隧道出口导向墙及洞口管棚技术交底.中铁一局京福客专闽赣V标项目经理部五公司分部第二作业队范墩坪隧道出口洞口导向墙及长管棚施工技术交底编制:复核:审核:日期:范墩坪隧道出口洞口导向墙及长管棚施工技术交底一、工程概况范墩坪隧道全长140.89m,位于福建省建阳市范墩坪村,隧道进出口里程分别为:DK603+703.11和DK603+844;隧道明暗交界处分别为:DK603+726.11和DK603+826。
隧道围岩均为Ⅴ级,进出口段表层均为粉质黏土,综红色、硬塑,厚约3~4m,下伏Pt2dl云母石英片岩,棕红色、全风化,遇水易软化。
洞身为云母石英片岩,呈棕红色或灰黄色,全风化,地下水为孔隙潜水,较发育。
进出洞口在明暗交界处均设50m长管棚超前支护,导向墙1m厚,1m宽,采用C20砼现场浇筑,管棚为φ108mm壁厚6mm热轧无缝钢管,长50m,环向间距0.4m。
隧道所有喷射混凝土均采用湿喷工艺。
二、施工总体安排隧道计划由出口向进口方向开挖,出口洞口段围岩为Ⅴ级属浅埋段,开挖时按照尽量减少对岩体扰动的原则,提高洞口段岩体和边、仰坡的稳定性,让隧道洞口周围的植被得到妥善保护, 维护原有的生态地貌。
施工中根据实际地形情况,先开挖施做截水天沟,然后以明挖法沿隧道出口处向明暗交界处拉槽开挖,分段分层依次施工,直至导向墙位置,最后施做导向墙并按照设计要求打设洞口长管棚,管棚为φ108mm壁厚6mm热轧无缝钢管,长50m,环向间距0.4m,共47根,单号采用钢花管,双号采用钢管。
管棚施工完成并达到设计强度后,挖除洞口掌子面预留土体,并对掌子面进行预加固,打设φ25mm玻璃纤维锚杆,间距1.5×1.5m,每根长6m,并挂φ8mm钢筋网片,网格25×25cm,湿喷10cm厚C25砼,最后根据六步CD法进行暗洞开挖。
开挖时应严格控制仰拱到掌子面的距离及二衬到仰拱的距离,坚持“短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的原则,尽量减少对围岩的扰动,达到安全进洞、安全施工。
三、施工步骤施做截水天沟→明洞边、仰坡开挖及防护→导向墙施工→钻孔打设长管棚→注浆并封孔→暗洞开挖。
1四、施工工艺 1、施做截水天沟,下口净宽为60cm,截水天沟上口净宽180cm,截水天沟距离仰坡开挖线距离必须大于5m。
截水天沟开挖完成后,应立即由下而上对称施做砼,直30cm60cm,净高采用C25砼,厚度至合拢。
52.1:42.4cm42.4cm180cm11:1m cm0c06360cmmc0C25混凝土3截水天沟断面、明洞边、仰坡开挖及防护2处拉槽开挖,距明暗交界处DK603+826 明洞开挖时沿隧道中线,由出洞口DK603+844向:6m长预留核心土以作管棚操作平台,核心土两侧作成台阶状作为钢架支撑平台。
仰坡按照1的坡率进行刷坡,自拱顶向下分层开挖,每层开挖后及时进行防护,防护完成后再进行1.5进行刷坡。
隧道在暗洞拱顶开挖0.75下一层开挖。
洞口导向墙范围内环形开挖,边坡按1:1.5*1.5m,间距锚杆采用φ22砂浆锚杆,每根长4m范围及临时边坡采用喷锚网防护,线外3m厚,其它临时边坡采,喷射砼为C25,10cm25*25cm梅花形布置,网片为φ8钢筋网,网格用素喷防护。
根据现场情况局部网喷。
洞口及明洞段回填后的边坡、仰坡采用骨架防护。
3、导向墙施工砼现场1mDK603+826导向墙施工里程为~DK603+825,导向墙纵向长,厚1m,采用C20个单元,并由连接板焊接3,钢架各接榀轻型浇注。
导向墙内设2I18工字钢架,间距0.5m导向钢管,钢管与钢架焊接牢固。
导×5mm140M24成型,单元间由螺栓连接,钢架上预留φ向墙砼强度达到设计强度后方可进行钻孔。
)导向墙开挖(1沉降量,开挖前测量人员准确放样1.5m导向墙段15cm土体采用人工开挖,开挖时预留 2出导向墙开挖断面,然后按弧形分层,由上至下人工开挖,开挖完成后人工夯实密实。
