长管棚在宜昌云集隧道施工中的应用

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1、第41卷第1期现代隧道技术Vol.41No.12004年2月ModernTunnellingTechnologyFeb.2004文章编号:1009-6582(2004)01-0059-05长管棚在宜昌云集隧道施工中的应用谭德怀(中铁二局集团有限公司宜昌工程指挥部,武汉430062)摘　要　应用长管棚对地质条件较差的围岩进行超前预支护,使围岩相互连接成整体而相对稳定,保证施工的顺利进行及地面建筑物和构筑物的安全。关键词　公路隧道　长管棚　施工技术+中图分类号:U455.72　　　文献标识码:A　　在山区的交通建设中,为了减少公路里程长度,1　工程概况提高行车速度,多采用修筑隧道穿越

2、山脉。根据隧道穿越山脉地质情况、隧道埋设深浅,以及地面建筑宜昌云集隧道设计道路等级为:城市主干道II物或构筑物的不同类型,对隧道的施工方法也各不级,进口DK0+177～DK0+630段为曲线段,DK0+630相同。特别是在城市内修建隧道,地质情况及地面～DK1+635段为直线段。最大行车速度40km/h,设建筑物、构筑物复杂,隧道埋设又浅,目前的常规施计高峰小时交通量800辆。工程位于宜昌城区,横工方法一般都在开挖前采取超前预支护来稳定围穿宜昌东山。建筑限界:拱顶高6.9m,隧道净宽岩,达到施工安全的目的,否则会引起大面积塌方,10.5m,其中机动车道2×3.75m,双侧检修道宽

3、各影响施工及地面建筑物和构筑物的安全。1.5m,限高4.5m,隧道纵坡控制在1.5%以内,横在宜昌云集隧道的施工中,由于隧道断面面积坡1%,进口DK0+177～DK0+217段穿越宜昌市大,拱部到地面的垂直距离最小只有20m,隧道进火车站站房及铁路,出口DK1+490～DK1+605口DK0+177～DK0+217段为Ⅱ级围岩,横穿宜昌穿越人工运河。市火车站站房及铁路,为满足承载上部载荷,保证火2　地质情况车站正常运营,利用开挖后再喷锚支护不能达到承受上部载荷及保证施工安全目的。所以在该段施工进口DK0+177～DK0+217段为长江二级阶中,采用长管棚注浆对开挖工作面顶部及边墙

4、进行地,表层为第四系上更新统冲积层,岩性为砂粘土、超前预支护的措施,使松散的岩土形成一个拱形整粘土和卵石土层,总厚6～16m,含少量的上层滞体,有效地防止开挖时岩土零星坍落或大面积塌方,水。粘性土层呈可塑～硬塑状。下伏基岩为白垩系保证了火车站正常运营及施工安全。隧道出口下统五龙组粉砂岩、细砂岩夹薄层泥岩,薄到中厚层DK1+490～DK1+605段为Ⅲ级围岩,斜穿宜昌东状构造。隧道拱顶到地表最小厚度20m。山人工运河,为防止运河水下渗影响隧道施工,除对3　施工方案运河底及两岸进行浆砌片石及砂浆抹面外,开挖前对开挖工作面顶部采取短管棚超前预支护的措施,根据宜昌云集隧道设计文件及施工环

5、境的要防止了运河段施工开挖时由拱顶渗水引起零星塌方求,本着短开挖、强支撑、快衬砌的宗旨组织施工作或大面积塌方,保证了施工的安全。业。宜昌云集隧道同时穿越Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级围岩,在不收稿日期:2003-06-17作者简介:谭德怀,男,助理工程师.·59·©1995-2004TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.现代隧道技术同的围岩地段采用不同的开挖方法。Ⅱ级围岩采用①规格:热轧无缝钢管<108mm,壁厚6mm,长管棚超前预支护,双侧壁导洞开挖;Ⅲ级围岩采用节长4m、6m。丝扣<114mm,壁厚5mm。短管棚超前预支护,双

6、侧壁导洞开挖;Ⅳ级围岩采用②长度:纵向每22m设置一环,共设置两环,短台阶法开挖,不设超前预支护。以下简述Ⅱ级围每环使用节长4m钢管一根,节长6m钢管三根。岩(DK0+177～DK0+217)段长管棚超前预支护及③管距:环向间距中至中为40cm。双侧壁导洞开挖施工方案。④倾角:钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°。3.1　长管棚超前预支护施工技术⑤钢管施工误差:径向不大于20cm。⑥隧道纵向同一断面处的接头数不大于50%,(1)长管棚间距、钢管管径、布置序号详见图1。相邻钢管接头至少需错开1m。2)注浆参数①水泥水玻璃浆液体积比1∶0.4。②水泥浆水灰比1∶1。③水玻璃浓度为35玻美度。

7、④水玻璃模数2.4。⑤磷酸氢二纳缓凝剂掺量:水泥重量的2.5%。⑥注浆压力0.5～1MPa。3⑦单管最小注浆量:拱部1.7517m,边墙2.32169m。图1　Ⅱ级围岩长管棚布置断面示意(单位:cm)计算公式为:Fig.1rosssectionoflongpiperoofing2Q=πrLnαβforgrade-Ⅱsurroundingrocks3式中Q———注浆量(m);(2)人员配备情况:施工班长1人,全面监督施r———浆液扩散半径,拱部40cm,边墙为45cm;工过程,负责