隧道大管棚施工工藝演示文稿_第1頁
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文檔簡介

隧道大管棚施工工藝演示文稿第一頁,共二十九頁。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(tuán)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(biāo)準(zhǔn):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。第二頁,共二十九頁。工程概況西秦嶺隧道十堰端進(jìn)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(jìn)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(hù)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。第三頁,共二十九頁。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??v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)。第四頁,共二十九頁。施工工藝大管棚施工工藝流程見下圖所示:第五頁,共二十九頁。施工方法

1、鉆機(jī)工作平臺開挖首先根據(jù)鉆機(jī)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(dāng)挖至臺階底部時,形成管棚鉆機(jī)施作平臺??紤]鉆機(jī)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(jìn)行加深。開挖方法主要采用機(jī)械開挖,人工用風(fēng)鎬配合,挖機(jī)清渣。第六頁,共二十九頁。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(diǎn)在仰坡面標(biāo)識出隧道中心線及外拱頂標(biāo)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,工字鋼各單元第七頁,共二十九頁。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(jìn)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(yán)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(hù)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(dá)到25cm(即工字鋼底部的混凝土保護(hù)層厚度)。第八頁,共二十九頁。施工方法

⑵導(dǎo)向管埋設(shè):工字鋼架架設(shè)完成后,進(jìn)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(yán)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(biāo)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(jī)鉆孔侵入洞身開挖斷面。為避免混凝土澆注時砂漿進(jìn)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。第九頁,共二十九頁。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(jìn)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。第十頁,共二十九頁。施工方法第十一頁,共二十九頁。施工方法

鋼架架立、模板安裝及各種預(yù)埋件埋設(shè)完成后應(yīng)及時報技術(shù)室及質(zhì)檢工程師復(fù)核自檢,自檢后報監(jiān)理工程師檢查,檢查合格后方可進(jìn)行下道工序施工。⑷混凝土澆注:混凝土澆注前,需再次對模板、導(dǎo)向管進(jìn)行檢查,并作必要的較正。模板的中線、水平及尺寸必須符合設(shè)計要求,預(yù)埋件的位置必須正確,模板安裝及支架必須牢固緊密,導(dǎo)向墻采用混凝土澆注,施工過程中,需嚴(yán)格控制原材料的質(zhì)量、加強(qiáng)混凝土的拌合、運(yùn)輸、澆注、養(yǎng)護(hù)等各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制?;炷两y(tǒng)一由拌合站集中供應(yīng),混凝土灌車運(yùn)輸,人工配合機(jī)械澆注并搗固密實(shí),澆注順序?yàn)樽怨澳_兩側(cè)對稱澆注,直至拱頂。⑸混凝土拆模及養(yǎng)護(hù)混凝土澆注完畢后,需及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù),養(yǎng)護(hù)齡期不得少于7天?;炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%后可拆除非承重模板(外模)及端第十二頁,共二十九頁。施工方法模板,強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的100%后可拆除內(nèi)模及支架。4、封閉開挖面開挖面封閉采用濕噴混凝土方式,形成止?jié){墻,防止?jié){液回流影響注漿效果。噴射砼的強(qiáng)度為C25。5、鉆孔⑴鉆孔采用管棚鉆機(jī)進(jìn)行,鉆機(jī)平臺的高度根據(jù)鉆機(jī)的可調(diào)控范圍以及鉆孔順序進(jìn)行確定,由于鉆機(jī)鉆孔順序按高孔位向低孔位進(jìn)行,平臺位置相應(yīng)自上而下進(jìn)行逐步降低,以滿足鉆孔需要。⑵為了便于安裝鋼管,鉆頭直徑采用108mm,先施工奇數(shù)后偶數(shù)。⑶巖質(zhì)較好的可以一次成孔。鉆進(jìn)時產(chǎn)生坍孔、卡鉆時,需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。第十三頁,共二十九頁。施工方法

