穆陵关隧道大管棚施工技术

《穆陵关隧道大管棚施工技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、穆陵关隧道大管棚施工技术：介绍30m长大管棚超前支护的施工技术，并在隧道施工参数、钻孔机具选择、施工进度、质量控制四个方面作了具体介绍。　　关键词：隧道大管棚超前支护施工技术质量控制　　1工程概况　　国家高速公路X长春至深圳线青州至临沭段高速公路，穆陵关隧道位于山东省沂水县境内，为双线分离式隧道。隧道东线起讫里程为K75＋620～K76＋370，全长750米，西线起讫里程为K75＋615～K76＋390，全长775米，隧址位于构造剥蚀低山地貌区，地表植被较发育，齐长城穆陵关遗址位于山坡上，隧道洞身地形中部高，两出口地段地形低，地形起伏较大，

2、局部呈陡崖状，隧道最大埋深约32m。　　根据新奥法原理开展隧道施工，上、下行线临沭端洞口浅埋段最薄覆盖层分别是2.67m和4.05m，强风化、弱风化花岗岩主要分布于洞口35m范围以内，顶板是残坡积层，风化裂隙，发育具块状镶嵌结构，局部为散体结构，围岩容易坍塌，稳定较差。用长30m的大管棚作为洞口段的超前支护。沿隧道衬砌外缘一定距离纵向打入一排钢管，而且为了固结软弱围岩，还要向钢管内注浆来填充钢管与孔壁之间的空隙，从而提高钢管的强度。开挖后安装拱形钢架支撑，构成棚状支护结构。　　2施工工艺　　2.1长管棚设计参数　　①管棚长度为30m；　　②

3、钢管规格：热轧无缝钢管Φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m；管臂四周钻2排Φ12mm压浆孔，梅花形。　　③管距:钢管环向之间保持40cm的距离；钢花管心和二次衬砌设计外廓线之间保持31.6cm的距离；　　④倾角：仰角1°(不包括路线纵坡)，方向：与路线中线平行；　　⑤用长15cm的丝扣连接钢管接头。为使钢管接头错开，钢管的编号是奇数，则将第一节钢管的长度设置为3m，偶数编号的第一节钢管长6m，之后每节钢管的长度都为6m；　　⑥套拱孔口管为Φ133mm无缝钢管，壁厚6mm，节长2m；　　⑦管棚内安装Φ42×4mm钢管，外侧焊接φ20钢筋4

4、根。　　2.2施工机具选择　　机具选择如表1所示。　　表1机具选择表　　■　　2.3施工工艺流程　　■　　管棚施工工艺流程图　　2.4操作流程　　管棚施工工序主要是：喷锚防护明洞边坡和仰坡的开挖；施作套拱；制备钢花管，搭建钻孔平台，装设钻机；钻孔、清孔、验孔；装设管棚钢管；注浆。因为工序复杂，为避免操作失误，必须严格按照操作规范施工。　　2.4.1明洞边坡仰坡开挖支护　　①结束洞顶截水沟施工后再开始明洞段的开挖。　　②同时进行边坡防护和明洞开挖：明洞边坡的锚杆、挂设钢筋X、喷射混凝土及时封闭坡面。　　2.4.2施作套拱　　①混凝土套拱是长管

5、棚的导向墙，要在明洞外廓线外施作，套拱内埋设4榀I20b工字型钢拱架，在其中布设51个Ф133孔口管，孔口管通过Ф16钢筋固定在I20b工字上。　　②孔口管作为管棚的导向管，要确保管棚的质量，必须准确安装孔口管。利用坐标法通过全站仪在工字钢架上确定其平面位置；采用水准尺与坡度板相互配合以确定孔口管的倾角；通过前后差距法来确定孔口管的外插角。利用φ16钢筋在Ⅰ20b工字钢上焊接孔口管，避免混凝土浇筑过程中发生位移，确保孔口管位置准备。　　2.4.3搭钻孔平台安装钻机　　①钻机平台用开挖碎石碴整平然后垫枕木，采用2台型号为KQG165的钻机对称

6、着从孔位较高的一端向孔位低的一端对钻孔，这样有利于确定钻机的方位，尽量节省搭建平台、移动钻机的时间。　　②平台支撑必须着地，且要牢固连接，以免在钻进过程中钻机摆动、发生位移和不均匀下沉，破坏钻孔质量。　　③钻机定位：钻机必须平行于已设好的孔口管的方向，钻机位置一定要准确无误。通过全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方式，对钻机钻杆的位置进行调整，保证孔口管轴线和钻机钻杆轴线相吻合。　　2.4.4钻孔　　①采用直径为Φ125mm的钻头，以便顺利进行钢管的安装工作。　　②优质岩石的钻孔可一次成孔；钻进过程中，若出现卡钻和坍孔事故，应该在二次注浆后再继

7、续钻进施工。　　③钻孔施工初期，钻机要低速低压的运行，成孔1.0m后再按照地质情况逐步提高钻速和风压。　　④钻进时，一般都通过测斜仪测定钻机的位置，然后按照钻机钻进的具体情况对成孔质量做出判断，如存在偏孔现象，要及时采取纠偏措施。　　⑤钻进时，合金钻头、扶正器和动力器必须按照同心圆运作。　　⑥及时记录钻进过程，并描述和判断孔口岩屑的地质状况。记录的资料将成为洞身开挖的地质预测，对洞身开挖施工起到指导作用。　　2.4.5清孔验孔　　①地质岩芯钻杆与钻头(Φ125mm)相配合来回扫孔，将浮渣清理干净，保证钻孔的直径和深度满足施工要求，以免堵孔。

8、　　②通过高压气清理孔底到孔口的钻渣。　　③通过测斜仪、全站仪等仪器对外插角、倾角和孔深进行测定。　　2.4.6装设管棚钢管　　①通过专用管床对钢花管丝扣进行加工，在棚管附近钻出