城東隧道左洞進(jìn)口洞頂?shù)乇碜{方案

1、目 錄1. 工程概況 22. 地表注漿依據(jù) 23. 地表注漿方案 34. 施工組織及安排 35. 拱頂?shù)乇碜{施工方法及工藝 45.1. 拱頂?shù)乇碜{施工工藝 452注漿施工流程及要點(diǎn) 45.2.1. 施工準(zhǔn)備 45.2.2. 搭設(shè)工作平臺(tái) 55.2.3. 拱頂?shù)乇碜{ 95.3. 拱頂?shù)乇碜{施工質(zhì)量控制 105.3.1. 基本要求 105.3.2. 實(shí)測(cè)項(xiàng)目 106. 拱頂?shù)乇碜{安全與環(huán)保措施 11城東隧道左線祖龍端拱頂?shù)乇碜{方案1. 工程概況城東隧道位于周寧縣城東，采用單向雙洞布置，為小凈距隧道，進(jìn)口線間距11.5米， 出口線間距12.3米，洞門(mén)為削竹式洞門(mén)；主洞凈寬 11.5m,凈

2、高5.0m;其中左線隧道 起止樁號(hào)ZK65+763- ZK66+435長(zhǎng)度672m 右線隧道起止樁號(hào) YK65+760-YK66+425 長(zhǎng)度665m隧道祖龍端進(jìn)口位于低山地貌，山體植被發(fā)育，隧道洞頂以上為粉質(zhì)粘土， 作為拱頂土層基本無(wú)自穩(wěn)能力，隧道洞身為破碎狀中風(fēng)化花崗巖，節(jié)理裂隙較為發(fā)育， 且左側(cè)東門(mén)水庫(kù)地表水可能滲入涌入隧道，隧道圍巖自穩(wěn)能力差。隧道左線祖龍端洞門(mén)明洞長(zhǎng)13m采用16m長(zhǎng)管棚超前支護(hù)進(jìn)洞，采用環(huán)形開(kāi)挖預(yù) 留核心土法開(kāi)挖，進(jìn)洞后采用超前小導(dǎo)管、超前錨桿支護(hù)；其進(jìn)口段長(zhǎng)管棚采用108*6mm 厚無(wú)縫鋼管，鋼管環(huán)向間距40cm外插角1-3。，管棚鋼管采用絲扣連接，采用 C30鋼

3、 筋混凝土套拱作為管棚導(dǎo)向墻，采用127鋼管作為導(dǎo)向鋼管固定在套拱內(nèi)。2. 地表注漿依據(jù)城東隧道左線祖龍端進(jìn)口段為 V級(jí)圍巖偏壓淺埋段，位于該山體坡腳，地質(zhì)較為破 碎，為長(zhǎng)時(shí)間雨水洗刷、剝蝕、搬運(yùn)及土粒在重力作用下順著山坡逐漸移動(dòng)形成的堆積 物，洞頂?shù)乇砀采w層比較薄，地表土體較為松散，在仰坡開(kāi)挖后施工管棚鉆孔時(shí)出現(xiàn)嚴(yán) 重塌孔、卡鉆；考慮本隧道開(kāi)挖跨度較大，如不采取加強(qiáng)措施，管棚無(wú)法繼續(xù)鉆進(jìn)至設(shè) 計(jì)深度，如管棚不足以支承上部圍巖土體，開(kāi)挖后較薄的覆蓋層極易引起坍塌，根據(jù)工 程設(shè)計(jì)變更會(huì)議紀(jì)要（編號(hào)：001），確定對(duì)左線祖龍端進(jìn)口 K65+781K65+788段山 體進(jìn)行拱頂?shù)乇碜{處理，具體參數(shù)

4、如下：注漿加固范圍為 ZK65+78ZK65+788長(zhǎng)度7m 寬度15m地表注漿導(dǎo)管采用© 42 x 3.5mm超前小導(dǎo)管，注漿小導(dǎo)管為外徑42mm壁厚3.5mm 熱軋無(wú)縫鋼管，小導(dǎo)管長(zhǎng)度從地表到隧道初支輪廓外線，具體長(zhǎng)度現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)。鋼管前端 呈尖錐狀，小導(dǎo)管底部2.0m范圍內(nèi)鉆壓漿孔，其他不設(shè)壓漿孔，導(dǎo)管梅花形布置，間 距1.4m*1.4m，垂直地表坡面打入土體，并壓注水泥漿液，漿液采用水泥單液漿，水泥漿水灰比：1: 1，注漿壓力：，采用分段間歇式注漿；注漿擴(kuò)散半徑暫取0.70m,注漿土體孔隙率暫取0.4，具體經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)。3. 地表注漿方案城東隧道左線祖龍端邊仰坡及明洞已完成開(kāi)挖

