隧道大管棚施工工藝

隧道大管棚施工工藝中鐵十七局集團第一工程有限公司十天項目經(jīng)理部1工程概況十天高速公路西秦嶺隧道十堰端位于隴南市徽縣大河店鄉(xiāng)麻郭臺村，由中鐵十七局集團一公司承建的西秦嶺隧道十堰端右線起訖里程為YK549+664～YK552+294，施工段落長2630m﹙含6m明洞﹚；左線起訖里程為ZK549+656～ZK552+297，施工段落長2641m。設(shè)計標準：隧道凈寬10.25m,凈高5.0m，緊急停車帶凈寬13.0m，凈高5.0m。左右線洞門均采用端墻式洞門。圍巖級別主要有Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級圍巖級，其中Ⅲ級圍巖共長1480米，Ⅳ級圍巖共長2640米，V級圍巖共長1151米。1工程概況西秦嶺隧道十堰端進口段位于洛河左岸山坡，圍巖埋深0∽60米，地層巖性地表以第四系崩坡積塊石、碎石土及粉質(zhì)粘土為主，松散、土質(zhì)不均，局部含大孤石。下部為志留系大河店組（S2-3d）：主要為灰質(zhì)板巖夾片巖及灰?guī)r，圍巖巖體破碎，完整性差，推測隧道施工過程中易發(fā)生掉塊、塌落。圍巖級別為Ⅴ級。由于隧道洞口段圍巖為Ⅴ級破碎帶，為確保開挖穩(wěn)定，在隧道左、右線進口段，隧道拱部120°范圍內(nèi)采用φ108無縫鋼管（壁厚6mm）超前大管棚注漿支護輔助施工，共設(shè)1環(huán)，每環(huán)鋼管總長15m，環(huán)向間距0.4m，外插角約為1°，注水泥漿。1工程概況超前大管棚采φ108mm熱軋無縫鋼管，壁厚6mm，節(jié)長4m、6m。鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15cm。縱向同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管的接頭至少須錯開1m。超前大管棚施工時，鋼管與隧道路線中線平行，其仰角為1°∽2°。（不含路線縱坡度）。2施工工藝大管棚施工工藝流程見下圖所示：3施工方法

1、鉆機工作平臺開挖首先根據(jù)鉆機自身高度確定臺階的開挖高度，由原地面自上而下挖臺階，仰坡面需豎直開挖，以便管棚導(dǎo)向墻施作。當挖至臺階底部時，形成管棚鉆機施作平臺?？紤]鉆機平臺高度不能滿足導(dǎo)向墻施作高度，需將開挖平臺兩側(cè)以外的位置進行加深。開挖方法主要采用機械開挖，人工用風(fēng)鎬配合，挖機清渣。3施工方法2、測量放線首先復(fù)核線路中線、水平，根椐線路中心線控制樁及高程控制點在仰坡面標識出隧道中心線及外拱頂標高，并根據(jù)暗洞開挖輪廓線在仰坡面畫出外拱弧，做為導(dǎo)向墻立模的依據(jù)，根據(jù)導(dǎo)向墻的里程控制好導(dǎo)向墻內(nèi)外模的高度，并預(yù)留相應(yīng)的沉降量。3、施作導(dǎo)向墻、安設(shè)導(dǎo)向管⑴工字鋼安裝：為保證管棚施工剛度，于導(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)3榀工字鋼架，工字鋼半徑為5.93m，間距0.75米。