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(zhǔn)備鉆機(jī)選型根據(jù)現(xiàn)場長管棚設(shè)計(jì)參數(shù)，結(jié)合隧道進(jìn)口段圍巖情況：強(qiáng)-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(qiáng)-徽風(fēng)化變質(zhì)砂巖,巖體破碎,呈松散結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)場鉆孔工藝考慮為跟管鉆進(jìn)，鉆進(jìn)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(jiān)硬孤石的高沖擊力。（2）應(yīng)能準(zhǔn)確定位、可多方位鉆孔、深孔鉆進(jìn)精確度高。（3）滿足跟管鉆進(jìn)工藝要求。根據(jù)以上要求，選擇志高90潛孔鉆機(jī)，利用動力鉆頭實(shí)現(xiàn)內(nèi)鉆桿、大管棚同時(shí)跟進(jìn)，沖擊利用高壓氣動潛孔錘配偏心擴(kuò)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(jìn)工作狀態(tài) （b）偏心跟管鉆具收攏狀態(tài) （c）偏心跟管鉆進(jìn)排渣線路圖圖 STYLEREF 1 s 1- SEQ 圖 * ARABIC s 1 1 跟管鉆進(jìn)原理示意圖現(xiàn)場準(zhǔn)備（1）測量室配備專業(yè)測量人員，儀器配備水準(zhǔn)儀、全站儀等常用測量工具；（2）試驗(yàn)室做好C30混凝土配合設(shè)計(jì)；注漿漿液現(xiàn)場實(shí)際參數(shù)的確定；進(jìn)場原材料抽樣送檢，要求檢驗(yàn)合格。（3）物資部準(zhǔn)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(jì)文件要求，嚴(yán)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(jì)技術(shù)指標(biāo)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(yàn)，導(dǎo)墻基底承載力小于330kPa時(shí)需進(jìn)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(jìn)行支撐，工字鋼底部固定在穩(wěn)固地基上，采用橫撐、豎撐進(jìn)行加固。待內(nèi)置工字鋼及孔口管安裝后，進(jìn)行側(cè)模與頂模安裝。模板安裝后，逐一用水平尺進(jìn)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(diǎn)進(jìn)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。孔口管傾斜角度為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(cuò)澆筑，澆筑過程中及時(shí)振搗，確?；炷撩軐?shí)。澆筑過程中還應(yīng)對模板支撐進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)變形時(shí)應(yīng)及時(shí)處理，確保導(dǎo)向墻位置準(zhǔn)確。 （a）混凝土澆筑完成 （b）混凝土養(yǎng)護(hù) 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * A

7、RABIC s 1 5 混凝土澆筑完成及養(yǎng)護(hù)示意圖 （7）拆模養(yǎng)護(hù)。導(dǎo)向墻混凝土拆模后及時(shí)進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%方能進(jìn)行管棚施工。同時(shí)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(jìn)行編號，編號順序?yàn)?-35。詳細(xì)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(yán)家灣隧道洞口段采用的超前支護(hù)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(zhǔn)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(jì)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(cuò)開1. 5m,加工時(shí)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(jī)跟管鉆進(jìn)，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(shí)，低壓慢轉(zhuǎn)，鉆進(jìn)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(jì)及規(guī)范規(guī)定以內(nèi)。 （a）鉆機(jī)鉆進(jìn) （b）鉆進(jìn)長度 圖 STYLEREF 1 s 4- SEQ 圖 * ARABIC s 1 9鉆進(jìn)示意圖跟管鉆孔過程中應(yīng)注意以下事項(xiàng)：（1）鉆孔前先檢查鉆機(jī)機(jī)械狀況是否正常；（2）管棚應(yīng)按設(shè)計(jì)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(jī)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(jìn)一定距離應(yīng)強(qiáng)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(shí)，應(yīng)開動空壓機(jī)重新對鉆孔進(jìn)行清洗，并使?jié)摽族N作短時(shí)間工作，然后再進(jìn)行試提，如此反復(fù)，直至提出中心鉆具。注漿鉆進(jìn)完成后，先在“單”號孔內(nèi)注漿，注漿完成后再鉆進(jìn)“雙”號孔。“雙”號孔可以作為檢查孔，若鉆進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jī)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(biāo)準(zhǔn)：注漿壓力逐步升高，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并穩(wěn)定10min、注漿量不小于設(shè)計(jì)注漿量80%、進(jìn)漿速度為開始進(jìn)漿速度的1/4（實(shí)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(jì)要求，一般為鉆孔圓柱

12、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，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。注漿時(shí)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(jī)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(yàn)收導(dǎo)向墻套拱鋼架規(guī)格、型號及尺寸符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求；底腳基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)；接頭連接緊固；和錨桿及榀與榀間連接可靠；混凝土強(qiáng)度不低于設(shè)計(jì)強(qiáng)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(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢驗(yàn)頻率

13、檢驗(yàn)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(jì)值全部逐榀清點(diǎn)，地質(zhì)雷達(dá)3保護(hù)層厚度（mm）滿足設(shè)計(jì)要求每榀自拱頂每3m檢查1點(diǎn)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(gè)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(jì)高程8鋼架連接件數(shù)量（個(gè)）不少于設(shè)計(jì)值全部逐個(gè)清點(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)序號檢查項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢驗(yàn)頻率檢驗(yàn)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(zhǔn)儀測量3拱頂高程（mm）+10,0全部水準(zhǔn)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(diǎn)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(biāo)準(zhǔn)序號檢驗(yàn)項(xiàng)目規(guī)定值或允許偏差檢驗(yàn)頻率檢驗(yàn)方法1混凝土強(qiáng)度（MPa）在合格標(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)厚度設(shè)計(jì)厚度;最小厚度0.5倍設(shè)計(jì)厚度立模后，每模端頭沿模板弧線不大于2m間距檢查一個(gè)點(diǎn)，臺車每振搗窗檢查一個(gè)點(diǎn)，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(diǎn)沿測線間距不大于2m地質(zhì)雷達(dá)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?biāo)淼垒S線方向靠緊村砌表面5施工縫表面錯(cuò)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(jì)每模檢查2個(gè)斷面水準(zhǔn)儀7總寬度設(shè)計(jì)值每模檢查2個(gè)斷面，每個(gè)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(gè)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(qiáng)度、配合比、注漿壓力和注漿量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求。（2）管棚套拱基底承載力應(yīng)滿足設(shè)計(jì)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(jì)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(biāo)準(zhǔn)如下表： 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * AR