⑷鉆機(jī)開鉆時,應(yīng)低速低壓,待成孔10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。⑸鉆進(jìn)過程中經(jīng)常測定其位置,并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的狀態(tài)判斷成孔質(zhì)量,及時處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。⑹鉆進(jìn)過程中確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。⑺認(rèn)真作好鉆進(jìn)過程的原始記錄,及時對孔口巖屑進(jìn)行地質(zhì)判斷、描述,作為洞身開挖時的地質(zhì)預(yù)測預(yù)報參考資料,從而指導(dǎo)洞身開挖。第十四頁,共二十九頁。施工方法⑻工藝要求①鉆機(jī)就位時用全站儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法,反復(fù)調(diào)整,確保鉆機(jī)鉆桿軸線和導(dǎo)向軸線相吻合。②需要搭設(shè)鉆機(jī)平臺時,應(yīng)滿足承受機(jī)具、材料、人員荷載要求,連接牢固、穩(wěn)定,防止施鉆時產(chǎn)生不均勻的下沉、擺動、位移等影響鉆孔的質(zhì)量。③鉆孔時經(jīng)常測量孔的斜度,發(fā)現(xiàn)誤差超限應(yīng)及時糾正,至終孔仍然超限者應(yīng)封孔,原位重鉆。④在鉆孔時,若出現(xiàn)卡鉆、塌孔時應(yīng)注漿后再鉆。鉆孔時,應(yīng)認(rèn)真填好鉆孔記錄,除記錄鉆孔深度、方向角外,還應(yīng)根據(jù)鉆孔出屑或取芯情況記錄不同孔時的圍巖情況,達(dá)到超前探測圍巖的目的??足@完之后應(yīng)進(jìn)行清孔。第十五頁,共二十九頁。施工方法

5、管棚的加工⑴成孔后要立即清孔并下管,以免因坍孔造成孔內(nèi)堵塞而無法順利安裝。⑵長管棚為直徑為108mm、壁厚為6mm的無縫鋼管。管棚管壁上鉆孔,并呈梅花形布置其縱向、橫向間距為20cm,尾部為不鉆孔的的止?jié){段300cm。鋼花管在同一截面的接頭數(shù)不得超過管數(shù)的50%。⑶管棚在安裝前用高壓風(fēng)對孔內(nèi)進(jìn)行掃孔、清孔,清除孔內(nèi)浮渣,確??讖剑讖讲坏眯∮?27cm)、孔深符合要求,防止堵孔。管棚可采用頂進(jìn)安裝,逐節(jié)接長,鋼管接頭采用絲扣連接,絲扣長15cm。⑷管棚的加工及安裝如下圖所示:第十六頁,共二十九頁。施工方法第十七頁,共二十九頁。施工方法第十八頁,共二十九頁。施工方法第十九頁,共二十九頁。施工方法6、管棚安裝(1)大管棚鋼管分為管尖段、標(biāo)準(zhǔn)段、管頂段。管尖段鋼管長為5m,標(biāo)準(zhǔn)段鋼管長為4m,管頂段鋼管長為6m。(2)大管棚鋼管安裝時,首先用勾機(jī)吊起管尖段鋼管,人工進(jìn)行對孔、推頂,如人工無法推頂鋼管進(jìn)孔時,鋼管外露部分應(yīng)用門式架等搭設(shè)臨時支撐點(diǎn),管尖段鋼管臨時接一節(jié)1.0m長φ108*6mm的鋼管作為保護(hù)套管以保護(hù)鋼管,用勾機(jī)推頂保護(hù)套管使管尖段鋼管上管口距導(dǎo)向管外露面約20cm的位置,拆除臨時套管,再用勾機(jī)吊起標(biāo)準(zhǔn)段鋼管,就位后和管尖段進(jìn)行接長,接頭采用絲扣連接,絲扣長度15cm長。連接好后在標(biāo)準(zhǔn)段管尾臨時接一節(jié)鋼管作為保護(hù)套管以保護(hù)鋼管,用勾機(jī)推頂保護(hù)套管使標(biāo)準(zhǔn)段鋼管上管口距導(dǎo)向管外露面約20cm的位置,拆除臨時套管。再用勾機(jī)吊起管頂段鋼管,以上面的方法進(jìn)行鋼管接長和頂進(jìn)。以此類推,完成整條大管棚鋼管及鋼筋籠的接長和安裝。第二十頁,共二十九頁。施工方法7、注漿⑴管棚安裝完成后進(jìn)行注漿,漿液采用水灰比為1:1的水泥漿液,注漿順序原則上由低孔位向高孔位進(jìn)行。首先對鋼花管進(jìn)行單液注漿,注漿壓力取0.5~3.0MPa,根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整注漿參數(shù),取得管棚注漿施工經(jīng)驗(yàn)。⑵工藝要求①注漿前應(yīng)采用噴混凝土、噴混凝土加注漿或加其它的方式對開挖工作面進(jìn)行封閉,形成止?jié){墻,防止?jié){液回流影響注漿效果。②注漿的順序原則上由低向高依次進(jìn)行,有水時從無水孔向有水孔進(jìn)行,一般采用逐孔注漿。③注漿壓力根據(jù)巖層性質(zhì)、地下水情況和注漿材料的不同而定,一般情況下注漿初始壓力取0.5~1.0Mpa,注漿終壓取1.5~2.0Mpa。第二十一頁,共二十九頁。施工方法④注漿方式:在管棚口直接注漿,注漿管深入管棚0.2~0.5m。⑤以單孔設(shè)計注漿量和注漿壓力作為注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn),其中應(yīng)以單孔注漿量控制為主,注漿壓力控制為輔,注漿至φ108*6mm鋼管與導(dǎo)向管之間的空隙連續(xù)流出水泥漿為止;注漿時要注意對地表以及四周進(jìn)行觀察,如壓力一直不上升,應(yīng)采取間隙注漿方法,以控制注漿范圍。⑥注漿時,應(yīng)對注漿管進(jìn)行編號(注漿編號應(yīng)和埋設(shè)導(dǎo)向管的編號一致),每個注漿孔的注漿量、注漿時間、注漿壓力作出記錄,以保證注漿質(zhì)量,注漿記錄包括:注漿孔號、注漿機(jī)型號、注漿日期、注漿起止時間、壓力、水泥品種和標(biāo)號、漿液容重和注漿量。⑦灌漿的質(zhì)量直接影響管棚的支護(hù)剛度,因此必須設(shè)法保證、檢驗(yàn)灌漿的飽滿、密實(shí)。第二十二頁,共二十九頁。施工方法