5、，已形成 1:0.75坡面，拱頂?shù)乇碜?漿擬采用滿(mǎn)堂支架法搭設(shè)施工作業(yè)平臺(tái)，于小里程側(cè)往大里程側(cè)逐排注漿，注漿采用 42 x 3.5mm超前小導(dǎo)管垂直于隧道開(kāi)挖輪廓線打入土體，并壓注水泥漿液，水泥漿液向 周?chē)馏w擴(kuò)散，達(dá)到加固和板結(jié)土體的目的。 注漿范圍為K65+781K65+788豎向?yàn)樾?坡，平面長(zhǎng)度7m平面寬度15m小導(dǎo)管梅花型布置，間距為 1.4m,小導(dǎo)管采用外徑 42mm壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管，鋼管前端呈尖錐狀，小導(dǎo)管底部 2m范圍四周鉆8mm 壓漿孔，其他管段不設(shè)壓漿孔，鉆孔深度視管棚覆土深度實(shí)測(cè)確認(rèn)。注漿孔布置見(jiàn)：城 東隧道左線祖龍端進(jìn)口地表注漿平面布置圖。4. 施工組織及安

6、排城東隧道左線祖龍端拱頂?shù)乇碜{計(jì)劃 2016年5月20日開(kāi)工，2016年6月15日 完工，施工組織人員安排見(jiàn)表 4-1，主要機(jī)械設(shè)備投入見(jiàn)表4-2。表4-1施工組織人員安排表序號(hào)工程項(xiàng)目計(jì)劃人員備注1管理2人負(fù)責(zé)施工的現(xiàn)場(chǎng)管理、工程質(zhì)量的管控2安全1人負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)安全及環(huán)保3測(cè)量2人負(fù)責(zé)開(kāi)注漿孔布置4質(zhì)檢1人負(fù)責(zé)施工現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量5滿(mǎn)堂支架6人負(fù)責(zé)滿(mǎn)堂支架搭設(shè)6鉆孔4人負(fù)責(zé)注漿孔的鉆進(jìn)，配合注漿7注漿5人負(fù)責(zé)地表注漿8鋼材加工2人負(fù)責(zé)小導(dǎo)管加工、輔助支架搭設(shè)表4-2主要機(jī)械設(shè)備投入表序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)規(guī)格型號(hào)數(shù)量備注1地質(zhì)鉆機(jī)XY-2PC12注漿泵GJB323挖掘機(jī)CAT320B14空壓機(jī)20m32

7、隧道隊(duì)5. 拱頂?shù)乇碜{施工方法及工藝城東隧道左線祖龍端拱頂?shù)乇碜{采用XY-2PC地質(zhì)鉆機(jī)鉆孔，鉆進(jìn)前先分別測(cè)量出孔位高程并計(jì)算出鉆孔深度，鉆孔方向垂直于隧道開(kāi)挖輪廓線，間距為1.4mX 1.4m,梅花型布置，孔內(nèi)安裝42小導(dǎo)管，小導(dǎo)管底部2.0m長(zhǎng)區(qū)段上鉆8mm的注漿孔，注漿 孔在鋼管斷面上成120°角，縱向間距10 cm,梅花型布置；漿液采用水泥單液 漿，水泥漿水灰比：1:1,注漿壓力：，采用分段間歇式，在導(dǎo)管內(nèi)注入水 泥漿，以進(jìn)行隧道拱頂覆土固化。5.1.拱頂?shù)乇碜{施工工藝拱頂?shù)乇碜{施工工藝見(jiàn)圖5-1 o圖5-1 拱頂?shù)乇碜{施工工藝框圖5.2. 注漿施工流程及要點(diǎn)5.2

