《水平長大管棚超前支護(hù)施工工法》(共5頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上海底隧道連接線工程穿越復(fù)雜建筑群處超前支護(hù)施工工法第五工程有限公司路橋四公司 樊延祥1. 前 言膠州灣海底隧道是青島市規(guī)劃“南隧北橋”中的南隧,是膠州灣海底隧道和快速路三期的重要紐帶。膠州灣灣口海底隧道青島端接線工程,南起膠州灣灣口海底隧道青島端終點(diǎn)，向北以上下行分離式雙洞隧道形式分別沿四川路、云南路向北，在東平路路口北側(cè)出地面后開始高架，于山西路路口上方合流后接入快速路三期工程。云南路主隧道（左線）起點(diǎn)里程ZK1+095.98，分界點(diǎn)里程ZK2+755,長1659.02m。為單向三車道，最大開挖寬度為17.5m，最大開挖高度為13.08m，斷面方186.2m3。埋深

2、在3-25m之間，多為一倍洞徑。工程位于青島市老城區(qū)，隧道穿越云南路地下，道路的兩側(cè)均為密集的居民小區(qū)和高層建筑，隧道從建筑物邊緣甚至下部通過，且地表埋深淺，建筑年代久遠(yuǎn)且較為密集，地下管線較多，給隧道的施工帶來了極大的難度。為確保云南路隧道洞口和運(yùn)營的安全，采用水平長大管棚超前支護(hù)加固技術(shù)，有效控制了地表沉降，其成功經(jīng)驗(yàn)值得類似地下工程借鑒。2.工法特點(diǎn)2.1 淺埋暗挖隧道采用108大管棚支護(hù)，剛度大，能形成有效承載拱。2.2 一次性施作30m以上的水平管棚，洞內(nèi)不需作工作室，效率高。2.3 設(shè)備簡單，操作方便安全。3.適用范圍3.1 適用于軟弱圍巖地層淺埋暗挖的地下工程超前支護(hù)。3.2 適

3、用于地下工程的不良地質(zhì)災(zāi)害的處理，如富水?dāng)鄬?、隧道坍方、高?yīng)力大變形圍巖。 3.3 適用于城市下穿既有公路的地下工程的超前支護(hù)。4.工藝原理長大管棚是一種隧道及地下工程的超前支護(hù)技術(shù)，即按隧道開挖輪廓線外側(cè)向前分地層按一定間距打入鋼管，并通過鋼管的出漿孔對土層進(jìn)行注漿加固，鋼管與地層形成承載拱，起到超前支護(hù)的作用，以控制洞室變形。5.施工工藝及操作要點(diǎn)5.1 施工工藝流程（見圖5.1-1）5.2施工操作要點(diǎn)5.2.1.施工準(zhǔn)備疏排地表水，洞口仰坡穩(wěn)定地層，增設(shè)環(huán)型截水溝一道，攔截地表水建立枝狀排水系統(tǒng)，使地表水盡快順暢地排出洞口不穩(wěn)定范圍，以防積水下滲 。5.2.2引排地下水為引排洞口段地下水

4、，在適當(dāng)位置鉆設(shè)個20cm降水井，利用深井潛水泵和螺桿泵抽取地下水以疏干土體，降低洞口周圍地下水位。測量放線導(dǎo)向護(hù)拱施工鉆機(jī)就位引 孔清 孔頂進(jìn)鋼管注 漿封 口鋼管加工注漿參數(shù)選定監(jiān) 測圖5.1-1 長大管棚施工工藝流程圖5.2.3導(dǎo)向護(hù)拱施工為確保大管棚施工的精度，使鉆頭、鉆桿鉆進(jìn)時始終保持同一鉆進(jìn)角度、方向。在管棚鉆進(jìn)前，先在隧道洞口澆注管棚施工導(dǎo)向混凝土護(hù)拱。導(dǎo)向護(hù)拱內(nèi)安設(shè)導(dǎo)向管，導(dǎo)向管根據(jù)管棚進(jìn)出口坐標(biāo)，焊接定位固定于護(hù)拱內(nèi)鋼筋格柵鋼架上，焊接前對每一根導(dǎo)向管位置進(jìn)行坐標(biāo)測量定位，施工時注意調(diào)整導(dǎo)向坐標(biāo)時考慮由于鉆機(jī)沉落或其它因素而產(chǎn)生的各種偏差，取調(diào)整誤差10，導(dǎo)向管調(diào)整3.5cm，