每榀鋼架分為三個單元，鋼架必須保證每節(jié)的弧度與尺寸均符合設(shè)計要求，每節(jié)鋼架兩端均焊連接板，工字鋼各單元3施工方法通過連接板焊接并用螺栓連接牢靠，連接板應(yīng)密貼，加工后進行試拼檢查,每榀鋼架每端共需4套螺栓、螺母。鋼架安裝時應(yīng)嚴格按照設(shè)計中線及水平位置架設(shè)，安裝尺寸允許偏差：橫向和高程為0~+5cm，垂直度±2°。鋼架的下端設(shè)在穩(wěn)固的地層上，拱腳高度低于上部開挖底線以下15～20cm。拱腳開挖超深時，加設(shè)鋼板或混凝土墊塊。在灌注混凝土?xí)r鋼架應(yīng)全部被混凝土覆蓋，鋼架保護層厚度不得小于40mm。鋼架在加工完畢以后應(yīng)在水泥地上試拼，鋼架周邊拼裝允許偏差為±3cm，平面翹曲應(yīng)小于2cm。3榀鋼架間縱向采用φ22鋼筋按環(huán)向1米間距布置，并與鋼架焊接牢固，鋼架落底需置于穩(wěn)固的基巖上，拱腳開挖超深時，需加設(shè)鋼板或混凝土墊塊。安裝工字鋼時，應(yīng)保證工字鋼底部至內(nèi)模頂面的距離達到25cm(即工字鋼底部的混凝土保護層厚度)。3施工方法

⑵導(dǎo)向管埋設(shè)：工字鋼架架設(shè)完成后，進行導(dǎo)向管的埋設(shè)，導(dǎo)向管采用直徑為127mm的無縫鋼管，其壁厚為5mm，導(dǎo)向管的長度是2.0米，環(huán)向間距根據(jù)管棚間距而定。為了防止導(dǎo)向管在灌注混凝土?xí)r發(fā)生位移，導(dǎo)向管按照設(shè)計要求焊接在工字鋼架上。導(dǎo)向管中心線位置允許偏差10mm，尺寸允許偏差+10mm或0mm安裝導(dǎo)向管時，應(yīng)嚴格控制導(dǎo)向管的環(huán)向間距及縱向位置。為滿足設(shè)計要求，可先在工字鋼架頂面標定出導(dǎo)向管的位置，并按間距、方向角要求布置導(dǎo)向管，導(dǎo)向管縱向與線路方向需一致，外插角角度為1°，以免管棚鉆機鉆孔侵入洞身開挖斷面。為避免混凝土澆注時砂漿進入并堵塞導(dǎo)向管，安裝導(dǎo)向管時需與端模抵緊并采取措施使其牢牢固定在端模上。3施工方法⑶模板安裝：導(dǎo)向墻鋼模板之間通過螺栓連接，模板拼裝示意圖如1-2所示。為確保導(dǎo)向墻內(nèi)模圓順，導(dǎo)向墻端頭模板采用5厘米厚木板安裝，木板間連接采用加背撐方式進行加固，木模板與鋼模板之間采用扒釘或鋼釘連接牢固。在安裝模板前應(yīng)檢查模板尺寸除頂面高程允許偏差±10mm，導(dǎo)向墻邊緣位置允許偏差＋10mm或0mm；模板平整度不得大于5mm，模板表面錯臺允許偏差2mm。模板安裝需牢固可靠，模板與混凝土接觸面需涂刷脫模劑。3施工方法3施工方法鋼架架架立、、模板板安裝裝及各各種預(yù)預(yù)埋件件埋設(shè)設(shè)完成成后應(yīng)應(yīng)及時時報技技術(shù)室室及質(zhì)質(zhì)檢工工程師師復(fù)核核自檢檢，自自檢后后報監(jiān)監(jiān)理工工程師師檢查查，檢檢查合合格后后方可可進行行下道道工序序施工工。⑷混凝凝土澆澆注：：混凝凝土澆澆注前前，需需再次次對模模板、、導(dǎo)向向管進進行檢檢查，，并作作必要要的較較正。。