8、.1.施工準(zhǔn)備標(biāo)注注漿加固范圍在左洞加固范圍山體坡面上打設(shè)間距離2m的木樁圈定注漿范圍整理注漿地表清除注漿坡面上的妨礙注漿的雜物，清理中盡量不破壞地表植被，保持山體的自然 風(fēng)貌。布置注漿點(diǎn)在地注漿坡面上按間距1.4m,進(jìn)行注漿布點(diǎn)，布點(diǎn)按梅花型布置，并在各注漿點(diǎn)釘 設(shè)小木樁，注漿孔布置見(jiàn)：城東隧道左線祖龍端進(jìn)口地表注漿平面布置圖。鉆孔角度及深度測(cè)量注漿范圍內(nèi)的各注漿點(diǎn)的坐標(biāo)及高程，按比例繪制該斷面的橫斷面的 CAD剖面圖，確定注漿深度。注漿管采用© 42 x 3.5mm超前小導(dǎo)管，打入深度控制在管棚輪廓外 線，鉆孔角度，垂直于隧道開(kāi)挖輪廓線進(jìn)行鉆孔。5.2.2. 搭設(shè)工作平臺(tái)拱頂注漿

9、作業(yè)平臺(tái)采用48 x 3.5mm的鋼管沿邊仰坡逐層搭設(shè)，鋼管采用48*3.5mm 鋼管，鋼管、扣件、腳手板等材料質(zhì)量符合要求。材料選用采用外徑48mm壁厚3.5mm的鋼管。立桿和大橫桿的長(zhǎng)度為 4-9米，小橫桿根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)需求現(xiàn)場(chǎng)加工。有嚴(yán)重腐銹、彎曲、壓扁、損傷和裂紋的鋼管均一一剔除。所 采用的直角扣件、回轉(zhuǎn)扣件和對(duì)接扣件，必須為質(zhì)地良好、性能可靠的標(biāo)準(zhǔn)件，以防在 使用時(shí)出現(xiàn)開(kāi)口、斷裂、滑絲等現(xiàn)象，鋼管數(shù)量充足、規(guī)格統(tǒng)一。工作平臺(tái)搭設(shè)注漿工作平臺(tái)搭設(shè)擬定采用落地式滿(mǎn)堂扣件式鋼管腳手架，所有腳手架立桿均采用：橫距1.2m,縱距1.2m，內(nèi)立桿距套拱距離b=0.35m,腳手架步距h=1.20m

10、,鋪設(shè)腳 手板層數(shù)1層，安全網(wǎng)1層。 腳手架的搭設(shè)尺寸立桿橫距1.2m；立桿縱距1.2m;步距1.2m；剪刀撐：水平間隔每4.8米拉設(shè)一道 剪刀撐，有底至頂連續(xù)設(shè)置豎向剪刀撐。 腳手架基礎(chǔ)1.2m位于套管外側(cè)巖土上腳手架基礎(chǔ)下墊槽鋼；位于套拱上腳手架基礎(chǔ)下墊鋼板，且就 近與套拱預(yù)埋鋼筋焊接；位于邊仰坡上腳手架基礎(chǔ)下墊鋼板且與就近打入邊仰坡鋼筋焊接；距離立桿底部350mm設(shè)置通長(zhǎng)掃地桿，掃地桿按照縱橫方向設(shè)置，防止立桿 底端發(fā)生位移。 剪刀撐的設(shè)置剪刀撐是防止腳手架縱向變形的重要措施，每組剪刀撐，斜桿與地面夾角在45-60。之間，由底部至頂部隨腳手架的搭設(shè)連續(xù)設(shè)置，剪刀撐斜桿應(yīng)與立桿和橫桿進(jìn)行