⑧注漿孔封堵方式:采用鋼板在鋼管口焊接封堵,預(yù)留注漿管,注漿管必須安裝閥門,堵頭必須封閉嚴(yán)實(shí)。注漿完成后采用快干水泥砂漿進(jìn)行封堵φ108*6mm鋼管與導(dǎo)向管之間的空隙。8、注漿異?,F(xiàn)象處理:⑴發(fā)生串漿現(xiàn)象,即液漿從其他孔中流出時,采用多臺泵同時注漿或堵塞串漿隔孔注漿;⑵水泥漿壓力突然升高,可能發(fā)生了堵管,停機(jī)檢查;⑶注漿迸漿量很大,壓力長時間不升高,則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比,縮短凝膠時間,進(jìn)行小量低壓力注漿或間歇式注漿,使?jié){液在裂隙中有相對停留時間,以便凝膠,但停留時間不能超過混合漿的凝膠時間,才能避免產(chǎn)生注漿不飽滿。第二十三頁,共二十九頁。施工方法施工準(zhǔn)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(jìn)場、試驗(yàn)焊接套管跟進(jìn)套環(huán)注漿配合比設(shè)計設(shè)置拌和站漿液拌制鉆進(jìn)成孔退出鉆桿漿液運(yùn)輸測斜儀控制鋼管偏斜度注漿注漿效果檢查進(jìn)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(yàn)收第二十四頁,共二十九頁。施工方法第二十五頁,共二十九頁。施工方法9、注漿時應(yīng)注意事項(xiàng):⑴漿液配制:水泥漿采用臥式攪拌機(jī)拌和。水灰比W/C=0.5~1.0。在注漿前試驗(yàn)合理確定漿液配比、注漿壓力等注漿參數(shù)。漿液配比選擇要考慮巖石裂隙情況及漿液擴(kuò)散半徑,現(xiàn)場通過試驗(yàn)確定。配制漿液時,要注意加料順序和速度,防止?jié){液結(jié)塊。漿液隨配隨用,用多少配多少,以免造成浪費(fèi)。配制好的漿液,需經(jīng)過濾后方可進(jìn)入泵體,以防雜物堵塞管路或泵體。⑵注漿施工:采用2臺BW-250/50型注漿泵注漿。清孔后,按由下孔至上孔的順序施工,漿液先稀后濃、注漿量先大后小程序注漿,如遇串孔或跑漿則隔孔灌壓。第二十六頁,共二十九頁。施工方法⑶注漿壓力控制:注漿壓力按分級升壓法控制,由注漿泵油壓控制調(diào)節(jié)

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