模板板的中中線、、水平平及尺尺寸必必須符符合設(shè)設(shè)計要要求，，預(yù)埋埋件的的位置置必須須正確確，模模板安安裝及及支架架必須須牢固固緊密密，導(dǎo)導(dǎo)向墻墻采用用混凝凝土澆澆注，，施工工過程程中，，需嚴嚴格控控制原原材料料的質(zhì)質(zhì)量、、加強強混凝凝土的的拌合合、運運輸、、澆注注、養(yǎng)養(yǎng)護等等各個個環(huán)節(jié)節(jié)質(zhì)量量控制制。混混凝土土統(tǒng)一一由拌拌合站站集中中供應(yīng)應(yīng)，混混凝土土灌車車運輸輸，人人工配配合機機械澆澆注并并搗固固密實實，澆澆注順順序為為自拱拱腳兩兩側(cè)對對稱澆澆注，，直至至拱頂頂。⑸混凝凝土拆拆模及及養(yǎng)護護混凝土土澆注注完畢畢后，，需及及時進進行養(yǎng)養(yǎng)護，，養(yǎng)護護齡期期不得得少于于7天?；旎炷镣翉姸榷冗_到到設(shè)計計強度度的70%后可拆拆除非非承重重模板板（外外模））及端端3施工方法模板，，強度度達到到設(shè)計計強度度的100%后可拆拆除內(nèi)內(nèi)模及及支架架。4、封閉閉開挖挖面開挖面面封閉閉采用用濕噴噴混凝凝土方方式，，形成成止?jié){漿墻，，防止止?jié){液液回流流影響響注漿漿效果果。噴噴射砼砼的強強度為為C25。5、鉆孔孔⑴鉆孔孔采用用管棚棚鉆機機進行行，鉆鉆機平平臺的的高度度根據(jù)據(jù)鉆機機的可可調(diào)控控范圍圍以及及鉆孔孔順序序進行行確定定，由由于鉆鉆機鉆鉆孔順順序按按高孔孔位向向低孔孔位進進行，，平臺臺位置置相應(yīng)應(yīng)自上上而下下進行行逐步步降低低，以以滿足足鉆孔孔需要要。⑵為了了便于于安裝裝鋼管管，鉆鉆頭直直徑采采用108mm，先施施工奇奇數(shù)后后偶數(shù)數(shù)。⑶巖質(zhì)質(zhì)較好好的可可以一一次成成孔。。鉆進進時產(chǎn)產(chǎn)生坍坍孔、、卡鉆鉆時，，需補補注漿漿后再再鉆進進。3施工方法⑷鉆機機開鉆鉆時，，應(yīng)低低速低低壓，，待成成孔10m后可根根據(jù)地地質(zhì)情情況逐逐漸調(diào)調(diào)整鉆鉆速及及風(fēng)壓壓。⑸鉆進進過程程中經(jīng)經(jīng)常測測定其其位置置，并并根據(jù)據(jù)鉆機機鉆進進的狀狀態(tài)判判斷成成孔質(zhì)質(zhì)量，，及時時處理理鉆進進過程程中出出現(xiàn)的的事故故。⑹鉆進進過程程中確確保動動力器器、扶扶正器器、合合金鉆鉆頭按按同心心圓鉆鉆進。。⑺認真真作好好鉆進進過程程的原原始記記錄，，及時時對孔孔口巖巖屑進進行地地質(zhì)判判斷、、描述述，作作為洞洞身開開挖時時的地地質(zhì)預(yù)預(yù)測預(yù)預(yù)報參參考資資料，，從而而指導(dǎo)導(dǎo)洞身身開挖挖。3施工方法⑻工藝要要求①鉆機機就位位時用用全站站儀、、掛線線、鉆鉆桿導(dǎo)導(dǎo)向相相結(jié)合合的方方法，，反復(fù)復(fù)調(diào)整整，確確保鉆鉆機鉆鉆桿軸軸線和和導(dǎo)向向軸線線相吻吻合。。