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1、玉峰山隧道出口套拱管棚施工工藝【摘 要】玉峰山隧道左線出口巖層為強、弱風(fēng)化v級圍巖，軟弱破碎不穩(wěn)定、易坍塌，通過套拱管棚施工固結(jié)了巖層，增強了巖層的穩(wěn)定性、承載力，確保隧道洞口施工的安全性?！娟P(guān)鍵詞】隧道；套拱管棚；工藝1 引言隧道進出口通常埋藏淺，巖層因長期暴露，松散破碎、裂隙縱橫，穩(wěn)定性差，施工中套拱管棚組合施工對穩(wěn)定進出口上覆巖層，安全、快速進洞，盡快正洞正常循環(huán)作業(yè)創(chuàng)造了條件。2 工程概況玉峰山隧道為重慶外環(huán)高速公路北段重點工程，左線長3702，右線長3671，隧道凈寬15.46 m,凈高8 m,為大跨度三心圓斷面，設(shè)計為上下行分離式六車道高速公路隧道。隧址區(qū)屬構(gòu)造剝蝕低山地貌及巖溶槽2、谷地貌，地質(zhì)情況復(fù)雜。我單位施工玉峰山隧道左線出口里程為lk15+567，位于一斜坡上，坡角10-40，仰坡基巖出露位置為隧道明洞及暗洞的分界線。洞口設(shè)計明洞長31m，暗洞長30m。暗洞埋深約4m為強、弱風(fēng)化v級圍巖，軟弱破碎不穩(wěn)定、易坍塌。3 施工準(zhǔn)備工作3.1 技術(shù)準(zhǔn)備：熟悉施工圖紙、規(guī)范及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對施工施工現(xiàn)場地形地貌、巖性有詳細勘察，可能出現(xiàn)的突發(fā)情況進行了預(yù)研究并編制專項預(yù)案；強化試驗、監(jiān)測工作。3.2 組織、安全準(zhǔn)備：各規(guī)章制度已建立，確保落實到各責(zé)任人；施工人員進行崗前培訓(xùn)，考核上崗，設(shè)備、機具運轉(zhuǎn)正常；備料合格、充足；資金到位。3.3 現(xiàn)場準(zhǔn)備：明洞邊坡、仰坡已開挖，根據(jù)現(xiàn)場3、量測監(jiān)控實際情況及時施作邊仰坡錨、網(wǎng)、噴坡面封閉作業(yè)。4 施工工藝4.1 設(shè)計參數(shù)4.1.1 套拱支撐i20a工字鋼5榀，間距45cm，套拱c20混凝土澆筑厚度80cm；150無縫鋼管導(dǎo)向管壁厚為5mm，長200cm，環(huán)向間距35cm。4.1.2 127無縫鋼管管棚，壁厚為4.5mm，長30m，環(huán)向間距35cm。4.1.3 管棚壓注水泥漿標(biāo)號為m30，壓注壓力參考值：初壓0.51.0mpa，終于2.0mpa，施工中應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行壓注參數(shù)調(diào)整。4.2 施工工藝流程圖（圖1）4.3 施工方法4.3.1 套拱施工（1）套拱工字鋼支撐、孔口導(dǎo)向管預(yù)埋施工套拱位于暗洞前明洞位置處，套拱和預(yù)埋其中4、的孔口中作為管棚施工的的導(dǎo)向墻、導(dǎo)向管，保證了鉆孔方向，降低了鉆進方向的偏差。套拱基礎(chǔ)開挖采用分段三臺階法施工，上臺階開挖兩邊開槽中間留核心土，核心土作為立支架施作管棚的平臺，管棚施工完成后，再開挖核心土，中、下臺階。開挖至起拱線，清除基巖松渣，防止鋼支撐滑移和不均勻沉降，對于基巖支撐力不足處，采用采取增加接觸面積或處理基地等措施，確保支撐下沉可控。精確測量定位套拱的拱頂標(biāo)高、中心線及兩側(cè)拱腳位置。5榀i20a鋼架間距45cm，工字鋼支撐之間設(shè)縱向以25鋼筋牢固焊接，連接筋環(huán)向間距1.0米。圖1 套拱、管棚施工工藝流程圖預(yù)埋導(dǎo)向管長度2m，均勻布設(shè)在工字鋼拱部120范圍內(nèi)，環(huán)距35cm共 555、個。