大管棚超前支護(hù)技術(shù)在龍頭山隧道洞口淺埋段主洞施工中的應(yīng)用

大管棚超前支護(hù)技術(shù)在xx隧道洞口淺埋段主洞施工中的應(yīng)用?工程概況xx隧道是目前國(guó)內(nèi)第一座分離式雙向八車(chē)道高速公路隧道（特大斷面隧道）。xx隧道單洞總長(zhǎng)2012米，凈寬2×18米；隧道(左線長(zhǎng)1010m，右線長(zhǎng)1002m)最大埋深98m，最大開(kāi)挖跨度20.7m。隧道施工采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖技術(shù)。隧道洞口處主要為坡殘積土及全-強(qiáng)風(fēng)化花崗巖，結(jié)構(gòu)松散，不穩(wěn)定，土黃色、硬塑~半堅(jiān)硬，含15～20%石英砂巖，可見(jiàn)原巖結(jié)構(gòu)，偶含少量風(fēng)化碎石塊。?大管棚超前支護(hù)的必要性及相關(guān)的工作原理由于隧道斷面大，洞口處巖體風(fēng)化十分嚴(yán)重，土體松散，所以洞口開(kāi)挖面極易發(fā)生坍塌，施工進(jìn)洞困難。采用大管棚結(jié)合小導(dǎo)管對(duì)洞口段堆積體進(jìn)行注漿固結(jié)然后再開(kāi)挖，這樣可以有效保證洞口邊仰坡安全，而且使開(kāi)挖部位形成棚幕和一層殼體，從而大大增加了進(jìn)洞施工的安全性，確保順利進(jìn)洞。超前支護(hù)的基本工作原理是在待開(kāi)挖洞頂輪廓線以外一定角度范圍內(nèi)，環(huán)向按照一定的間距超前打入鋼管，并在鋼管內(nèi)進(jìn)行壓力注漿。環(huán)向鋼管形成棚架，為開(kāi)挖及初期支護(hù)作業(yè)提供了安全保障；漿液固結(jié)后鋼管和圍巖之間組成了一個(gè)共同的固結(jié)圈，從而在隧道的縱向和橫向分別形成一個(gè)剛度較大的梁結(jié)構(gòu)和拱結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)能有效提高圍巖的承載力及自穩(wěn)能力，減小圍巖的變形；同時(shí)，隧道開(kāi)挖后與鋼架一起共同組成剛度較大的支護(hù)結(jié)構(gòu)，以抵擋隧道開(kāi)挖后產(chǎn)生的圍巖壓力和變形。?大管棚超前支護(hù)設(shè)計(jì)3.1大管棚設(shè)計(jì)參數(shù)（1）鋼管規(guī)格：采用Φ108mm壁厚6mm的熱軋無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)40m。鋼花管內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠主筋4Φ25，采用Φ42鋼環(huán)（壁厚3mm）作固定環(huán)，固定環(huán)節(jié)長(zhǎng)5cm，與鋼筋籠主筋焊接，如下圖所示；（2）管距：環(huán)向間距為40cm；外插角：1°～3°；（3）同一環(huán)管棚中接頭的位置應(yīng)相互錯(cuò)開(kāi)不小于1m，管棚節(jié)長(zhǎng)度為6m+6m+6m+6m+6m+6m+4m或4m+6m+6m+6m+6m+6m+6m。（4）施工時(shí)應(yīng)先打編號(hào)為單號(hào)的鋼花管，注漿后再打編號(hào)為雙號(hào)的鋼花管。編號(hào)為雙號(hào)的鋼花管可作為注漿質(zhì)量的檢查管，若單號(hào)鋼花管注漿有不密實(shí)之處，應(yīng)在雙號(hào)鋼花管中注漿填實(shí)。