高沁高速常莊隧道長(zhǎng)管棚預(yù)埋設(shè)計(jì)方案

高沁高速常莊隧道長(zhǎng)管棚預(yù)埋設(shè)計(jì)方案

1削竹式洞門高芬高速常家莊隧道的分離式隧道，是設(shè)計(jì)在上、下分離的高速公路隧道。單孔長(zhǎng)3.5公里，寬10.25m，高5m。它是形狀為削減竹孔的形狀的。進(jìn)出口所在邊坡在自然條件下基本穩(wěn)定,在施工爆破等開(kāi)挖手段的擾動(dòng)、破壞作用下洞口邊坡穩(wěn)定性稍差,黃土孔隙發(fā)育,具垂直節(jié)理,受大氣降水沖蝕及潛蝕作用易產(chǎn)生小范圍內(nèi)坍塌及沿基巖面整體滑塌現(xiàn)象,隧道地質(zhì)由砂巖、泥巖組成,Ⅴ級(jí)圍巖巖體很破碎,Ⅳ級(jí)、Ⅲ級(jí)圍巖巖體較破碎,地下水出水狀態(tài)為滴滲水。2護(hù)洞施工隧道內(nèi)裝復(fù)合式支護(hù)方案隧道施工的基本順序?yàn)?施工測(cè)量→修筑洞外環(huán)向截水溝→洞口路塹開(kāi)挖、邊仰坡防護(hù)→洞口施工→超前支護(hù)(洞口段及Ⅴ級(jí)圍巖地段)→洞身打眼裝藥放炮→通風(fēng)→出碴→初期支護(hù)→監(jiān)控量測(cè)→施作防水層→二次襯砌澆筑→水溝、電纜溝施作→洞內(nèi)路面施工→隧道內(nèi)裝飾及機(jī)電設(shè)施安裝。本文著重講述圍巖級(jí)別較低段的洞身施工。2.1前管道鋼拱施工洞口段施工前應(yīng)先做截水溝等設(shè)施,仰坡開(kāi)挖要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)坡率從上向下分層開(kāi)挖并完成防護(hù)。土方開(kāi)挖時(shí)用機(jī)械開(kāi)挖,軟巖用小藥量松動(dòng)爆破及預(yù)裂爆破開(kāi)挖,分層開(kāi)挖厚度控制在2.0m以內(nèi)。開(kāi)挖完成后及時(shí)施工砂漿錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土及時(shí)封閉開(kāi)挖面,條件許可時(shí)植草防護(hù)。洞口成型后,先對(duì)洞口巖體加固,在暗洞口先架立三榀鋼支撐,然后在鋼支撐外輪廓立模板噴射混凝土形成臨時(shí)棚洞作為掩體,沿臨時(shí)明洞拱圈的外輪廓,施作ф108大管棚進(jìn)行超前支護(hù)。套拱施工:鋼支撐縱向用Φ25螺紋鋼焊聯(lián)成整體。并按照設(shè)計(jì)預(yù)埋ф133孔口管,管距環(huán)向?yàn)?0cm,孔口管使用Φ25鋼筋進(jìn)行固定。然后拼裝外輪廓(內(nèi)輪廓為土模)澆筑混凝土,標(biāo)號(hào)不小于C25,做成棚洞,套拱的凈空比洞身襯砌的外輪廓要大15cm左右。長(zhǎng)管棚施工:本合同段隧道工程洞口均設(shè)計(jì)有長(zhǎng)管棚超前支護(hù),施工方法如下:套拱混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的70%以上時(shí)再進(jìn)行長(zhǎng)管棚鉆孔。鉆孔精度是長(zhǎng)管棚注漿質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)和前提。鋼管規(guī)格型號(hào)必須符合設(shè)計(jì)要求,采用ф108×6熱軋無(wú)縫鋼管,節(jié)長(zhǎng)為3m~6m,并以15cm長(zhǎng)的絲扣連接。編號(hào)為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m,編號(hào)為偶數(shù)的第一節(jié)管采用6m鋼管,之后每節(jié)均采用6m長(zhǎng)鋼管,這樣可以保證管接頭不在一個(gè)平面上。管棚設(shè)計(jì)文件確定的位置施工,開(kāi)鉆前必須準(zhǔn)確控制鉆機(jī)立軸方向,為保證孔口的孔向正確,鉆完一孔便及時(shí)頂進(jìn)一根鋼管,鉆進(jìn)中要常用測(cè)斜儀量測(cè)鋼管鉆進(jìn)的斜度,發(fā)現(xiàn)斜度超過(guò)設(shè)計(jì)值時(shí)要及時(shí)糾正。