②需要要搭設(shè)設(shè)鉆機機平臺臺時，，應(yīng)滿滿足承承受機機具、、材料料、人人員荷荷載要要求，，連接接牢固固、穩(wěn)穩(wěn)定，，防止止施鉆鉆時產(chǎn)產(chǎn)生不不均勻勻的下下沉、、擺動動、位位移等等影響響鉆孔孔的質(zhì)質(zhì)量。。③鉆孔孔時經(jīng)經(jīng)常測測量孔孔的斜斜度，，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)誤差差超限限應(yīng)及及時糾糾正，，至終終孔仍仍然超超限者者應(yīng)封封孔，，原位位重鉆鉆。④在鉆鉆孔時時，若若出現(xiàn)現(xiàn)卡鉆鉆、塌塌孔時時應(yīng)注注漿后后再鉆鉆。鉆鉆孔時時，應(yīng)應(yīng)認真真填好好鉆孔孔記錄錄，除除記錄錄鉆孔孔深度度、方方向角角外，，還應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)鉆孔孔出屑屑或取取芯情情況記記錄不不同孔孔時的的圍巖巖情況況，達達到超超前探探測圍圍巖的的目的的?？卓足@完完之后后應(yīng)進進行清清孔。。3施工方法5、管管棚棚的的加加工工⑴成成孔孔后后要要立立即即清清孔孔并并下下管管，，以以免免因因坍坍孔孔造造成成孔孔內(nèi)內(nèi)堵堵塞塞而而無無法法順順利利安安裝裝。。⑵長長管管棚棚為為直直徑徑為為108mm、壁壁厚厚為為6mm的無無縫縫鋼鋼管管。。管管棚棚管管壁壁上上鉆鉆孔孔，，并并呈呈梅梅花花形形布布置置其其縱縱向向、、橫橫向向間間距距為為20cm，尾尾部部為為不不鉆鉆孔孔的的的的止止?jié){漿段段300cm。鋼鋼花花管管在在同同一一截截面面的的接接頭頭數(shù)數(shù)不不得得超超過過管管數(shù)數(shù)的的50%。⑶管管棚棚在在安安裝裝前前用用高高壓壓風(fēng)風(fēng)對對孔孔內(nèi)內(nèi)進進行行掃掃孔孔、、清清孔孔，，清清除除孔孔內(nèi)內(nèi)浮浮渣渣，，確確保?？卓讖綇剑ǎ卓讖綇讲徊坏玫眯⌒∮谟?27cm）、、孔孔深深符符合合要要求求，，防防止止堵堵孔孔。。管管棚棚可可采采用用頂頂進進安安裝裝，，逐逐節(jié)節(jié)接接長長，，鋼鋼管管接接頭頭采采用用絲絲扣扣連連接接，，絲絲扣扣長長15cm。⑷管管棚棚的的加加工工及及安安裝裝如如下下圖圖所所示示：：3施工方法3施工方法3施工方法3施工方法6、管管棚棚安安裝裝(1)大管管棚棚鋼鋼管管分分為為管管尖尖段段、、標標準準段段、、管管頂頂段段。。管管尖尖段段鋼鋼管管長長為為5m，標標準準段段鋼鋼管管長長為為4m，管管頂頂段段鋼鋼管管長長為為6m。(2)大管管棚棚鋼鋼管管安安裝裝時時，，首首先先用用勾勾機機吊吊起起管管尖尖段段鋼鋼管管，，人人工工進進行行對對孔孔、、推推頂頂，，如如人人工工無無法法推推頂頂鋼鋼管管進進孔孔時時，，鋼鋼管管外外露露部部分分應(yīng)應(yīng)用用門門式式架架等等搭搭設(shè)設(shè)臨臨時時支支撐撐點點，，管管尖尖段段鋼鋼管管臨臨時時接接一一節(jié)節(jié)1.0m長φ108*6mm的鋼鋼管管作作為為保保護護套套管管以以保保護護鋼鋼管管，，用用勾勾機機推推頂頂保保護護套套管管使使管管尖尖段段鋼鋼管管上上管管口口距距導(dǎo)導(dǎo)向向管管外外露露面面約約20cm的位位置置，，拆拆除除臨臨時時套套管管，，再再用用勾勾機機吊吊起起標標準準段段鋼鋼管管，，就就位位后后和和管管尖尖段段進進行行接接長長，，接接頭頭采采用用絲絲扣扣連連接接，，絲絲扣扣長長度度15cm長。。