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1、關于隧道洞口管棚施工方案的實施在隧道施工中洞口的邊、仰坡處理采用注漿錨 桿對巖層進行加固，通過注漿，提高邊、仰坡巖體的 內摩擦系數；采用錨網噴來進行邊仰坡加固，可防止 地表水、雨水滲入邊仰坡，增加圍巖的不穩定因素， 引起坍塌，影響洞內施工。本文通過陜西省小康高速 公路大棕坡隧道工程實例，介紹隧道洞口長管棚超前 支護的施工技術及施工時的注意事項。1大棕坡隧道工程簡介大棕坡隧道單洞長3180米，隧道地理位置處于南 秦嶺印支褶皺帶留壩一一白河褶皺束東段，屬秦嶺南 側中低山地和溝谷地貌，地形起伏大，山勢陡峻，溝 谷斜坡基巖裸露，溝底基巖埋深較淺。隧道所穿越的 山體巖層結構復雜，褶皺斷層交錯分布無規律性2、，地 下水豐富，隧道圍巖變化頻繁。2.長管棚施工施工要點2.1排水和邊仰坡施工洞口仰坡穩定地層，擇增設環形截水溝一道，攔 截地表水；建立枝狀排水系統，使地表水盡快順暢地 排出洞口不穩定范圍，以防積水下滲。在隧道施工中洞口的邊、仰坡處理采用注漿錨桿 對巖層進行加固，通過注漿，提高邊、仰坡巖體的內 摩擦系數；采用錨網噴來進行邊仰坡加固，可防止地 表水、雨水滲入邊仰坡，增加圍巖的不穩定因素，引 起坍塌，影響洞內施工。具體做法是：刷坡一一初 噴 打注漿錨桿 掛網 復噴。2.2施作護拱作為大管棚導向墻根據隧道洞口的地址情況，為了保證隧道進洞的 安全和洞口淺埋段的施工安全，洞口前端采用2m長 護拱作為大管3、棚導向墻和d）89X8mm的鋼管作為超 前支護。洞口段開挖及防護：地表注漿同時進行洞口段開 挖及防護，為便于鉆機鉆孔、注漿作業，在作護拱前， 土石開挖應分臺階進行，上臺階高度在起拱線附近作 為管棚施作平臺，平臺高度（指鉆孔軸心至鉆機底座 距離）、長度根據鉆孔設備和管棚鋼管最長節長度確定, 在施作護拱范圍內，挖機挖至一定標高后由人工修整 為設計要求形狀作為護拱底模。護拱在明洞的外輪廓線以外，緊貼洞口仰坡面， 在邊仰坡開挖并防護后即可進行護拱的施工。護拱由 間距為1 m的120a工字鋼拱架及50cm厚的C25模注確組成，護拱在洞口襯砌外輪廓線以外施作；d）89X 8mm鋼管單根長20m,節長分別為4、6m,按梅花形設 置10mm注漿孔，孔間距150mm,入巖端加工成錐 形，尾部350mm范圍內不鉆孔作為止漿段，鋼管間 的環向間距為40cm,外插角1 -3 , 一個護拱計33 根。護拱內設三幅用20號工字鋼制作的鋼拱架為橫 向支撐。首先，通過放樣確定平面位置和高程后即可 安裝工字鋼，整個拱架分為3片，按60度角布置，安 裝時盡量使工字鋼貼近巖面，對每棍拱架的安裝應先 用鋼管、圓木等臨時固定左右2片，然后安裝中間的 第三片，通過螺栓螺母將3片工字鋼連為一整體，待 三棉拱架都安裝好后，調整拱架拱頂平面位置，即用 巾25縱向連接鋼筋將拱架聯為一體，管棚的導向管固 定在鋼拱架上并焊接成整體的構件。孔5、口管作為管棚的導向管,它安設的平面位置、傾角、外插角的準確度直接影響管棚的質量。用經緯 儀以坐標法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準尺 配合坡度板設定孔口管的傾角：用前后差距法設定孔 口管的外插角，外插角一般取1 -3 （仰角），這是 因為角度過小，將可能導致管棚遠端下垂至隧道開挖 輪廓內影響后期施工；角度過大，管棚離開挖輪廓距 離過大，管棚下方的三角土體坍塌給洞身開挖支護帶 來很大困難。2.3長管棚施工及其注意事項鉆孔在鉆孔過程中還需注意：1）鉆孔前先檢查鉆機機械狀況是否正常；鉆孔時根據情況確定是 否加泥漿或水泥漿鉆進，當鉆至砂層易塌孔時，應加 泥漿護壁方可繼續鉆進；如不能成扎時，可將鉆頭直6、 接焊接在鋼管前端鉆進；2）為避免鉆桿太長，鉆頭因 自重下垂或遇到孤石鉆進方向不易控制等現象，開鉆 上挑角度（外插角）控制在1至3。之間，具體應并 隨時量測角度和鉆進方向，有效防止插入的鋼管發生 彎曲，在施作過程中加以修正；3）鉆孔速度應保持勻 速,特別是鉆頭遇到夾泥夾沙層時，應控制鉆進速度， 避免發生夾鉆現象；4）鉆孔平面誤差小于5cm,鉆孔 角度誤差小于1 ,并要求中心連線圓順。