鋼管上呈梅花形每50cm分布6mm~8mm小孔。鉆孔和鋼管方向要與線路中線方向平行。長(zhǎng)管棚注漿采用雙液漿(添加水泥重量5%的水玻璃)漿液,水泥漿水灰比1∶1,水玻璃模數(shù)m=2.4,波美度Be=35,注漿初壓0.5MPa~1MPa,終壓2.0MPa。注漿結(jié)束后用30號(hào)水泥砂漿充填,以增強(qiáng)鋼管的強(qiáng)度和剛度。2.2土澆筑施工明洞施工應(yīng)當(dāng)暗洞開(kāi)挖及初期支護(hù)進(jìn)洞80m~100m時(shí)開(kāi)始,拱墻混凝土澆筑采用模板臺(tái)車拱墻整體施工。工序?yàn)橛砂刀纯谙蚨赐夥较蜻M(jìn)行;拱墻混凝土施工完成后,拆除外模后立即完成防水層施工,并進(jìn)行拱背填筑,拱腳采用M7.5漿砌片石回填,拱腳上部用土回填,洞頂回填土須人工對(duì)稱分層夯實(shí)。2.3洞身開(kāi)挖及支護(hù)圍巖破碎地段及土質(zhì)Ⅴ級(jí)圍巖采用上下臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖;Ⅳ級(jí)圍巖采用上下臺(tái)階法開(kāi)挖,開(kāi)挖遵循“早預(yù)報(bào)、管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、緊封閉、勤量測(cè)”的原則;Ⅲ級(jí)圍巖段全斷面開(kāi)挖,緊急停車帶、車行橫洞、人行橫洞采用比自身圍巖低一級(jí)的開(kāi)挖方式施工。開(kāi)挖采用以氣腿式鑿巖機(jī)為主,非電毫秒雷管起爆,洞內(nèi)裝碴采用裝載機(jī),挖掘機(jī)配合,自卸汽車運(yùn)輸;初期支護(hù)混凝土采用混凝土濕噴機(jī)濕噴;二次襯砌采用全斷面液壓模板臺(tái)車進(jìn)行襯砌,混凝土采用拌合站拌和,混凝土罐車運(yùn)輸,混凝土輸送泵泵送入模,插入式與附著式振搗器振搗。洞身開(kāi)挖及支護(hù)示意圖見(jiàn)圖1。1)環(huán)形開(kāi)挖中心留核心土法。適用于本隧道Ⅴ級(jí)圍巖,擬采用上下臺(tái)階預(yù)留核心土開(kāi)挖,每循環(huán)進(jìn)尺控制在1.0m為宜。臺(tái)階長(zhǎng)度不大于6m。施工步驟:小導(dǎo)管超前支護(hù)→上部環(huán)形開(kāi)挖→上部初期支護(hù)→核心土開(kāi)挖→下部開(kāi)挖→下部初期支護(hù)→鋪設(shè)防水層模筑二次襯砌→溝槽路面施作(見(jiàn)圖2)。2)臺(tái)階法開(kāi)挖。適用于本隧道Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖,臺(tái)階長(zhǎng)度控制在10m~15m,每次開(kāi)挖進(jìn)尺控制在1.5m~2m左右,開(kāi)挖后及時(shí)施作鋼格柵、錨桿、掛網(wǎng)、噴混凝土支護(hù)。出碴使用正裝側(cè)卸裝載機(jī)裝碴,自卸汽車運(yùn)輸。下臺(tái)階進(jìn)行松動(dòng)爆破后用挖掘機(jī)挖除。臺(tái)階法開(kāi)挖步序圖見(jiàn)圖3。臺(tái)階法開(kāi)挖施工工藝框圖見(jiàn)圖4。3)全斷面開(kāi)挖法。適用于本隧道Ⅲ級(jí)圍巖,擬采用全斷面法開(kāi)挖。氣腿式鑿巖機(jī)鉆孔,非電毫秒雷管起爆,長(zhǎng)臂挖掘進(jìn)行找頂,出碴采用裝載機(jī)裝碴,挖掘機(jī)配合,自卸汽車運(yùn)輸。全斷面開(kāi)挖步序圖見(jiàn)圖5。全斷面開(kāi)挖施工工藝框圖見(jiàn)圖6。4)鉆爆設(shè)計(jì)。a.爆破設(shè)計(jì)原則:減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)及降低振動(dòng)強(qiáng)度,采取光面爆破。掏槽及底板眼按拋擲爆破設(shè)計(jì)。其他眼采用微振動(dòng)控制爆破,在保證爆破效果的前提下,盡量減少巖石的單位耗藥量,采用微差爆破。并根據(jù)爆破效果進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整,達(dá)到最佳效果為原則。b.爆破器材:炸藥選用2號(hào)巖石硝銨炸藥和乳化