連連接接好好后后在在標標準準段段管管尾尾臨臨時時接接一一節(jié)節(jié)鋼鋼管管作作為為保保護護套套管管以以保保護護鋼鋼管管，，用用勾勾機機推推頂頂保保護護套套管管使使標標準準段段鋼鋼管管上上管管口口距距導(dǎo)導(dǎo)向向管管外外露露面面約約20cm的位位置置，，拆拆除除臨臨時時套套管管。。再再用用勾勾機機吊吊起起管管頂頂段段鋼鋼管管，，以以上上面面的的方方法法進進行行鋼鋼管管接接長長和和頂頂進進。。以此此類類推推，，完完成成整整條條大大管管棚棚鋼鋼管管及及鋼鋼筋筋籠籠的的接接長長和和安安裝裝。。3施工方法7、注注漿漿⑴管管棚棚安安裝裝完完成成后后進進行行注注漿漿，，漿漿液液采采用用水水灰灰比比為為1：1的水水泥泥漿漿液液，，注注漿漿順順序序原原則則上上由由低低孔孔位位向向高高孔孔位位進進行行。。首首先先對對鋼鋼花花管管進進行行單單液液注注漿漿，，注注漿漿壓壓力力取取0.5～3.0MPa，根據(jù)據(jù)實際際情況況調(diào)整整注漿漿參數(shù)數(shù)，取取得管管棚注注漿施施工經(jīng)經(jīng)驗。。⑵工藝藝要求求①注漿漿前應(yīng)應(yīng)采用用噴混混凝土土、噴噴混凝凝土加加注漿漿或加加其它它的方方式對對開挖挖工作作面進進行封封閉，，形成成止?jié){漿墻，，防止止?jié){液液回流流影響響注漿漿效果果。②注漿漿的順順序原原則上上由低低向高高依次次進行行，有有水時時從無無水孔孔向有有水孔孔進行行，一一般采采用逐逐孔注注漿。。③注漿漿壓力力根據(jù)據(jù)巖層層性質(zhì)質(zhì)、地地下水水情況況和注注漿材材料的的不同同而定定，一一般情情況下下注漿漿初始始壓力力取0.5～1.0Mpa，注漿漿終壓壓取1.5～2.0Mpa。3施工方法④注漿方方式：：在管管棚口口直接接注漿漿，注注漿管管深入入管棚棚0.2～0.5m。⑤以單單孔設(shè)設(shè)計注注漿量量和注注漿壓壓力作作為注注漿結(jié)結(jié)束標標準，，其中中應(yīng)以以單孔孔注漿漿量控控制為為主，，注漿漿壓力力控制制為輔輔，注注漿至至φ108*6mm鋼管與與導(dǎo)向向管之之間的的空隙隙連續(xù)續(xù)流出出水泥泥漿為為止；；注漿漿時要要注意意對地地表以以及四四周進進行觀觀察，，如壓壓力一一直不不上升升，應(yīng)應(yīng)采取取間隙隙注漿漿方法法，以以控制制注漿漿范圍圍。⑥注漿漿時，，應(yīng)對對注漿漿管進進行編編號（（注漿漿編號號應(yīng)和和埋設(shè)設(shè)導(dǎo)向向管的的編號號一致致），，每個個注漿漿孔的的注漿漿量、、注漿漿時間間、注注漿壓壓力作作出記記錄，，以保保證注注漿質(zhì)質(zhì)量，，注漿漿記錄錄包括括：注注漿孔孔號、、注漿漿機型型號、、注漿漿日期期、注注漿起起止時時間、、壓力力、水水泥品品種和和標號號、漿漿液容容重和和注漿漿量。。