2)钢架架设(钢架加工完成并试拼合格后,运至工作面进行架设,节与节之间采用螺栓连接,钢架间 1.2m。
,纵向连接采用φ22mm钢筋,钢筋环向间距距0.5m钢架安装应符合下列要求:①安装前应清除底脚下的虚碴及杂物。
②钢架内侧用方木或圆木支撑在核心土上,保证不下沉。
③各节钢架间以螺栓连接,连接板应密贴。
④钢架底脚应置于牢固的基础上,采用槽钢支垫。
⑤钢架环向位置应在同一铅垂面上。
)预埋导向钢管(3钢架架设好后用全站仪或经纬仪按设计放出各孔的位5mm导向管,导向墙内预埋φ140׉准确放出每根导向管的方-6.225°和线路纵坡置,在钢架外缘用水平仪根据设计外插角3,浇筑过程中严禁捣固棒触钢筋焊接牢固(见导向管安装固定图)向。
导向管与钢架用φ22 及导向管,并要随时检查导向管的位置是否符合设计要求。
φ22固定钢I18轻型工字钢架)cm导向管安装固定图(单位:导向管位置、间距要准确,施工中采用全站仪或经纬仪准确放样。
3)导向墙浇筑(4×100导向墙为模筑C20混凝土、底模及背模为土体支承,模板均采用木模板,加固用的方木及钢管进行加固,浇注时由两侧向中间分层对称浇注,并捣固密实。
砼浇注完100cm成后,待强度达到设计强度后方可进行钻孔。
导向墙位置处开挖断面199.939m 197.002m195.143m2428201:0C2032混凝土导向墙16.753612408隧隧隧57.0道道道:1444中右左线侧侧147、长管棚施工4长管棚施工时,在开挖面前预留的土台阶上采用脚手管搭设施工平台,施工平台的顶面高度根据钻机和拱顶确定,平台上部铺设木板。
钻机安装要牢固,防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生,脚手管底部应置于牢固的地基基础之上,必要时脚手管底。
所有单号管棚为钢花管,尾部预2m部采用浇注砼方式来加固地基。
钻机距离掌子面不超过不钻孔,双号管棚为钢管,管棚施工时先施工钢花管长管棚,注浆后再施工钢管长留1.1m 管棚。
①钻孔,钻孔深度应大于设计深度不小~30mm20 ⑴为了便于插管,钻孔直径应比管棚直径大于50cm。
对钻进不能成孔(如发生塌孔、卡钻等现象)地带应补浆固结围岩,待围岩固结后⑵4一次成孔。
⑶钻机开孔时应低速,等成孔0.5m以后再升压至1.0Mpa,遇软弱围岩,再改用低压钻进。
钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。
⑷管棚钻机钻深孔时必须接杆。
因此,随着孔深的增长,需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调,尤其要严格控制推力,不能过大。
⑸为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆联接套应与钻杆材质相同,两端加工螺扣。
⑹钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。
⑺施钻时,钻机大臂必须顶紧在掌子面上,以防止过大颤动影响施钻精度。
⑻钻机开孔时钻速宜低,钻进20cm后转入正常钻速。
⑼第一节钻杆钻入岩层,尾部剩余20~30cm时停止钻进,人工用两把管钳卡紧钻杆(注意不得卡丝扣),钻机低速反转,脱开钻杆。
钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联接套,钻机低速送至第一根钻杆尾部,方向对准后联接成一体。
每次接长钻杆,均可按上述方法进行。
(10) 钻孔中要不断测量检查钻孔的倾角,钢管不得入侵开挖轮廓线。
(11) 换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通等,不符合要求的应更换,以确保正常作业。