3.2管棚漿液參數(shù)（1）注漿材料及配合比：注漿漿液采用M30水泥漿，水灰比為1:1；（2）注漿壓力：2～2.5MPa；違（音3本僅）漿液擴(kuò)散半恩徑：不小然于卵圾0.5m咸貓；朽憲3.3井授大管棚超前支輸護(hù)與小導(dǎo)管的事結(jié)固合有底為了使大管棚靜超前支護(hù)更好卸的發(fā)揮作用，國(guó)在管棚支護(hù)的橡同時(shí)結(jié)合了小骨導(dǎo)管（見(jiàn)導(dǎo)向縣墻施工圖）?？芫唧w為：第一帳環(huán)長(zhǎng)管棚范圍查內(nèi)不設(shè)注漿小陰導(dǎo)管，但小導(dǎo)故管與長(zhǎng)管棚至薦少劈有憤迅100cm辰巾的搭接長(zhǎng)度；擁注漿導(dǎo)管分兩臘排，第一排帝長(zhǎng)很旬500cm鬼循，外插角園為撐6農(nóng)°拔；第二排喬長(zhǎng)凡票450cm蜂晉，外插角額為作15刮°囑；搭接長(zhǎng)度不義小付于高贈(zèng)100cm那明；注漿導(dǎo)管四征周采用混凝土掌封孔，封孔深練度輝為比鴨20cm扛鹽；注漿材料均為奸M30華販水泥漿液，水合灰比鵲為奉1膛撿：置1腳按，注漿壓力答為熱0.5噸錫～騎1.0MP零a最易。挨疏?竄忘膛大管棚的施工繞及相關(guān)的技術(shù)帝要者求框蘿大管棚簡(jiǎn)要的關(guān)施工工藝流程跟如圖嘴：汗名4.1?？谑┕で暗臏?zhǔn)備趁工策作榮儉承協(xié)疏排水霸源弦泉疏導(dǎo)洞身附近寨的水源，砌筑必頂溝；增設(shè)環(huán)近型截水溝，攔亡截地表水；建面立枝狀排水系證統(tǒng)，使地表水要盡快順暢地排蕉出洞口不穩(wěn)定蠶范圍譽(yù)。姨耀摘角導(dǎo)向墻施揮作喉畫(huà)導(dǎo)向墻對(duì)于控這制鋼管的鉆孔莊方向至關(guān)重慧要碗,跳姐同時(shí)也可兼作住止?jié){墻。導(dǎo)向挪墻的厚度結(jié)為熟紡90cm蝕桂，材料采愿用概C20脈解的鋼筋混凝土肺，其中按設(shè)計(jì)腿鉆孔位置預(yù)敏埋雙Φ上夫127mm煌繭壁劑厚峽環(huán)5.5mm席撕的導(dǎo)向鋼您管練,靈統(tǒng)并將孔口預(yù)埋條一定的上抬量拆。具體的施工咽圖如下皂：擴(kuò)普非剪鋼花管制庭作谷符鋼花管按照設(shè)端計(jì)要求制作，澇管頭加工成錐群形以便送入，字為確保接頭質(zhì)鴿量，以烤長(zhǎng)站熟15cm螺育的絲扣連接，咬或在端頭連接忠處采用一根僚長(zhǎng)偶醒1.0m竿達(dá)的擁Φ正100辰幼鋼管，伸污入蛇Φ木108睛軌鋼管自中描突40cm羞版，在端部用電革焊將管之間焊盤(pán)縫焊滿，剩腳余強(qiáng)瞞60cm桃帝用作送入前一認(rèn)根鋼管的尾部鳳，并用電焊焊忙滿，起連接和膚導(dǎo)向的作用。謎為防止?jié){液倒式流，每根管棚棕尾部均焊接有澡止?jié){板，止?jié){具板采柱用融使2cm蓋穴厚鋼板制作，異中間鉆撫有赴Φ落20罷卸帶羅紋的眼，圈以備注漿時(shí)用棒。襲道4.2令麻管棚的施婆作卸波頸永測(cè)量放樣、鉆貢機(jī)定評(píng)位牢嘴測(cè)量放樣出隧毅道設(shè)計(jì)輪廓線幟并蜓按耳激40cm仗膚的間距標(biāo)出管庸棚的位置。將霞鉆機(jī)移動(dòng)并定櫻位至標(biāo)定位置坐。捕學(xué)亮氣鉆挨孔悔誼使用頂驅(qū)液動(dòng)傲錘按設(shè)計(jì)角銷(xiāo)度臂1宰°菜～戚2衫°糠，把套管與鉆盒桿同時(shí)同步?jīng)_聽(tīng)擊回轉(zhuǎn)鉆入巖崇土層內(nèi)至設(shè)計(jì)承度。套管與鉆域具同時(shí)跟進(jìn)，扇產(chǎn)生護(hù)孔功能幣，避免內(nèi)鉆桿唇在提出孔后產(chǎn)抽生塌孔或涌水悼事故，提供臨單時(shí)護(hù)孔，方便別往孔內(nèi)插管注心漿扣。捷規(guī)鉆孔要求精度旺高，終孔位置疼準(zhǔn)確，各開(kāi)孔駕的孔眼與終孔喘的孔眼落在同董一周界面上，財(cái)避免產(chǎn)生較大帳的偏差和變形珍。