5、用于角度控制，防止由于各種因素造成管棚下垂而導(dǎo)致侵入隧道界限。5.2.4 108大管棚加工及連接為了使?jié){液充分滲入地層，使得隧道拱部圍巖形成加固殼，管棚采用花管，即在鋼管上布置10mm的注漿孔，孔眼排列呈梅花形，間距為25cm×25cm。鋼花管加工見圖5.2.4-1每一根管棚在安裝最后一節(jié)時，在鋼管上要預(yù)留1.5m長不鉆注漿孔，以起到止?jié){作用。鋼管連接采用套管連接法（見圖5.2.4-2）。5.2.4-1 鋼花管加工圖圖5.2.4-2 鋼管連接圖5.2.5鉆孔鉆孔選用03600的地質(zhì)鉆機(jī)，采取隔一鉆一方式。鉆孔前應(yīng)調(diào)整鉆機(jī)位置，使鉆桿能平順地置于導(dǎo)向管內(nèi)，開孔時低速慢進(jìn)，保持鉆干順直，

6、鉆進(jìn)過程中一般采取中壓慢進(jìn)，中等轉(zhuǎn)速及中量循環(huán)液，防止鉆速過快使鉆道偏斜。在鉆孔過程中及時檢查鉆孔方向的準(zhǔn)確性，經(jīng)常用測斜儀測量鋼管鉆進(jìn)的偏斜度，同時要把鉆芯取出來，做好巖性記錄，用以對隧道開挖提供超前地質(zhì)預(yù)報。5.2.6頂進(jìn)鋼管使用鉆機(jī)自身的伸縮進(jìn)行頂管，一旦出現(xiàn)頂進(jìn)困難時，采用手動葫蘆固定于護(hù)拱上鋪助頂進(jìn)，下管時3m及6m鋼管交叉使用。5.2.7注漿（1） 注漿參數(shù)的選定注漿參數(shù) 水泥：水玻璃=1：0.5（體積比）水 灰 比 1：1水 玻 璃 35玻美度注漿壓力 初壓0.51MPa；終壓22.5MPa緩 凝 劑 根據(jù)試驗(yàn)確定摻量（2） 注漿施工注漿前先用漿液把孔中水壓出管外，待漿液流出并且

7、漿液濃度與漿池中相同時，再密封孔口鋼板，加壓并要穩(wěn)定壓力在0.51Mpa之間，每根管棚要連續(xù)注漿，以設(shè)計注漿量和注漿終壓作為注漿結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)專人做好注漿記錄。注漿結(jié)束后用M10水泥砂漿充填鋼管，以增強(qiáng)管棚強(qiáng)度。5.2.8體會（1） 城市淺埋隧道洞室開挖時，圍巖的應(yīng)力場和位移將發(fā)生調(diào)整，使洞室發(fā)生收斂變形，并波及地表，引起地表的沉降，根據(jù)開挖理論分析計算及地下工程現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)表明，開挖導(dǎo)致的瞬時位移在施加初期支護(hù)形成受力之前，洞室的收斂位移增長很快，約占總位移的60%以上，因此淺埋暗挖隧道超前大管棚支護(hù)是控制地表沉降關(guān)鍵措施，對防止隧道塌方十分有效。（2） 管棚在成孔過程中會產(chǎn)生一定程度的“超挖

