高速公路特长隧道大管棚施工技术研究.pdf

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1、高速公路特长隧道大管棚施工技术研究■曹俊伟【摘要】文章结合工程实际情况，介绍了长安隧道35m长大管棚超前吏护的施工F艺。从大管棚施工的E要技术参数、套拱施工、钻机平台的搭设及钻机的安设、钻孔、清孔及钢管的安设等方面，阐述了其丰要施工工艺的控制措施，以供类似工程参考。[关键词】公路特长隧道大管栅注浆加固隧道洞口段往往洞身埋深较浅，穿越浅埋段、节理密集带、断层等不良地质区域。隧道洞身暗挖施工特扰动岩体，引起围岩应力调整和再次分布，造成的岩体沉降和坍塌必将危及暗洞施工安全和地表构筑物的安全。采取有效技术措施控制洞身上部岩层沉降量，维持围岩稳定，是浅

2、埋暗挖隧道施_：丁=的关键。长安隧道出洞口右洞将穿越浅埋段、F8断层破碎带，采用大管棚+密排超前小导管技术措施，有效控制了暗洞t部的地表沉降，洞内拱顶下沉和周边收敛稳定，保证了隧道进洞的安令。一、工程概况及地质情况跃安隧道左线起迄桩号ZK】22+463～zKl25+580，全长3117m；右线起迄桩号YKl22+495～YKl25+595，全长3100111，采用分离式结构型式，左右幅相距约20～30Ill，属特长隧道。隧道所在位置为丘陵斜坡地貌，隧道出口自然坡度约25。，隧道埋深较浅。表部分布残坡积灰黄色含碎石粉质黏土，层厚一般约0．5～j

3、．0in，种植茶树和竹林。下伏砂岩，灰绿色、肉红色，主要成份为长石，中细粒结构，岩质较硬。隧道出口段发育F8断层破碎带，岩体破碎，风化裂隙发育，岩体完整性较差。隧道围岩穿越构造破碎带，隧道埋深较浅，围岩稳定较差，[BQ]<250，综合评定为V级围岩。为保证隧道安全进洞，采用大管棚的技术措施进行超前支护。出臼右洞超前大管棚设计35m长：管棚环向间距40cm，毋108钢管外插角度1。，共计4l根。二、大管棚(35m长)超前支护施工工艺大管棚施工是把一组钢管沿开挖轮廓外已钻好的孔中打入岩层内，并与钢拱架组成棚架超期支护体系，支撑管棚上部的荷载，通过

4、钢管中梅花形布置的注浆孔向岩层中注浆，加固软弱破碎的岩层，提高岩层的自稳能力。管棚一次钻孔长度35111，对施工控制精度要求很高。1．施工工艺流程套拱施工一搭设钻孔平台一安设钻机一钻孔一清孔一验孔一钢管顶进一注浆。2．主要施工工艺控制措施(1)大管棚施工的主要技术参数①钢花管108mmX6mm，基本管节长度为3Ill和6m。②导向管140mm×4mm钢管。③钻孔长度35In，环向间距40cm，共计4l根。④钢管外插角l。。⑤隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50％，相邻钢管的接头至少需错开lm。(2)套拱施工套拱设计C30混凝土浇筑，纵向长度

5、2m、厚100cm，施工内径692cm，外径792cm。导向管为中i40×4mm无缝钢管，导向管安装纵向外插角I。(不包括路线纵坡)，环向间距40cm，方向与路线中线平行。套拱内置6榀n6工字钢，孔口管用中22钢筋固定，每根长90cm。套拱具有管棚钻孔导向墙和管棚注浆止浆墙的作用，套拱内预埋导向管的平面位置、外插角的精度直接影响管棚钻孔的精度及支护效果。因此．钢拱架需安设准确和牢固，保证导向管牢固焊接在钢拱架上，避免浇筑套拱混凝土时导向管移位。(3)搭设钻机平台、安设钻机隧道出洞口右洞洞口V级围岩采用预留核心士法开挖。在预留核心土上搭设钻机平

6、台，使其支垫稳定并且牢固可靠，避免钻机在钻孔时产生不均匀沉降和移动，影响钻孔质量。钻机安设至钻孔位置，调整其高度，并将钻杆放入套拱导向管中，测量、定位、调整，确定钻机最佳位置，保证钻杆轴线与导向管轴线平行、一致。(4)钻孔管棚钻孔采用潜孔钻机(C2561Y)，钻i山原序从两侧对称向拱顶推进。①钻进过程根据钻机钻进状态及时判断成孔质量，及时处理钻进过程出现的坍孔、卡钻事故。②钻7L过程不时的测定钻杆角度是否正确，避免偏位，确保钻孔方向。钻进过程中钻孔如向下偏斜，用水泥砂浆填充偏斜部位，待水泥砂浆达到一定强度后，再从偏斜开始部位继续钻进；如向上偏

7、斜，采用特殊合金钻头进行再次钻进。⑨如实填写钻孔原始记录，并且对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖的超前地质预报。根据长安隧道钻孔记录显示，洞[】段为砂岩，岩体破碎、无水，地质条件与地质勘查报告相符，故暗洞洞口段v级围岩开挖采用预留核心土法，减小掌子面的临空面，降低隧道的洞身变形，开挖与初期支护循环作业，及时封闭外露岩体。(5)清孔、验孔①钻孔结束后用用钻杆配合钻头(中130nlnl)来回扫孔，清除孔内浮渣至孔底，避免堵孔，确保孔径、孔深符合要求。②孔底至孔口钻渣用高压风清除。③检测验收孔深，孔倾角和外插角。(6)安设钢管钢管接头采用长

8、15cm的丝扣连接，奇数编号的钻孔第一节管采用3m钢管，偶数编号的钻孔第一节钢管采用6m钢管，后续每节均均采用6m钢管，保证钢管接头至少错开1m。在钻机上安装顶进连