11、連接，底部斜桿的下端置于墊板上，剪刀撐斜桿的接長(zhǎng)，均采用搭接，搭接長(zhǎng)度不小于 1.0m，設(shè)置2個(gè)旋轉(zhuǎn)扣件。 腳手架的搭設(shè)腳手架：檢查準(zhǔn)備、材料配備f清理場(chǎng)地f縱向掃地桿f立桿f橫向掃地桿f橫桿 -剪刀撐一鋪腳手板一鋪安全平網(wǎng)。腳手架搭設(shè)見(jiàn)圖5-2腳手架搭設(shè)縱斷面圖、5-3腳手架搭設(shè)橫斷面圖。rpo圖5-2 腳手架搭設(shè)縱斷面圖I IPOI ?：) 九 I 衛(wèi):I 1HO LHO5-3腳手架搭設(shè)橫斷面圖支架力學(xué)驗(yàn)算 計(jì)算依據(jù)建筑施工扣件式鋼管腳手架安全技術(shù)規(guī)范(JGJ130-2011);設(shè)計(jì)荷載：公路-I級(jí)； 最不利荷載位置計(jì)算綜合考慮拱頂?shù)乇碜{平臺(tái)搭設(shè)的結(jié)構(gòu)形式，在ZK65+788斷面位置鉆孔

12、注漿時(shí)為最不利荷載位置，按注漿寬度15m計(jì)算，該位置長(zhǎng)度為2.4 m該斷面面積為15X 2.4=36 卅。對(duì)該位置進(jìn)行支架檢算：A、支架布置以1.2mX 1.2m布置考慮,鉆機(jī)重量為2.5T計(jì)則單位面積承重為：qi=2.5*9.8KN/ (15X 2.4 ) =0.68( KN/tf)由于鋼管布置為，貝U單根承載力為：0.68KN/ tfX 1.2 X 1.2=0.98(KN/根)(KN/tf)B腳手板等附屬構(gòu)造荷載取 q2=0.3C扣件式鋼管支架自重（按9m高度計(jì)算）a、立桿自重（采用48x 3.5mm，鋼管單位重量為3.84kg/m ）q3i=0.0384KN/mX 9m=0.313（ K

13、N/根）b、托座q32=0.045KN/mX 1 個(gè)=0.045（ KN/根）c、橫桿自重q33=0.0384KN/mX 8 X 0.8=0.246（ KN/根）d、扣件自重直角扣件：q 34=0.0132KN/mX（ 8X 2+3）個(gè)=0.251（ KN/根）對(duì)接扣件：q 35=0.0184KN/mX 1 個(gè)=0.0184（ KN/根）所以扣件式鋼管支架自重：q3 =q31 + q 32+ q 33+ q 34+ q 35=0.313+0.045+0.246+0.251+0.184=1.039（KN/根）D施工活荷載（參照規(guī)范表中結(jié)構(gòu)腳手架施工均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值，取3KN/m2）q4=3KN/

14、tfE、單根鋼管設(shè)計(jì)軸向力荷載組合：施工恒載：NGK=（qi+ q2）X 0.5 X 0.3+qa=（0.68+0.3 ） X 0.5 X 0.3+1.039=1.19（KN/根）活荷載:NQK= q4X 0.5 X 0.3=3 X 0.5 X 0.3=0.45（KN/根）軸向力：N =1.2 NGK+1.4NQK=1.2 X 1.19+1.4 X 0. 45=2.06（KN/根）F、鋼管支架的穩(wěn)定性檢算單根鋼管截面面積（考慮鋼管為舊管，按壁厚3mm計(jì)，另外乘以0.75折減系數(shù)）：A=423.9X 0.75=318mm2 回轉(zhuǎn)半徑：i=1.58cm，查表得© =0.412 ;則:N/

15、( ©X A) = 2060 /(0.412 X 318)=15.72MPaC 164Mpa其中，Q235鋼管容許應(yīng)力為205MpX 80% =164 Mpa, 80%為舊管疲勞折減系數(shù)。 根據(jù)以上計(jì)算可知，鋼管立桿的穩(wěn)定性符合要求，安全系數(shù) 164/15.72=10.4 。G扣件受力分析對(duì)于底板及腹板位置鋼管均采用搭接控制標(biāo)高，主要依靠扣件進(jìn)行受力，現(xiàn)我部施 工的搭接全部采用三扣件搭接，現(xiàn)對(duì)扣件抗滑力進(jìn)行驗(yàn)算：從整體驗(yàn)算結(jié)果可知：?jiǎn)胃摴艹休d力為：2.48KN/根單個(gè)扣件受力為：2.48/3=0.83KN/個(gè)根據(jù)扣件式規(guī)范表中知：直角扣件、旋轉(zhuǎn)扣件(抗滑)承載力設(shè)計(jì)值 為8.0KN