同時(shí)要確保頸鉆孔的同軸度棒，以避免管棚場(chǎng)送入時(shí)受卡榨。短礦早袖清戲孔礙錯(cuò)鉆孔完結(jié)后，堅(jiān)先把套管內(nèi)孔藏注水清洗潔凈吳后，才把鉆桿召取出。套管仍丘保留在孔內(nèi)供堂護(hù)孔作用局。孟努跟孤頂進(jìn)鋼管搖棚斬丸把按設(shè)計(jì)要求童加工好的鋼花討管頂入套管內(nèi)乖，接頭采兔用厘粥15cm躁拜長(zhǎng)的厚壁管箍濕，上滿絲扣；市并把鋼管輕輕席打入巖土地內(nèi)叫，以固定鋼管艇不易滑出孔口撇。鋼管插進(jìn)完烤畢后，取出套姑管，鉆進(jìn)其它治孔眼。套管取錢(qián)出時(shí)，冒落的曾巖土?xí)诳變?nèi)恨壓緊鋼管。鋼徒管口與孔口周貼壁用水泥密封挑。肥范當(dāng)管棚安裝完險(xiǎn)畢后，用小木貨楔在鋼管與圍蜘巖壁楔緊，再殿用防水膠泥（版錨固劑）將空導(dǎo)隙封閉住欺?；汁h(huán)共耽再次清孔并插彼入鋼筋愚籠顏乓再次清孔并將災(zāi)鋼筋籠插入鋼交花管內(nèi)，使之斗與鋼花管成為歇一體么。商墓4.3蓬乏注劃漿到欲利用漿液的滲閥透作用和壓密升作用將周?chē)鷰r沸體預(yù)先加固并計(jì)封堵圍巖的裂干隙水，這樣既秤能起到超前預(yù)悅支護(hù)的作用，杰同時(shí)也加強(qiáng)了叉管棚的強(qiáng)度榜和剛度怪。獲嚴(yán)誼密工藝流妥程洽腳澆鑒注漿的技術(shù)要截求榮揚(yáng)（遵1假洽）注漿時(shí)一般撞總是先注無(wú)水房孔，后注有水夾孔。在無(wú)水地喇段可從拱腳起末順序注漿。注今漿速度根據(jù)注拌漿孔出水量大戶小而定，一般陜從快到慢。注金漿結(jié)束時(shí)將閘偷閥關(guān)閉，卸下燒進(jìn)漿管，進(jìn)入烏下一循環(huán)竿。征鬧（條2淘慧）注漿結(jié)束的麻標(biāo)準(zhǔn)梢：斜①板注漿壓力逐步臣升高，達(dá)到設(shè)著計(jì)終壓并繼續(xù)宴注貴漿犁10min具膠以上倍；醬②勺進(jìn)漿量一般沃為姜20恒基～月贏30L聰/min轎摧。注漿結(jié)束后堵用爐10扎瓶號(hào)水泥砂漿充若填管棚鋼管，些增強(qiáng)鋼管的強(qiáng)嘴度和剛度拌。估卡（外3毫曲）時(shí)刻注意觀深察注漿管周?chē)夥浪z泥變化梢情況，防止?jié){寸液壓力增加時(shí)假將其沖裂光。淺素（金4有沒(méi)）注漿過(guò)程中欺隨時(shí)檢查孔口助、鄰孔、覆蓋下層較薄部位有想無(wú)串漿現(xiàn)象，攻如發(fā)生串漿，蝶應(yīng)立即停止注扔漿或采用間歇糧式注漿封堵串嫌漿口，也可采剝用麻紗、木楔跨、快硬水泥砂伸漿或錨固劑封顛堵，直至不再翁串漿時(shí)須再繼續(xù)注漿。平注漿過(guò)程中壓崇力如突然升高困，可能發(fā)生堵隸管，應(yīng)停機(jī)檢罪查帶。梁壁?戒籌畜效果評(píng)陰價(jià)小步（督1井挖）對(duì)注漿加固局區(qū)進(jìn)行鉆芯取查樣，漿液的填堵充情況基本良蹦好桃。往雄（璃2蛛冊(cè)）開(kāi)挖過(guò)程中烏進(jìn)行掌子面觀鄰察，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)嚇大量涌水出現(xiàn)駕。料況（琴3漸楚）對(duì)洞口段的跟收斂變形、拱眼頂下沉、邊坡堆位移、拱圈位仆移、接觸壓力深、錨桿受力、仰鋼拱架及鋼筋醒應(yīng)力等方面進(jìn)溫行了全面的監(jiān)叢測(cè)齡。饅放監(jiān)測(cè)結(jié)果表明璃：布設(shè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)餅的斷面基本處遼于穩(wěn)定狀態(tài)，辮能夠滿足設(shè)計(jì)蓬和規(guī)范要