浅谈隧道长大管棚进洞施工技术

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1、浅谈隧道长大管棚进洞施工技术中铁十九局集团有限公司郑云雷摘要：以兰渝铁路LYS-1标上新庄隧道施工为例，介绍了在黄土浅埋地质条件下的长大管棚施工方法、注意事项以及施工效果。关键词：隧道长大管棚施工技术1工程概况上新庄隧道位于兰渝铁路LYS-1标段，在甘肃省榆中县境内。隧址所在地属黄土梁，峁区，洞身地势起伏，沟壑相间，山坡自然坡度一般为150～300，坡面上多辟为耕地。隧道全长2032m,为双线隧道，洞内线路为13‰、8‰的单面上坡。工程涉及的主要地层为：第四系上更新统冲积砂质黄土、细圆砾土及第四系上更新统风积砂质黄土，基岩主要为上第三系泥岩，局部夹有薄层砂岩，砾岩。隧道进出口段围岩设计均为

2、Ⅴ级加强，洞口埋深均约为6～10m。2施工工艺2.1洞口导向墙施工上新庄隧道洞口导向墙混凝土采用模筑法施工。导向墙采用C20混凝土，纵向长度1m，根据实际地形，嵌入土体0.1m～0.2m,外露0.8m～0.9m。导向墙内埋设2榀Ⅰ20b工字钢，按长管棚钢管设计位置预埋φ140钢管，作为长管棚钻孔时的导向管。2.1.1导向墙施工前进行测量放样，标定导向墙与暗洞开挖分界线。进行导向墙拱部及边、仰坡开挖和整修，并按设计要求进行边、仰坡加固处理。2.1.2采用CAT230挖掘机两侧对称开挖洞口段土方，预留核心土，当开挖水平面低于设计长管棚最下一根钢管1m时，即停止开挖，利用开挖后的水平面作为施工作

3、业平台。同时做好两侧拱脚的排水通道，避免拱脚被积水浸泡。开挖时顺线路纵向在导向墙以外8m范围内设一条宽度≮4m的下坡通道，以方便施工机具和材料的运输。2.1.3清除导向墙两侧拱脚基底浮碴，在导向墙两侧拱脚处立模浇筑1.0m（长）×1.0m（宽）×1.0m（高）C20混凝土基础，按设计在混凝土面上测量放样，各预埋两块25cm×25cm钢板，用于架设导向墙内钢拱架时的支座。2.1.4架设钢拱架时，要严格控制拱架拱脚的标高、拱架中线、两拱脚之间的水平距离及拱架的垂直度。每2榀工字钢架之间用Φ22钢筋连接，环向间距1m。钢架与预埋的钢板焊接牢固。2.1.5工字钢加固牢固后，按长管棚钢管设计位置在钢

4、架上定出各导向管位置，然后将φ140导向钢管焊接在工字钢架上。导向钢管安设时注意线路纵向坡度，避免长管棚钢管侵入隧道开挖轮廓内或远离隧道开挖轮廓线外边缘。2.1.6模板安装及加固。内外侧模板均采用5cm木板，挡头模要求在平整场地上，按设计要求画出大样图进行加工。内外侧环向采用Φ22钢筋作为加劲肋，通过8号铁丝连接在工字钢上。导向墙外侧用12cm×12cm方木按80cm×80cm梅花形支撑，内侧用φ108钢管支撑于洞口边坡上，挡头模通过Φ22钢筋与焊接于工字钢架上的φ12拉筋固定。2.1.7导向墙混凝土施工。按试验后满足要求的配合比进行混凝土施工，混凝土中掺入早强剂。混凝土采用机械搅拌，混凝

5、土输送车运输。混凝土施工应两侧对称进行，人工入模，用振捣棒振捣密实。2.2长管棚施工2.2.1　管棚加工长管棚采用外径φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管，管棚设计长度30米，钢花管周壁用台式钻床钻注浆孔，孔径10~16mm，孔间距15㎝，呈梅花形布置。为便于导管插入钻孔内，钢花管前端加工成尖锥状，尾部焊φ6管箍，尾端1米范围不钻设注浆孔，作为止浆段。为提高导管的抗弯能力，在钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为φ18mm，固定环采用短管节，节长5cm将其与主筋焊接，按1.5m间距设置。钢花管和钢筋笼尺寸详见图一（洞口管棚示意图）：2.2.2　钻孔及管棚安装钻孔：为了

6、便于安装管棚，钻孔采用φ120钻头。钻机就位后，调整钻机，使钻杆与导向管坡度一致，连接线路，钻架顶紧工作面，使用顶驱液动锤把套管与钻杆同时冲击回转钻入第一节钻杆和套管；当第一节钻杆和套管钻入岩层，尾部剩余20cm～30cm时停止钻进，用液压夹头夹紧钻杆和套管，钻机低速反转，脱开钻杆和套管;钻机沿导轨退回原位，装入第二节钻杆和套管，并在钻杆和套管前端安装好联接套，钻机低速送至第一节钻杆和套管尾部，方向对准后连成一体，继续钻进。按同样方法继续接长钻杆和套管；直至钻至设计深度。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。钻进过程中确保动

7、力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口土体进行地质判断、描述。作为开挖洞身的超前地质预报，作为指导洞身开挖的依据。管棚安装：钻孔完成后，先按与钻进相反步骤拆卸钻杆和套管，后将钢花管插入孔内，钢管采用丝扣连接，钢管终端要密封；钢花管在插进到位后，继续间隔钻进其他孔眼，直至所有钢花管安装完毕。图一：洞口管棚示意图2.2.3　长管棚注浆　　大管棚安设后，用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，注浆材料采