8、”，設(shè)計采用108管棚，孔直徑將比鋼管直徑大15mm左右，此部分空間將由管棚注漿進(jìn)行填充；本工程管棚穿越土層為粉質(zhì)粘土和混合土，在注漿之前存在塌孔的危險，會產(chǎn)生一定的地表沉降，根據(jù)國內(nèi)大管棚施工經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，從最不利角度考慮，管棚塌孔引起的沉降在9mm左右，實(shí)測最大沉降量為6.3mm（此部分沉降漸變累計形成），對路面行車安全沒有影響。5.3 勞力組織（見表5.3-1）表5.3-1 勞動力組織序號作業(yè)班組主要工作內(nèi)容人 數(shù)1現(xiàn)場管理人員現(xiàn)場組織、指揮和協(xié)調(diào)12技術(shù)人員施工方案的編制和實(shí)施23測量員現(xiàn)場測量控制及監(jiān)控量測34試驗(yàn)員各種原材的檢測，注漿參數(shù)的選定，現(xiàn)場試件的制作及強(qiáng)度試驗(yàn)等35鋼筋

9、班鋼筋加工，頂進(jìn)及焊接106鉆孔班負(fù)責(zé)引孔127注漿班管棚注漿86.材料與機(jī)具配備（見表6.1-1）表6.1-1 機(jī)械設(shè)備序號機(jī)具名稱規(guī)格型號單 位數(shù) 量1鉆機(jī)TXU-200臺32注漿機(jī)BW-250臺23電焊機(jī)BX-400臺24水泥攪拌機(jī)350型臺25手動葫蘆臺36潛水泵XQY-15臺27.質(zhì)量控制1. 導(dǎo)向管的定位誤差應(yīng)10mm，傾角10，每鉆進(jìn)46m校正一次方位，及時糾偏。2. 鉆機(jī)工作平臺要牢固，保證鉆機(jī)處于穩(wěn)定的工作狀態(tài)。3. 清孔后及時下管，防止坍孔。若遇孔內(nèi)涌水涌泥，立即停鉆，注漿封孔。4. 鋼管接頭應(yīng)錯開，同一截面接頭數(shù)不超過50%.5. 為防止地表變形，應(yīng)嚴(yán)格控制注漿壓力和注漿

10、量，及時調(diào)整注漿參數(shù)，同時進(jìn)行地面變形監(jiān)測。6. 為提高管棚鋼度，鋼管內(nèi)下鋼筋籠或套管，管內(nèi)注水泥漿。7. 施工過程中認(rèn)真記錄鉆進(jìn)、鉆渣、注漿情況，原始記錄應(yīng)作到全面、正確、及時。8.安全措施 1、建立健全安全崗位責(zé)任制，從指揮部到作業(yè)班組，實(shí)行安全責(zé)任檢查制，專人負(fù)責(zé)制，對違章者嚴(yán)加懲處。 2、未經(jīng)崗前教育和安全教育者不得上崗工作，考試不合格者也不得上崗工作。 3、施工現(xiàn)場的工作人員要戴安全帽，非人作工員不得進(jìn)入施工現(xiàn)場。4、加強(qiáng)對圍巖進(jìn)行動態(tài)監(jiān)控量測及地表道路沉降觀測，實(shí)行信息化管理，科學(xué)地組織施工。5、拆卸鉆桿時，要有統(tǒng)一指揮、明確聯(lián)絡(luò)信號，扳鉗卡鉆方向應(yīng)正確，防止管鉗及扳手打傷人。9.環(huán)保措施 1、網(wǎng)管內(nèi)注漿時，操作人員應(yīng)戴口罩、眼鏡和膠手套。 2、施工過程中產(chǎn)生的廢渣、廢料，工后需認(rèn)真清理，防止造成環(huán)境污染。 3、夜間施工，需有良好的照明條件，并降低噪音污染。10.效益分析城市淺埋暗挖隧道采用水平長大管棚超前支護(hù)，有效控制洞室變形和地表沉降，確保了城市道路干線的行車安全，綜合效益顯著，并形成一整套成熟的施工方法，對類似工程具有指導(dǎo)意義。11.工