公路隧道導(dǎo)向墻及管棚施工方案

1、 公路隧道導(dǎo)向墻及管棚施工方案施工準備鉆機選型根據(jù)現(xiàn)場長管棚設(shè)計參數(shù)，結(jié)合隧道進口段圍巖情況：強-中風(fēng)化板巖，中夾薄層狀，巖質(zhì)軟，區(qū)域構(gòu)造擠壓，巖體破碎,具扭曲、擠壓等現(xiàn)象，巖體呈松散結(jié)構(gòu)。隧道出口段圍巖情況：為強-徽風(fēng)化變質(zhì)砂巖,巖體破碎,呈松散結(jié)構(gòu)。現(xiàn)場鉆孔工藝考慮為跟管鉆進，鉆進設(shè)備需要具有以下要求：（1）應(yīng)具備可鉆深孔的大扭矩，又要有能破碎地層中堅硬孤石的高沖擊力。（2）應(yīng)能準確定位、可多方位鉆孔、深孔鉆進精確度高。（3）滿足跟管鉆進工藝要求。根據(jù)以上要求，選擇志高90潛孔鉆機，利用動力鉆頭實現(xiàn)內(nèi)鉆桿、大管棚同時跟進，沖擊利用高壓氣動潛孔錘配偏心擴孔鉆頭，利用高壓氣流將雜物吹出孔外。潛

2、孔鉆跟管作業(yè)工作原理如下圖: （a）偏心跟管鉆進工作狀態(tài) （b）偏心跟管鉆具收攏狀態(tài) （c）偏心跟管鉆進排渣線路圖圖 STYLEREF 1 s 1- SEQ 圖 * ARABIC s 1 1 跟管鉆進原理示意圖現(xiàn)場準備（1）測量室配備專業(yè)測量人員，儀器配備水準儀、全站儀等常用測量工具；（2）試驗室做好C30混凝土配合設(shè)計；注漿漿液現(xiàn)場實際參數(shù)的確定；進場原材料抽樣送檢，要求檢驗合格。（3）物資部準備充足物資。砂石料、鋼筋水泥等原材儲備應(yīng)能滿足現(xiàn)場施工所需；施工參數(shù)根據(jù)設(shè)計文件要求，嚴家灣隧道導(dǎo)向墻及管棚施工參數(shù)如下：表 STYLEREF 1 s 2- SEQ 表 * ARABIC s 1 1隧

3、道主要設(shè)計技術(shù)指標一覽表洞口位置小里程端洞口大里程端洞口導(dǎo)向墻工字鋼18型工字鋼，縱向間距100cm，22縱向連接筋，環(huán)向間距100 cm混凝土C30混凝土，縱向澆筑長度2m孔口管中導(dǎo)洞1144.5mm，正洞1334mm管棚無縫鋼管中導(dǎo)洞896mm，正洞1086mm，節(jié)長3m、6m，環(huán)向間距40cm注漿水泥漿與水玻璃體積比=1: 0.5； 水泥漿水灰比=1: 1； 水玻璃濃度:35Be ；水玻璃模數(shù):2.4；注漿壓:初壓:0.5-1.0MPa；終壓:2.0MPa工藝流程導(dǎo)向墻及管棚施工工藝流程如下： 圖 STYLEREF 1 s 3- SEQ 圖 * ARABIC s 1 1施工流程圖主要施工

4、方法導(dǎo)向墻施工管棚施工前，先進行導(dǎo)向墻施工，導(dǎo)向墻施工長度為200cm，厚度為80cm，內(nèi)置3榀I18工字鋼，正洞鋼架外緣設(shè)133導(dǎo)向鋼管，中導(dǎo)洞鋼架鋼架外緣設(shè)114導(dǎo)向鋼管，與導(dǎo)向鋼管連接成整體。（1）測量放樣，采用全站儀對隧道軸線及導(dǎo)向墻施工作斷面進行測量放樣。 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 1套拱測量開挖示意圖（2）土體開挖，開挖臺階根據(jù)測量放樣確定的導(dǎo)向墻位置，采用挖掘機配合人工開挖，開挖過程中應(yīng)盡量減少對原土的擾動，預(yù)留核心土。 （a）套拱開挖側(cè)面圖 （b）套拱施工完成側(cè)面圖 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC

5、 s 1 2套拱施工側(cè)面圖（3）導(dǎo)墻基礎(chǔ)處理，安裝套拱支架前，要對導(dǎo)墻支架基礎(chǔ)做承載力檢驗，導(dǎo)墻基底承載力小于330kPa時需進行增設(shè)注漿小導(dǎo)管加固處理。（4）模板安裝，模板采用鋼模，底模采用I18工字鋼進行支撐，工字鋼底部固定在穩(wěn)固地基上，采用橫撐、豎撐進行加固。待內(nèi)置工字鋼及孔口管安裝后，進行側(cè)模與頂模安裝。模板安裝后，逐一用水平尺進行檢查，確保兩側(cè)高差不大于5cm。 （a）套拱底模拱架支撐 （b）套拱底模拼裝 （c）套拱木模安裝 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 3導(dǎo)向墻模板安裝（5）孔口管安裝，孔口管長度2.0m，環(huán)向間距40cm。用全站儀定出隧