套拱架設(shè)完后，必須重新測量套拱的高程與方向，確保套拱位置準(zhǔn)確后方施焊導(dǎo)向管。導(dǎo)向管應(yīng)嚴格控制偏角，即確定導(dǎo)向管在隧道縱斷面的坡度，設(shè)計要求仰角不小于1，根據(jù)施工經(jīng)驗，為防止管棚在施鉆中因鉆桿自重和巖層阻力使鉆桿引起下垂，導(dǎo)致管棚前端侵入開挖界線或埋置深度不夠，導(dǎo)向管的外插角按3考慮，用16鋼筋將導(dǎo)向管與五榀工字鋼支撐牢固的焊接在一起?？卓诠茉O(shè)置完管口要臨時封堵，避免澆筑砼是堵塞管道。（2）套拱混凝土施工套拱施工質(zhì)量直接影響管棚、明暗洞二次襯砌工序施工能否順利進行，要有足夠的重視。工字鋼支撐內(nèi)側(cè)支設(shè)套拱模板，模板支撐要牢固可靠，考慮到套拱澆筑后應(yīng)滿足明洞襯砌結(jié)構(gòu)尺寸不侵入建筑界限，應(yīng)預(yù)留足夠6、變形量，保證二次襯砌的凈空尺寸。套拱c25混凝土厚80cm，混凝土中加入早強劑，施工時避免澆筑引起拱架變形，應(yīng)對稱分段施工，套拱混凝土達到80%強度后即可進行大管棚施工。4.3.2 管棚施工（1）管棚采用外徑127mm，壁厚為4.5mm無縫鋼管加工而成，管身鉆兩排孔徑20mm間距20mm的壓漿孔，成梅花型布置。經(jīng)計算單根所用鋼管為5節(jié)，每節(jié)長6m，鋼管接頭采用加工成不小于15cm絲扣連接，為便于安裝確保施工質(zhì)量，第一節(jié)鋼管管頭加焊一鉆頭。圖2 管棚管示意圖（2）鉆孔采用自進式的回旋鉆機施工，鉆孔前先對鉆位從左向右進行編號，從兩側(cè)拱腳開始對稱向拱頂鉆進施工，先鉆進奇數(shù)號孔位，待管棚管鋼花鋼安裝，7、穿鋼筋籠，注漿完后再施鉆偶數(shù)號孔位。鉆鉆桿從導(dǎo)向管中穿過，利用導(dǎo)向管作為鉆桿的方向，且保證鉆桿與導(dǎo)向管平行，固定鉆桿方向，再固定鉆機底座，確保施鉆時位置的準(zhǔn)確。（3）管棚安裝采用自進式的回旋鉆機將127大鋼管作為一鉆桿的外套，起到及時防護孔壁的作用，在大鋼管前加一鉆頭，當(dāng)鋼管鉆到設(shè)計長度，即完成鋼管的安裝，每鉆進一節(jié)就要增加一節(jié)，直到鉆到設(shè)計長度30m，這樣安裝127大鋼管，防止了鉆孔坍塌，鋼管之間采用焊接連接，鋼管外端預(yù)留1.05m作為預(yù)留止?jié){段與導(dǎo)向管固定。（4）管棚鋼管推進到設(shè)計位置后，再將鋼筋籠分段送入鋼管內(nèi)，鋼筋籠固定環(huán)采用用42無縫鋼管，鋼筋為20螺紋鋼。（5）壓力注漿是管棚施工的8、最后工序，也是關(guān)鍵的工序，漿液配制、漿液壓注飽滿度直接影響著管棚的作業(yè)質(zhì)量。漿液配合比、壓注壓力的確定要建立在對現(xiàn)場水文、地質(zhì)進行認真研究、試驗的基礎(chǔ)上。注漿時密切關(guān)注壓力表的數(shù)值變化，壓力逐步升高達到設(shè)計終壓，并要繼續(xù)注漿15分鐘以上，同時進漿量一般為20-50l/min以下，出氣孔流濃漿后方可停止?jié){液壓注。管棚壓漿后24小時內(nèi)，不得擾動管棚周圍的圍巖和進行管棚下隧道開挖。水泥漿液的注入增加了管棚的抗彎能力，同時增加松散巖層的粘結(jié)力，提高圍巖的自穩(wěn)能力、強度。圖3 套拱、管棚加固施工立面圖5 施工注意事項5.1 工字鋼拱架分段制作應(yīng)加工成左右不等長結(jié)構(gòu)，確保連接板不在中線位置，且與中線距離1.52m，各拱架接頭板左右交錯布置，接頭數(shù)量同一斷面內(nèi)不超過50%；整榀鋼架在加工場地須進行試拼合適，并編號存放，避免現(xiàn)場不同鋼架混拼，影響施工進度和安全。5.2 管棚注漿孔制作只能采用鉆孔，不得采用電、氧焊燒割進行制作。為滿足相鄰管棚管設(shè)計縱向同一斷面內(nèi)接頭不大于