超前管棚施工技術(shù)總結(jié)

1、牛角壟隧道超前大管棚進(jìn)洞施工技術(shù)總結(jié)_、工程概況炎陵至汝城（湘粵界）高速公路第6合同段起點(diǎn)位于船形鄉(xiāng)沿潭村余家（起點(diǎn) 樁號K28+302），終點(diǎn)位于船形鄉(xiāng)沿潭村大灣背（終點(diǎn)樁號K31+937），路線全長 3.287km。其中牛角壟隧道左、右線分離，起止里程分別為ZK29+423ZK31+880, K29+481K31+935,長度分別為2080.373米和2104.992米。隧道凈空為10.25 （寬）X5 （高），設(shè)計(jì)行車速度80km/h,采用燈光照明，機(jī)械通風(fēng)。本隧道單 線設(shè)置3處人行橫洞、2處車行橫洞及2處緊急停車帶。全線襯砌均為復(fù)合式襯 砌設(shè)計(jì)。為保證安全進(jìn)洞，隧道左右線進(jìn)出口均設(shè)計(jì)有

2、？ 108X6mm超前大管棚，管棚 長18米，共40根。每根管棚通過預(yù)埋在導(dǎo)向墻內(nèi)的？ 127X4mm鋼管進(jìn)行導(dǎo)向， 導(dǎo)向墻厚60cm，縱向長200cm，內(nèi)置3棉I18a鋼架，采用C25砼現(xiàn)澆。大管棚、 導(dǎo)向墻示意圖如下：導(dǎo)向墻、管棚立面圖二、施工方法要進(jìn)行超前大管棚施工，首先要做好洞頂截水溝施工，做好洞口的各種臨時(shí) 排水設(shè)施。然后逐級開挖洞口邊仰坡土石方，并即時(shí)支護(hù)邊仰坡直至導(dǎo)向墻拱腰 位置。接著施工導(dǎo)向墻拱腰基礎(chǔ)，搭設(shè)臨時(shí)鋼管支架，安裝I18a工字鋼鋼架、 導(dǎo)向鋼管，繼續(xù)安裝導(dǎo)向墻底模、側(cè)模、頂模并澆筑砼。最后在臨時(shí)鋼管支架上安裝鉆孔設(shè)備，進(jìn)行大管棚鉆孔、送管及注漿施工。三、洞頂截水溝施工

3、洞頂截水溝的施做質(zhì)量直接關(guān)系到洞口邊仰坡開挖的安全，因此開挖邊仰坡 之前，截水溝必須嚴(yán)格按照施工圖設(shè)計(jì)的尺寸和相關(guān)要求進(jìn)行施工。截水溝設(shè)計(jì) 為內(nèi)凈空尺寸60X60cm的M7.5漿砌片石，溝底和溝壁厚度均為30cm。由于邊 仰坡開挖時(shí)，洞頂可能會(huì)發(fā)生沉降而引起水溝開裂，因此在開挖邊仰坡過程中， 要派專人定期觀察水溝底部是否有裂紋。一旦發(fā)現(xiàn)裂紋，應(yīng)立即用水泥砂漿填滿， 保證水溝流水暢通，防止雨水大量侵入邊坡巖體內(nèi)。截水溝截面示意如下：截水溝截面圖由于進(jìn)場時(shí)無施工便道，只能用人工開挖原地面土方后進(jìn)行漿砌施工。截水 溝距離開挖邊坡不小于5米，施工時(shí)應(yīng)沿邊溝側(cè)回填土夯實(shí)，并高于溝頂，以免 雨水滲入截水溝

4、基礎(chǔ)內(nèi)。四、邊仰坡施工首先放樣出邊仰坡的開挖線，然后采用用挖掘機(jī)或松動(dòng)控制爆破自上而下開 挖，及時(shí)按設(shè)計(jì)對邊仰坡進(jìn)行錨網(wǎng)噴砼防護(hù)。進(jìn)出口邊仰坡的支護(hù)參數(shù)見下表：、位置支護(hù)左線進(jìn)口右線進(jìn)口左線出口右線出口邊坡坡率1:0.5 左/1:0.5 右1:0.1 左/1:0.5 右1:0.1 左/1:0.5 右1:0.5 左/1:0.5 右邊坡錨桿 22砂漿、3.5m、1.2X 1.2mR32 自進(jìn)、6.0m、1.5 X 1.5mR32 自進(jìn)、6.0m、1.5 X 1.5m 22砂漿、3.5m、1.2 X 1.2m邊坡網(wǎng)噴 6、 20X20cm、10cm 厚(C20) 6、 20X20cm、20cm 厚(