16、，所以扣件抗滑符合要求，安全系數(shù)為：8/0.83=9.6。安裝地質(zhì)鉆機(jī)采用CAT320B空掘機(jī)吊裝XY-2PC型地質(zhì)鉆機(jī)，地質(zhì)鉆機(jī)水平移動(dòng)采用滑道電動(dòng)自 行，上下移動(dòng)采用5t倒鏈。5.2.3. 拱頂?shù)乇碜{鉆孔在注漿點(diǎn)位鉆孔，鉆進(jìn)設(shè)前調(diào)整好鉆入角度，鉆孔過(guò)程中經(jīng)常檢查鉆入角度，以防 偏孔。掃孔為保證注漿效果，地表注漿采用兩次掃孔分段注漿的方式。鉆孔完畢后，采用后退 式方式掃孔一遍，清孔完畢后，再將鉆桿插入孔底，重復(fù)掃孔一次即可。注漿管安裝注漿小導(dǎo)管采用外徑42mm壁厚3.5mm熱軋無(wú)縫鋼管加工制成，注漿管大樣見(jiàn)圖 5-4注漿管大樣圖。鋼管尾部焊上© 6鋼筋加勁箍，鋼管長(zhǎng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情

17、況確定，前 端加工成錐形。小導(dǎo)管底部2m范圍內(nèi)四周鉆四排 © 8mm的注漿孔，其余管段不鉆孔， 作為注漿用導(dǎo)漿管。圖5-4注漿管大樣圖制漿注漿采用水泥單液漿，小導(dǎo)管注漿注漿參數(shù)如下：水泥漿水灰比：1:1注漿壓力：注漿參數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)按實(shí)際情況確定，注漿量按施工實(shí)際情況作相應(yīng)調(diào)整；配 制時(shí)先在攪拌機(jī)內(nèi)放入定量清水進(jìn)行攪拌，水泥漿邊拌邊用，停留時(shí)間不多于半小時(shí)以 內(nèi)，超過(guò)半小時(shí)，重新拌漿使用。注漿注漿方式采用分段間歇式注漿，開(kāi)泵前旋轉(zhuǎn)壓力調(diào)節(jié)旋鈕將油壓調(diào)在要求的油壓刻 度上，隨注漿阻力的增大，泵壓隨之升高，當(dāng)達(dá)到調(diào)定值時(shí)，會(huì)自動(dòng)停機(jī)，不致于產(chǎn)生 超壓注漿的危險(xiǎn)。注漿泵流量大小由注漿泵的

18、排量調(diào)節(jié)控制鈕和排量記錄儀加以控制。 注漿按從低至高的順序進(jìn)行注漿。注漿過(guò)程時(shí)刻觀注注漿情況，觀察注漿地表的變化，并根據(jù)注漿情況調(diào)整注漿的漿 液濃度。5.3. 拱頂?shù)乇碜{施工質(zhì)量控制5.3.1. 基本要求鋼管的型號(hào)、規(guī)格、質(zhì)量等應(yīng)符合規(guī)范要求。鉆孔角度與隧道開(kāi)挖輪廓線垂直。小導(dǎo)管不侵入管棚鋼管的位置。5.3.2. 實(shí)測(cè)項(xiàng)目注漿管實(shí)測(cè)項(xiàng)目見(jiàn)表6-1注漿小導(dǎo)管實(shí)測(cè)項(xiàng)目。表6-1注漿小導(dǎo)管實(shí)測(cè)項(xiàng)目項(xiàng)次檢查項(xiàng)目規(guī)疋值或允許偏差檢查方法和頻率1長(zhǎng)度(m)不小于設(shè)計(jì)尺量：檢查10%2孔位(mm)± 50尺量：檢查10%3鉆孔深度(mm)± 50尺量：檢查10%4孔徑(mm)大于桿體直徑+20尺量：檢查10%6.拱頂?shù)乇碜{安全與環(huán)保措施施工前對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員進(jìn)行詳細(xì)技術(shù)、安全交底，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)施工平臺(tái)搭設(shè)的安全操作 規(guī)程及搭設(shè)的規(guī)范化；重點(diǎn)管控工作平臺(tái)安裝及鉆孔過(guò)程，全程施工施工人員必須戴安 全帽、系安全繩；鉆機(jī)固定牢固，防止機(jī)械滑下坡體傷及其他施工