6、道中線，均勻劃出孔口管位置。對前后孔口管焊接點進行精確定位放樣，采用25HRB400鋼筋將孔口管焊接固定在I18工字鋼上，鋼筋與孔口管、I18工字鋼焊接成整體，焊縫長度不小于5d?？卓诠軆A斜角度為1（相對于洞軸線），方向與路線方向平行。具體見圖4.5-4. 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 4孔口管安裝（6）澆筑導(dǎo)向墻混凝土，混凝土采用左右交錯澆筑，澆筑過程中及時振搗，確?；炷撩軐?。澆筑過程中還應(yīng)對模板支撐進行觀察，發(fā)現(xiàn)變形時應(yīng)及時處理，確保導(dǎo)向墻位置準確。 （a）混凝土澆筑完成 （b）混凝土養(yǎng)護 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * A

7、RABIC s 1 5 混凝土澆筑完成及養(yǎng)護示意圖 （7）拆模養(yǎng)護。導(dǎo)向墻混凝土拆模后及時進行灑水養(yǎng)護，達到設(shè)計強度的70%方能進行管棚施工。同時為指導(dǎo)管棚鉆孔及注漿施工，區(qū)分單雙號孔，施工前需對導(dǎo)向墻孔口管進行編號，編號順序為1-35。詳細布置見圖 。 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 6正洞管棚平面孔位布置示意圖管棚施工嚴家灣隧道洞口段采用的超前支護措施均為超前大管棚，中導(dǎo)洞管棚采用外徑896mm無縫鋼管，正洞管棚采用1086mm熱軋無縫鋼管，管棚長度小里程端34m，大里程端為25m，外插角1（不包括路線縱坡），環(huán)向間距40cm，設(shè)置于襯砌拱部約12

8、0范圍。施工準備管棚采用有孔鋼花管及無孔鋼管交替布置，鋼管必須按設(shè)計圖尺寸制作，隧道縱向同一橫斷面內(nèi)接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管的接頭至少需要錯開1. 5m,加工時編號為奇數(shù)的第一節(jié)長3m，編號為偶數(shù)的第一節(jié)節(jié)長6m，以后按每根6m加工，相鄰鋼管采用絲扣連接，絲扣長度不小于15cm。 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 7鋼花管大樣圖有孔鋼花管四周鉆設(shè)孔徑1016mm注漿孔(靠孔口2.0m處的棚管不鉆孔)，孔間距15cm，呈梅花型布置。鋼管在專用的管床上加工好絲扣，絲扣長15cm。鋼管連接接頭示意圖見圖4.4-7。 圖 STYLEREF 1 s 4- SE

9、Q 圖 * ARABIC s 1 8 鋼管連接接頭示意圖鉆孔施工采用潛孔鉆機跟管鉆進，鉆頭直徑正洞采用127mm，中導(dǎo)洞采用108mm，一次成孔，從導(dǎo)向管內(nèi)鉆孔，先鉆奇數(shù)孔。開孔時，低壓慢轉(zhuǎn)，鉆進過程中利用測斜儀等測量設(shè)備有效控制鉆孔質(zhì)量，保證終孔偏斜率在設(shè)計及規(guī)范規(guī)定以內(nèi)。 （a）鉆機鉆進 （b）鉆進長度 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 9鉆進示意圖跟管鉆孔過程中應(yīng)注意以下事項：（1）鉆孔前先檢查鉆機機械狀況是否正常；（2）管棚應(yīng)按設(shè)計位置施工，有孔鋼花管和無孔鋼管交替布置,應(yīng)先打有孔鋼花管,注漿后再打無孔鋼管，無孔鋼管可以作為檢查管,檢查注漿質(zhì)量；

10、（3）偏心跟管鉆具在施工前應(yīng)逐一檢查沖擊器、偏心錘頭、導(dǎo)正器、套管靴和風(fēng)動潛孔錘等，使之工作正常。偏心錘頭應(yīng)能靈活轉(zhuǎn)動，連接銷及鎖緊機構(gòu)應(yīng)牢固，鉆桿與潛孔錘和潛孔錘與偏心鉆具的連接應(yīng)可靠，套管和套管靴無裂紋。（4）每鉆進一定距離應(yīng)強風(fēng)吹孔排粉一次，以保持孔內(nèi)清潔。（5）當(dāng)偏心頭回轉(zhuǎn)部分被巖渣卡住而不能收攏偏心頭時，應(yīng)開動空壓機重新對鉆孔進行清洗，并使?jié)摽族N作短時間工作，然后再進行試提，如此反復(fù)，直至提出中心鉆具。注漿鉆進完成后，先在“單”號孔內(nèi)注漿，注漿完成后再鉆進“雙”號孔?！半p”號孔可以作為檢查孔，若鉆進過程中發(fā)現(xiàn)巖樣固結(jié)完整，且有漿液固結(jié)，表示注漿效果良好；反之，若鉆進過程中發(fā)現(xiàn)巖樣破碎