5、C20) 6、 20X20cm、20cm 厚(C20) 6、 20X20cm、10cm 厚(C20)仰坡坡率1:0.51:0.51:0.51:0.5仰坡錨桿 22砂漿、 22砂漿、 22砂漿、 22砂漿、3.5m、1.2X1.2m3.5m、1.2X1.2m3.5m、1.2X1.2m3.5m、1.2X1.2m仰坡網(wǎng)噴? 6、 20X20cm、10cm 厚（C20）? 6、 20X20cm、10cm 厚（C20）? 6、 20X20cm、10cm 厚（C20）? 6、 20X20cm、10cm 厚（C20）值得注意的是，由于洞口巖體較為破碎，開挖施工時(shí)，必須控制好開挖的高 度，一般不超過3米為宜。

6、每開挖一級應(yīng)立即進(jìn)行錨網(wǎng)噴支護(hù)，且錨桿壓漿必須 飽滿。下面就？砂漿錨桿、R32自進(jìn)式錨桿、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土的施工注意事 項(xiàng)做如下闡述。（1）、砂漿錨桿：錨桿預(yù)先在洞外加工廠按設(shè)計(jì)要求加工制作，施工采用風(fēng) 動(dòng)鑿巖機(jī)按設(shè)計(jì)要求鉆孔，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖屑；用注漿泵將水 泥砂漿注入孔內(nèi)，砂漿填充錨桿孔體積的2/3后停止注漿；及時(shí)將加工好的桿體 插入孔內(nèi)。砂漿錨桿施工注意事項(xiàng)：錨桿鉆孔位置及孔深必須準(zhǔn)確；錨桿要除去油污、鐵銹和雜質(zhì)；錨桿體插 入孔內(nèi)不小于設(shè)計(jì)長度的95%，施工時(shí)預(yù)留錨桿端頭施做錨桿拉拔試驗(yàn)。錨桿施工應(yīng)在初噴砼后進(jìn)行，錨桿用的水泥砂漿，其強(qiáng)度不應(yīng)低于設(shè)計(jì)標(biāo) 準(zhǔn)，錨桿孔內(nèi)灌注砂

7、漿應(yīng)飽滿密實(shí)。當(dāng)鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)深度時(shí)，要檢查孔內(nèi)的渣樣，若發(fā)現(xiàn)巖體仍較為破碎 時(shí)，要加長錨桿的長度繼續(xù)鉆孔，保證錨桿錨入硬質(zhì)巖體不少于2米。（2）、自進(jìn)式錨桿：與砂漿錨桿不一樣，自進(jìn)式錨桿自帶鉆頭，兼有鉆桿和 錨桿兩種功能，取消了退鉆桿插錨桿的工序，可避免因塌孔而導(dǎo)致返工的現(xiàn)象。 錨桿長度可接長，使用方便。與相同截面的實(shí)心桿相比，中空桿有更大的抗剪、 抗彎及表面粘結(jié)力。錨桿中空，可通過錨桿對地層注漿,錨桿即注漿管，砂漿從 錨桿末端進(jìn)入，通過空腹及中空鉆頭，從錨桿前端溢出，返回全尾部注漿，可保 證完全充填錨桿周圍空隙，固結(jié)巖體，充分保證注漿及錨固質(zhì)量。止?jié){塞可以保 證注漿密實(shí)，并可達(dá)到1.52