掃孔和安設管棚掃孔：用直徑為108mm 巖芯管進行掃孔，目的是清除孔內的巖磴和順通孔道。 芯管長度不少于2.5m為宜，長度稍長史好。如遇下管 困難，則需連續掃孔幾次，同時借助高壓空氣吹掃， 直到將孔內清掃干凈。測孔7、驗孔：清除浮渣至孔底，用經緯儀、測斜儀 等檢測孔深、傾角、外插角等，確保孔徑、孔深符合 要求、防止堵孔。鉆孔測斜用經緯儀測斜法，成孔一 半時測斜，測定方法是先抽出鉆桿鉆頭，然后把專門 制作的光源插入孔道，送到測定位置，用經緯儀從孔 口直接看光源，根據光源在孔內位置及孔徑大小大致 判定偏斜情況。安設管棚：為使鋼管接頭錯開，加工鋼管時將鋼 管進行鋼節編號，把加工了的鋼管節搭配好并做好記 錄。鋼管安裝是在清好孔后開始，棚管頂進采用大孔 引導和機械人工輔助相結合的工藝，即先鉆大干棚管 直徑的引導孔，利用挖機的推力和技術工人的指導低 速頂進鋼管，每根鋼管分三節逐節裝入，管節與管節 之間用60cm長的套管8、內套后焊接。接長鋼管應滿足 受力要求，相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一橫斷面內的接頭數不大于50%,相鄰鋼管接頭至少錯開1 m o 鉆孔完成后及時安設管棚鋼管，避免岀現塌孔,如果頂進時遇到故障，先要查清原因，必要時重新掃 孔后再將鋼管頂進。鋼管逐節頂入，及時將鋼管與鉆 孔壁間縫隙填塞密實，在鋼管外露端焊上法蘭盤、止 漿閥，并檢查焊接強度和密實度，封好鋼管與巖面接 觸的周圍，使注漿時漿液不外漏。3.長管棚注漿 3.1注漿工藝試驗影響管棚加固效果的主要因素是注漿壓力、注漿 量、管距等，因此，在施工前必須進行工藝試驗并對 上述各項參數做好核定。工藝試驗時，試樁鋼管數不 宜少于2根，并應達到下列要求：19、）掌握滿足設計管 棚的各種技術參數；2）掌握注漿的均勻程度以及掌握 鉆孔及地質記錄，確定合理的技術處理措施。3.2堵孔堵孔質量的好壞，直接關系到注漿效果。堵孔包 括鋼管自身的封堵和鋼管與孔壁之間空隙的封堵。鋼 管自身封堵：一般在鋼管最外端1.52.0m范圍內不設 置注漿孔，孔口用厚度為35mm鋼板鑿孔焊接與注 漿管等直徑小導管來封堵。鋼管與孔壁之間空隙的封 堵：利用自制工具將旱強水泥砂漿塞入孔口封堵，封 堵材料裝入孔內不小于長度，確保封堵質量。3.3注漿 1）注漿前先檢查管路和機械狀況，確認正常后做壓漿試驗，確定合理的注漿參數，據以施工；2）注漿 過程中隨時檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無串10、 漿現象，如發生串漿，應立即停止注漿或采用間歇式 注漿封堵串漿口，也可采用麻紗、木楔或錨固劑封堵, 直至不再串漿時再繼續注漿：注漿過程中壓力如突然 升高，可能發生堵管，應停機檢查；3）注漿采用從孔 口一次性注入，為使管內漿液飽滿密實，注漿時等排 氣孔有漿液流出時，再進行終壓注漿，當注漿壓力達 到2.5Mpa,并持續注漿5rnin以上，可停止注漿，并 及時封堵注漿口 ,若進漿量很大，壓力長時間不升高， 應重新調整漿液濃度及配合比，縮短膠凝時間；4）注 漿過程中應派專人負責，填寫注漿記錄表，記錄注 漿時間、漿液消耗量及注漿壓力等數據，觀察壓力表 值,監控連通裝置，避免因壓力猛增而發生異常情況； 511、）注漿結束后及時清除注漿管內漿液，并用M30水 泥砂漿充填進管棚，以增強其剛度和強度。待圍巖及管棚內漿體硬化固結后（根據壓漿材料 試驗確定），可先行開挖上斷面，開挖按照短進尺、多 循環、及時支護的原則施工，力求最大限度地限制土 體松馳變形。參考文獻1 中國巖土力學與工程學會.錨固與注漿手冊 M.北京:中國電力出版社，1999.2 呂成康.隧道工程試驗檢測技術M.北京： 人民交通岀版社，1996.3 關寶樹.隧道工程施工要點集M.北京：人 民交通岀版社，2002.4 黃成光.公路隧道施工M.北京：人民交通 岀版社，2001.5 于書翰，杜漠遠.隧道施工M.北京：人民 交通出版社，1996.（作者單位：西安市地下鐵道有限責任公司，陜 西西安710018）