11、，無漿液，表示注漿效果較差，需要安裝有孔鋼花管注漿。鋼管在插進后，鋼管口端與孔口周壁安裝止?jié){塞及排氣孔。 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 10 注漿效果示意圖注漿材料：注漿材料為水泥-水玻璃漿液。注漿參數(shù)：水泥漿與水玻璃體積比：1：0.5，水泥漿水灰比：1：1。采用注漿機將漿液注入管棚鋼管內(nèi)，初壓0.51.0MPa，終壓2.0MPa，持壓10min后停止注漿。結(jié)束注漿標準：注漿壓力逐步升高，當(dāng)達到設(shè)計終壓并穩(wěn)定10min、注漿量不小于設(shè)計注漿量80%、進漿速度為開始進漿速度的1/4（實際注漿參數(shù)按現(xiàn)場具體情況確定）。注漿量應(yīng)滿足設(shè)計要求，一般為鉆孔圓柱

12、體的1.5倍；若注漿量超限，未達到壓力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿時先灌注“單”號孔，再灌注“雙”號孔。注漿完成后，用M20水泥砂漿填充注漿口。 （a）注漿機注漿 （b）注漿效果圖 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 11 管棚注漿示意圖工序檢查驗收導(dǎo)向墻套拱鋼架規(guī)格、型號及尺寸符合設(shè)計及規(guī)范要求；底腳基礎(chǔ)堅實；接頭連接緊固；和錨桿及榀與榀間連接可靠；混凝土強度不低于設(shè)計強度。 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * ARABIC s 1 1隧道拱架安裝施工質(zhì)量表序號檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢驗頻率

13、檢驗方法1安裝間距（mm）50每榀檢查尺量2鋼架數(shù)量（榀）不少于設(shè)計值全部逐榀清點，地質(zhì)雷達3保護層厚度（mm）滿足設(shè)計要求每榀自拱頂每3m檢查1點鑿孔檢查4傾斜度（）2每榀檢查鉛錘法5鋼架軸線連接偏位（mm）3每榀檢查尺量6連接鋼板鋼板平面無翹曲、連接螺栓4全部逐個目測7安裝偏差（mm）橫向50每榀檢查經(jīng)緯儀、全站儀豎向不低于設(shè)計高程8鋼架連接件數(shù)量（個）不少于設(shè)計值全部逐個清點間距（mm）50每榀3處尺量 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * ARABIC s 1 2 模板安裝施工質(zhì)量標準序號檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢驗頻率檢驗方法1平面位置及高程（mm）15全部尺量2起拱線

14、高程（mm）10全部水準儀測量3拱頂高程（mm）+10,0全部水準儀測量4模板平整度（mm）5每5延米兩側(cè)邊墻及拱部選3處，每處測3點2m靠尺和塞尺 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * ARABIC s 1 3混凝土施工質(zhì)量標準序號檢驗項目規(guī)定值或允許偏差檢驗頻率檢驗方法1混凝土強度（MPa）在合格標準內(nèi)2組試件檢測2坍落度（mm）100mm20mm每組試件一次坍落度桶100mm30mm每組試件一次坍落度桶3襯砌厚度（mm）90%的檢查點厚度設(shè)計厚度;最小厚度0.5倍設(shè)計厚度立模后，每模端頭沿模板弧線不大于2m間距檢查一個點，臺車每振搗窗檢查一個點，兩側(cè)拱腳必須檢測。尺量混凝土

15、澆筑后，雙車道分別在隧道拱部、邊墻設(shè)不少于3條測線，三車道、四車道隧道在拱部、邊墻設(shè)不少于5條測線，連續(xù)測試。厚度判定測點沿測線間距不大于2m地質(zhì)雷達4墻面平整度（mm）拱、墻部位5每模邊墻、拱展、拱頂不少于5處2m靠尺，順隧道軸線方向靠緊村砌表面5施工縫表面錯臺施工縫、變形縫土20每條施工縫邊墻、拱腰、拱頂不少于5處靠尺、直尺6隧道凈高(mm) 不小于設(shè)計每模檢查2個斷面水準儀7總寬度設(shè)計值每模檢查2個斷面，每個斷面最大跨度位置和拱腳位置卷尺、經(jīng)緯儀、全站儀8中線偏差(mm) 20mm每模檢查2個斷面9套供跨度(m)100每處檢查尺量管棚管棚應(yīng)符合下列基本要求:（1）管棚注漿漿液強度、配合比、注漿壓力和注漿量應(yīng)滿足設(shè)計要求。（2）管棚套拱基底承載力應(yīng)滿足設(shè)計要求并符合施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定。（3）超前鋼管的打入角度應(yīng)滿足設(shè)計要求并符合施工技術(shù)規(guī)范規(guī)定。超前管棚施工質(zhì)量檢查及控制標準如下表： 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * AR