8、.0Mpa的壓力。自進(jìn)式錨桿預(yù)支護(hù)施工工藝見下圖：通過對進(jìn)口右洞邊仰坡自進(jìn)式錨桿的施工，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)如下:.在施工中，每臺(tái)鉆機(jī)必須間隔一定的距離，否則向巖體內(nèi)大量注水，極易引起掌子面的坍滑。.鉆進(jìn)中最重要的是保證錨桿及鉆頭水孔的通暢。注意水從鉆孔中流出 的狀況，若有水孔堵塞的跡象，應(yīng)后撤錨桿50 cm左右，并反復(fù)掃孔，使水暢通， 然后慢慢進(jìn)尺，直至設(shè)計(jì)深度。.水泥一水玻璃雙漿液應(yīng)嚴(yán)格按配合比配制，并隨配隨用，以免時(shí)間太 長，使?jié){液在泵、管中凝結(jié)。.注漿過程中若出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)清理錨桿、注漿軟管及泵，此時(shí) 若泵的壓力表顯示有壓，應(yīng)先卸壓后拆下各接頭進(jìn)行處理。.為保證壓漿效果，橡膠止?jié){塞距孔口應(yīng)不

9、小于30 cm，而且待注漿引 起的排氣完畢之后即用錨固劑封閉止?jié){塞以外的鉆孔，這樣才能保證達(dá)到 1.0MPa的注漿壓力。、噴射混凝土噴射砼支護(hù)前撬去表面松土和欠挖部分，用高壓風(fēng)清除雜物，巖石地段噴水 濕潤后再行噴射砼；遇開挖面水量大時(shí)，采取措施將水集中引排。噴射時(shí)，送風(fēng)之前先打開計(jì)量泵，送風(fēng)后調(diào)整風(fēng)壓，使之控制在 0.1 0.15MPa之間，若風(fēng)壓過大，粗骨料碰圍巖后會(huì)回彈；風(fēng)壓小，噴射動(dòng)能小，粗 骨料沖不進(jìn)砂漿層而脫落，都將導(dǎo)致回彈量增大。以砼回彈量小、表面濕潤有光 澤、易粘著為度來控制噴射壓力。為提高工效和保證質(zhì)量，噴射作業(yè)應(yīng)分片進(jìn)行。為防止回彈物附著在未噴巖 面上影響噴層與巖面間的粘結(jié)力

10、，按照從下往上施噴，呈“、”形運(yùn)動(dòng)；噴前先 找平受噴面的凹處，再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動(dòng)，保證砼層面平順光滑。、鋼筋網(wǎng)：鋼筋網(wǎng)采用6鋼筋加工成方格網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸20X20cm， 隧道鋼筋網(wǎng)預(yù)先在洞外加工廠加工成型。鋼筋類型及網(wǎng)格間距按設(shè)計(jì)要求施作。 鋼筋冷拉調(diào)直后使用，鋼筋表面不得有裂紋、油污、顆?；蚱瑺钿P蝕。安裝搭接 長度為12個(gè)網(wǎng)格，采用焊接。砂層地段先鋪掛鋼筋網(wǎng)，再噴砼。鋼筋網(wǎng)隨受 噴面起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙一般不大于3cm。與錨桿或其它固定裝置焊接牢 固。開始噴射時(shí)，縮短噴頭至受噴面的距離，并調(diào)整噴射角度，鋼筋保護(hù)層厚度 不得小于4cm。噴射中如有脫落的石塊或砼塊被鋼筋網(wǎng)卡住時(shí)，應(yīng)

11、及時(shí)清除。、施工過程中的事故處理：2010年3月初已按照設(shè)計(jì)進(jìn)行右洞進(jìn)口邊 仰坡的開挖支護(hù)施工，3月15日凌晨4： 30時(shí)，右洞進(jìn)口的仰坡已成型的噴錨 支護(hù)發(fā)生崩坍，崩坍體厚度約5米。究其原因，受地形限制，仰坡設(shè)計(jì)坡度1:0.5 較陡，仰坡巖體破碎，原設(shè)計(jì)3.5米長的20MnSi0 22砂漿錨桿部分未能對仰坡巖體起到有效的錨固作用。處理方案如下：為保證右洞進(jìn)口邊仰坡的安全，同意施工方將坍方范圍內(nèi)邊仰坡的松散巖 體清除，重新自上而下刷順邊坡，逐級支護(hù)，清理崩坍部分。為保證邊仰坡支護(hù)錨桿的錨固效果，同意采用6米長的R32自進(jìn)式錨桿代 替原設(shè)計(jì)的22砂漿錨桿，間距為1.5米X1.5米，呈梅花型布設(shè)，