⑦灌漿漿的質(zhì)質(zhì)量直直接影影響管管棚的的支護護剛度度，因因此必必須設(shè)設(shè)法保保證、、檢驗驗灌漿漿的飽飽滿、、密實實。3施工方法⑧注漿漿孔封封堵方方式：：采用用鋼板板在鋼鋼管口口焊接接封堵堵，預(yù)預(yù)留注注漿管管，注注漿管管必須須安裝裝閥門門，堵堵頭必必須封封閉嚴嚴實。。注漿漿完成成后采采用快快干水水泥砂砂漿進進行封封堵φ108*6mm鋼管與與導(dǎo)向向管之之間的的空隙隙。8、注漿漿異常?，F(xiàn)象象處理理：⑴發(fā)生生串漿漿現(xiàn)象象，即即液漿漿從其其他孔孔中流流出時時，采采用多多臺泵泵同時時注漿漿或堵堵塞串串漿隔隔孔注注漿；；⑵水泥泥漿壓壓力突突然升升高，，可能能發(fā)生生了堵堵管，，停機機檢查查；⑶注漿迸漿漿量很大，，壓力長時時間不升高高，則應(yīng)調(diào)調(diào)整漿液濃濃度及配合合比，縮短短凝膠時間間，進行小小量低壓力力注漿或間間歇式注漿漿，使?jié){液液在裂隙中中有相對停停留時間，，以便凝膠膠，但停留留時間不能能超過混合合漿的凝膠膠時間，才才能避免產(chǎn)產(chǎn)生注漿不不飽滿。3施工方法施工準備鋼管制作安裝鉆桿、套管等管棚安裝就位管控定位測量注漿材料進場、試驗焊接套管跟進套環(huán)注漿配合比設(shè)計設(shè)置拌和站漿液拌制鉆進成孔退出鉆桿漿液運輸測斜儀控制鋼管偏斜度注漿注漿效果檢查進入下一道工序，完成有孔管施工無孔管施工、注漿檢測鋼管填充M30水泥砂漿管棚驗收3施工方法3施工方法9、注漿時應(yīng)應(yīng)注意事項項：⑴漿液配制制：水泥漿漿采用臥式式攪拌機拌拌和。水灰灰比W/C=0.5～1.0。在注漿前前試驗合理理確定漿液液配比、注注漿壓力等等注漿參數(shù)數(shù)。漿液配配比選擇要要考慮巖石石裂隙情況況及漿液擴擴散半徑，，現(xiàn)場通過過試驗確定定。配制漿液時時，要注意意加料順序序和速度，，防止?jié){液液結(jié)塊。漿漿液隨配隨隨用，用多多少配多少少，以免造造成浪費。。配制好的的漿液，需需經(jīng)過濾后后方可進入入泵體，以以防雜物堵堵塞管路或或泵體。⑵注漿施工工：采用2臺BW-250/50型注漿泵注注漿。清孔孔后，按由由下孔至上上孔的順序序施工，漿漿液先稀后后濃、注漿漿量先大后后小程序注注漿，如遇遇串孔或跑跑漿則隔孔孔灌壓。3施工方法⑶注漿壓力控控制：注漿漿壓力按分分級升壓法法控制，由由注漿泵油油壓控制調(diào)調(diào)節(jié)。具體體調(diào)法是：：啟動注漿漿泵，正常常運轉(zhuǎn)后關(guān)關(guān)閉泵口閥閥門，泵停停止運轉(zhuǎn)后后，旋轉(zhuǎn)壓壓力調(diào)解旋旋鈕，將油油壓調(diào)在要要求的油壓壓刻度值上上。隨著注注漿阻力的的增大，泵泵壓隨之增增高，當達達到調(diào)定值值時，自動動停泵。為為防止由于于壓注速度度過大，造造成上壓過過快返漿、、漏漿等異異?，F(xiàn)象，，影響注漿漿質(zhì)量。⑷結(jié)束標準準：采用終終壓和注漿漿量雙控制制。一般以以單管設(shè)計計注漿量為為標準，當當注漿壓力力達到設(shè)計計終壓不小小于20min，進漿量仍仍達不到設(shè)設(shè)計標準時時，也可結(jié)結(jié)