(12) 认真作好钻进过程的原始记录,及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。
作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。
(13) 钻孔达到要求深度后,按同样的方法拆卸钻杆,钻机退回原位。
②清孔验孔⑴用地质岩芯钻杆配合钻头(φ110mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
⑵用高压气从孔底向孔口清理钻渣。
⑶用经纬仪、测斜仪等检测孔深,倾角,外插角。
5③棚管制做。
108mm,φ5m的热轧无缝钢管(:热轧无缝钢管及钢花管,长度为50m,用每节长⑴钢管规格管棚应在专用的管床上加工好丝扣,所有管棚掘进端头均焊,6mm)以丝扣形式连接而成壁厚。
成圆锥形,便于入孔;钢管及钢花管同一截面内的接头数不超过管数的50%孔间16mm,10~40cm。
单号管棚为钢花管,管棚四周钻注浆孔,孔径⑵管距:环向间距 1.1m不钻孔的止浆段;双号管棚为钢管。
距11cm,呈梅花形布置,尾部预留o。
钢管施工误差:径o,也可根据实际情况作适当调整,但不得小于3:外插角3⑶倾角。
20cm,向不大于相邻钢管之间环向不大于5cm ④顶管工艺先钻大于棚管直径的引导孔,然后利用钻机的冲击和推力(顶进棚管时凿岩机不使用回转压力,不产生扭矩)将安有工作管头的棚管沿引导孔顶进,逐节接长棚管,直至孔底。
顶管的工艺流程图凿岩机钻机钻管节联清孔顶第顶第顶第节棚直至全6注浆封.钢管顶进的作业要点⑴管件制作:棚管采用φ108mm壁厚6mm的热轧无缝钢管。
棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再连接事先加工好的管节连接套。
⑵接长管件应满足管棚受力要求,相邻管的接头应前后错开,避免接头在同一断面受力。
⑶使用潜孔钻机施作大管棚时,用钻机顶进φ108mm管棚。
在顶进时钻机上必须安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套,并在大臂上改换钢管扶直器。
待引导孔钻好后,使用顶管大臂进行顶进作业。
⑷顶管作业:将钢管安放在大臂上后,钻机对准已钻好的引导孔,低速推进钢管,其冲击压力控制在1.8~2.0MPa,推进压力控制在4~6MPa。
⑸接管:当前一根钢管推进孔内,孔外剩余30~40cm时,开动钻机反转,使顶进联接套与钢管脱离,钻机退回原位,人工装上后一节钢管,大臂重新对正,钻机缓慢低速前进对准前一节钢管端部(严格控制角度),人工持链钳进行钢管联接,使两节钢管在联接处联成一体。
钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。
(6)范墩坪隧道出口洞口段围岩为Ⅴ级属浅埋段,为了提高导管的抗弯能力,根据实际需要在钢管及钢花管内设置钢筋笼并灌注水泥砂浆,钢筋笼由四根主筋和固定环组成,主筋直径为φ18mm,固定环采用φ42mm短管节,节长3~5cm均可,将其与主筋焊接,间距按1.5m设置。
⑤注浆⑴注浆前,先将钢管口外径与孔口周边密封,但要预留一小通气孔,注浆时,使钢管与孔壁的环形空隙内的空气容易从此通气孔冒出⑵注浆材料为水泥净浆液,水灰比1:1,注浆压力0.5~2.0Mpa,在孔口处设止浆塞,止浆塞必须能够承受最大注浆压力。
7⑶注浆顺序根据降水漏斗原理,从拱部开始从上而下压注,先压注无水孔,后压注有水孔。
如遇串浆或跑浆,可间隔一孔或几孔灌压。
⑷注浆结束标准:注浆压力逐渐提升,当达到设计终压并继续注浆10min以上;有一定的注浆量,与设计的注浆量大致相近,注浆结束时的注浆量一般在20~30L/min。