12、噴射砼及鋼 筋網(wǎng)按原設(shè)計(jì)重新施作。五、導(dǎo)向墻施工邊仰坡施工至導(dǎo)向墻拱腰附近時(shí)，即開始進(jìn)行導(dǎo)向墻基礎(chǔ)的開挖施工。由于 導(dǎo)向墻設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在拱腳底部，基礎(chǔ)距離導(dǎo)向墻頂部較高，坡度較陡，且受實(shí)際地 形的限制，導(dǎo)向墻施工擬分兩次施做完成。即先施工拱腰以上部分及超前大管棚， 然后進(jìn)行洞身上臺(tái)階開挖施工一段距離形成一定的施工場地后，再開挖洞身下導(dǎo) 坑，接通導(dǎo)向墻下部分的型鋼鋼架至基底并關(guān)模，澆筑導(dǎo)向墻下部砼。接通導(dǎo)向 墻底部型鋼鋼架時(shí)，從最里面的一棉型鋼鋼架位置向外依次進(jìn)行，以防止導(dǎo)向墻 發(fā)生下沉。該工藝見導(dǎo)向墻拱腰下部連接工藝圖。導(dǎo)向墻基礎(chǔ)基礎(chǔ)為擴(kuò)大基礎(chǔ)，寬100cm，厚50cm，采用C25素混凝土。澆筑

13、基礎(chǔ)砼前，需清除基底浮渣，并做承載力試驗(yàn)，基底的承載力不得小于350KPa。澆筑導(dǎo)向墻之前，注意預(yù)埋內(nèi)徑？ 160X4mm鋼管(設(shè)計(jì)為？ 127X4鋼管， 但由于管棚鉆機(jī)鉆頭的直徑為125mm，外徑127mm的鋼管無法滿足鉆頭送進(jìn))，Jf-y養(yǎng)三#;弁抵百一EH尊牛W三步宏鼓抖EK下導(dǎo)KiJl枚?跳星噌袖蚣執(zhí)棲根-粘也.也，井蛔上腿“蠢藻鍬 L學(xué)普拼聯(lián)上群袖岸至差,盧林樓事上*布柴集*.*邕.導(dǎo)向墻拱腰下部連接工藝圖并利用水平管控制導(dǎo)向鋼管的插角，插角在線路設(shè)計(jì)縱坡的基礎(chǔ)上再增加1的 仰角，防止大管棚侵入洞身拱墻襯砌的范圍之內(nèi)。導(dǎo)向管外采用25鋼筋固定， 導(dǎo)向管安裝完成后，安設(shè)模型，挖掘機(jī)配合

14、澆筑C25導(dǎo)向墻混凝土。導(dǎo)向管加固 詳見下圖。 25定位鋼筋A(yù)大樣圖 25定位鋼筋A(yù)大樣圖管棚剖面圖五、大管棚施工（1）、大管棚加工大管棚采用熱扎無縫鋼花管，外徑108mm，壁厚6mm，節(jié)長3米、6米。鋼 花管上鉆注漿孔，孔徑q 10mm,孔間距15cm，呈梅花型布置，靠洞口端4.5米不 鉆孔，底部10cm做成錐形。詳見下圖：鋼花管接頭采用絲扣連接，絲扣螺紋段長度大于15cm，相鄰兩根鋼花管的 接頭要錯(cuò)開，其錯(cuò)接長度不小于1.0m，隧道縱向同一截面內(nèi)接頭數(shù)不大于50%。（2）、鉆孔鉆孔前先搭設(shè)管棚鉆機(jī)平臺(tái)、安裝鉆機(jī)：鉆機(jī)平臺(tái)用鋼管腳手架搭設(shè)，搭設(shè) 平臺(tái)一次性搭好，鉆孔由兩臺(tái)鉆機(jī)從高孔位向低孔位

15、對稱進(jìn)行，既縮短移動(dòng)鉆機(jī) 與搭設(shè)平臺(tái)時(shí)間，又便于鉆機(jī)定位。平臺(tái)支撐著實(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。鉆機(jī)定位：鉆機(jī)要求與已設(shè)定好的導(dǎo)向鋼管方向平行，精確核定鉆機(jī)位置。 用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(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 鋼管軸線相吻合。開孔：鉆機(jī)開孔時(shí)要低速低壓，待成孔1.0m后，壓力可升至1.0MPa，遇軟 質(zhì)圍巖或流塑性粘土改為低壓鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中經(jīng)常用經(jīng)偉儀檢測孔深和外插角，根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的現(xiàn)象判斷成孔 質(zhì)量，并及時(shí)處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。鉆進(jìn)過程中確保潛孔沖擊器，扶正器、 擴(kuò)孔鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。認(rèn)真作好鉆進(jìn)過程的原

