棚施工前距導(dǎo)向墻8m時(shí)預(yù)留核心土開(kāi)挖，為管棚提供良好工作平臺(tái)。3.3.1鉆孔套拱中預(yù)埋的140孔口管作為導(dǎo)向管進(jìn)行鉆孔。坡面必須按要求先噴一層素混凝土作為止?jié){墻，以確保坡面在進(jìn)行壓力注漿時(shí)不出現(xiàn)漏漿、坍塌，保障坡面圍巖穩(wěn)定。鉆孔角度按照3°角鉆進(jìn)。1、鉆孔前先檢查鉆機(jī)機(jī)械狀況是否正常；鉆孔時(shí)根據(jù)情況確定是否加泥漿或水泥漿鉆進(jìn)，當(dāng)鉆至砂層易塌孔時(shí)，應(yīng)加泥漿護(hù)壁方可繼續(xù)鉆進(jìn)；如不能成孔時(shí)，可加套筒或?qū)@頭直接焊接在鋼管前端鉆；2、鉆機(jī)就位后，根據(jù)事先測(cè)量放樣好的點(diǎn)位鉆孔位置；施鉆時(shí)，頂緊掌子面，提高施鉆精度；鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)鉆速宜低，鉆深至20cm以后轉(zhuǎn)入正常鉆速；鉆進(jìn)過(guò)程中不斷調(diào)

10、整鉆機(jī)鉆進(jìn)方向。3、第一節(jié)鉆桿鉆入巖層尾部剩2030cm時(shí)鉆進(jìn)停止，用兩把管鉗人工卡緊鉆桿，鉆機(jī)低速反轉(zhuǎn)，脫開(kāi)鉆桿。鉆機(jī)沿導(dǎo)軌退回原位，人工裝入第二節(jié)鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機(jī)低速送至第一根鉆孔尾部，方向?qū)?zhǔn)后聯(lián)接成一體。每次接長(zhǎng)，按上述方法進(jìn)行。4、換鉆桿時(shí)，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無(wú)損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應(yīng)更換，以確保正常作業(yè)；5、為防止鉆桿在推力和振動(dòng)力雙重作用下鉆桿上下顫動(dòng)，導(dǎo)致鉆孔不直，鉆孔時(shí)應(yīng)把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進(jìn)向前平移。3.3.2頂管1、先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔，然后利用鉆機(jī)的沖擊和推力，將安有工作管頭的管棚沿引導(dǎo)孔鉆進(jìn)，接長(zhǎng)棚管，直至孔底。

11、2、管棚接長(zhǎng)時(shí)先將第一根鋼管頂入鉆好的孔內(nèi)，再逐根連接。事先需加工好連接絲扣。3、接長(zhǎng)管件應(yīng)滿(mǎn)足管棚受力要求，相鄰管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開(kāi)，避免接頭在同一截面受力，采取奇數(shù)孔第一節(jié)長(zhǎng)3m，偶數(shù)孔第一節(jié)節(jié)長(zhǎng)6m，以后每節(jié)均為6m以此方法將相臨近管接頭錯(cuò)開(kāi)。4、頂管時(shí)，當(dāng)?shù)谝还?jié)鋼管推進(jìn)孔外剩余3040cm時(shí)，人工裝上第二節(jié)鋼管，鉆機(jī)低速前進(jìn)對(duì)準(zhǔn)第一節(jié)鋼管端部，嚴(yán)格控制角度，人工持鉗進(jìn)行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接套處聯(lián)成一體。鉆機(jī)再以沖擊壓力和推進(jìn)壓力低速頂進(jìn)鋼管。5、施工中的鋼管在安裝前必須逐孔逐根進(jìn)行編號(hào)，按編號(hào)順序接管推進(jìn)、不得混接。管棚鋼管由機(jī)械頂進(jìn)，鋼管節(jié)段間用15cm絲扣連接，頂進(jìn)時(shí)，節(jié)長(zhǎng)采用

12、3m、6m兩種管節(jié)。編號(hào)為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m鋼管，偶數(shù)的第一節(jié)鋼管采用6m鋼管（鋼花管為有孔鋼花管出漿孔為12mm間距15cm，）管棚頂?shù)轿缓螅摴芘c導(dǎo)向管間隙用速凝水泥或其它材料堵塞嚴(yán)密，以防漿液冒出。堵塞時(shí)設(shè)置進(jìn)漿孔和排氣孔。相鄰管棚接頭必須錯(cuò)開(kāi)。6、頂管施工完畢后對(duì)每根管進(jìn)行清孔處理，防止雜物堵塞在管內(nèi)造成后續(xù)管棚注漿工作無(wú)法開(kāi)展。3.4、管棚注漿3.4.1施工程序及方法1、注漿前先檢查管路和機(jī)械狀況，確認(rèn)正常后做壓漿實(shí)驗(yàn)，確定合理的注漿參數(shù)，方可以施工。2、注漿過(guò)程中隨時(shí)檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無(wú)串漿現(xiàn)象，如發(fā)生串漿，在有多臺(tái)注漿機(jī)的條件下，應(yīng)同時(shí)注漿；無(wú)條件時(shí)，應(yīng)立即停止

13、注漿或采用間歇式注漿封堵串漿口，也可采用麻紗、木楔、快硬水泥砂漿或錨固劑封堵，直至不再串漿時(shí)再繼續(xù)注漿。注漿過(guò)程中壓力如突然升高，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī)檢查。3、注漿采用單液注漿，并采取分段注漿方式保證注漿能充分填充至圍巖內(nèi)。水泥漿液（摻加5%水玻璃）進(jìn)漿量很大，壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高，應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時(shí)間，進(jìn)行小泵量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對(duì)停留時(shí)間，以便凝膠，停留時(shí)間不超過(guò)混合漿的凝膠時(shí)間。4、注漿初壓0.51.0MPa，終壓達(dá)到2Mpa，并持壓5min以上，注漿漿液達(dá)到設(shè)計(jì)80%以上時(shí)，可停止注漿，并及時(shí)封堵注漿口，防止空氣進(jìn)入管內(nèi)。5、注漿過(guò)程應(yīng)派專(zhuān)人負(fù)責(zé)，填寫(xiě)注漿記錄表，詳細(xì)記錄注漿時(shí)間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)，觀察壓力表值，監(jiān)控連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常情況。并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的特殊情況，做出相應(yīng)應(yīng)急措施。6、注漿結(jié)束后，先對(duì)鋼管