16、始記錄，及時(shí)對孔口巖屑進(jìn)行地 質(zhì)判斷、描述。作為開挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報(bào)，作為指導(dǎo)洞身開挖的依據(jù)。檢孔：測定時(shí)拔出鉆桿、鉆頭，將光源裝置和“十”字小孔透光板沿套管送 入孔底，然后用洞外的經(jīng)緯儀測定其偏移量，計(jì)算校核其質(zhì)量是否符合要求，如 下圖。而 飾 恒檢別裝置圖.十透檢別裝置圖.十透彎孔的修正：在彎曲部分填充比周圍地層強(qiáng)度大的砂漿，待其凝固后，從開 始彎曲的地點(diǎn)重新鉆進(jìn)，如下圖。鋼管再次鉆進(jìn)水泥砂漿鋼管再次鉆進(jìn)水泥砂漿彎曲修正圖（3）、安管每完成一個(gè)鉆孔，立即進(jìn)行安管，安管采用挖掘機(jī)或管棚鉆機(jī)將鋼花管直接 頂入鉆孔。（4）、注漿管棚安裝完成后，即進(jìn)行注漿，注漿采用 25鋁塑管作為注漿管，插入全

17、 孔底，隨著注漿的深度勻速抽出，確保導(dǎo)管四周充滿漿液。漿液采用純水泥漿（添 加水泥重量5%的水玻璃），水灰比1 ： 1，水玻璃濃度為35玻美度，水玻璃模數(shù) 為 2.4。液壓注漿機(jī)將水泥漿液注入管棚鋼管內(nèi)，初壓0.51.0MPa,終壓2MPa,持 壓5min后停止注漿。注漿量為鉆孔圓柱體的1.5倍，若注漿量超限，未達(dá)到壓 力要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直至符合注漿質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，確保鉆孔周圍巖體 與鋼管周圍孔隙均為漿液充填，方終止注漿。注漿完畢用鐵錘敲擊鋼管，如響聲 清脆，則說明漿液未填充滿鋼管，需采取補(bǔ)注或重注，如響聲低啞，則說明漿液 已填充滿鋼管。注漿結(jié)束后及時(shí)清除管內(nèi)漿液，并用M30水泥砂漿緊

18、充填，增強(qiáng) 管棚的剛度和強(qiáng)度。、大管棚施工技術(shù)總結(jié)剛開孔時(shí)，要低壓、慢轉(zhuǎn)，以便于控制方向，然后逐漸地提高鉆速，保持 正常壓力。如遇到大孤石時(shí)，則需高壓、低速進(jìn)行?？傊?，要隨著地質(zhì)的不斷變 化，相應(yīng)地調(diào)整鉆進(jìn)參數(shù)。鉆進(jìn)時(shí)，用清水護(hù)壁，中間定期將取芯管取出，取出巖芯。當(dāng)快成孔時(shí)， 用水將孔內(nèi)的懸浮物或泥漿、石碴等清洗出來，做到孔壁圓、角度準(zhǔn)、孔身直、 深度夠、巖粉清洗干凈。當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重卡鉆、孔口不出水時(shí)停止鉆孔，抽出鉆頭和鉆桿并立即注漿。 在遇到松散的堆積層和破碎地質(zhì)時(shí)，在鉆進(jìn)中也可以考慮跟管鉆進(jìn)，確保鉆機(jī)順 利鉆進(jìn)和鋼管順利頂進(jìn)。例如，隧道右線進(jìn)口管棚1223#孔在鉆入約8.4米位置時(shí)，都出現(xiàn)了不同 程度的卡鉆，究其原因?yàn)樵撐恢脦r層過于破碎，鉆頭處的風(fēng)壓力大部分露入縫隙， 造成孔內(nèi)的巖渣無法吹出。通過在該位置對山