公路隧道导向墙及管棚施工方案

1、 公路隧道导向墙及管棚施工方案施工准备钻机选型根据现场长管棚设计参数，结合隧道进口段围岩情况：强-中风化板岩，中夹薄层状，岩质软，区域构造挤压，岩体破碎,具扭曲、挤压等现象，岩体呈松散结构。隧道出口段围岩情况：为强-徽风化变质砂岩,岩体破碎,呈松散结构。现场钻孔工艺考虑为跟管钻进，钻进设备需要具有以下要求：（1）应具备可钻深孔的大扭矩，又要有能破碎地层中坚硬孤石的高冲击力。（2）应能准确定位、可多方位钻孔、深孔钻进精确度高。（3）满足跟管钻进工艺要求。根据以上要求，选择志高90潜孔钻机，利用动力钻头实现内钻杆、大管棚同时跟进，冲击利用高压气动潜孔锤配偏心扩孔钻头，利用高压气流将杂物吹出孔外。潜

2、孔钻跟管作业工作原理如下图: （a）偏心跟管钻进工作状态 （b）偏心跟管钻具收拢状态 （c）偏心跟管钻进排渣线路图图 STYLEREF 1 s 1- SEQ 图 * ARABIC s 1 1 跟管钻进原理示意图现场准备（1）测量室配备专业测量人员，仪器配备水准仪、全站仪等常用测量工具；（2）试验室做好C30混凝土配合设计；注浆浆液现场实际参数的确定；进场原材料抽样送检，要求检验合格。（3）物资部准备充足物资。砂石料、钢筋水泥等原材储备应能满足现场施工所需；施工参数根据设计文件要求，严家湾隧道导向墙及管棚施工参数如下：表 STYLEREF 1 s 2- SEQ 表 * ARABIC s 1 1隧

3、道主要设计技术指标一览表洞口位置小里程端洞口大里程端洞口导向墙工字钢18型工字钢，纵向间距100cm，22纵向连接筋，环向间距100 cm混凝土C30混凝土，纵向浇筑长度2m孔口管中导洞1144.5mm，正洞1334mm管棚无缝钢管中导洞896mm，正洞1086mm，节长3m、6m，环向间距40cm注浆水泥浆与水玻璃体积比=1: 0.5； 水泥浆水灰比=1: 1； 水玻璃浓度:35Be ；水玻璃模数:2.4；注浆压:初压:0.5-1.0MPa；终压:2.0MPa工艺流程导向墙及管棚施工工艺流程如下： 图 STYLEREF 1 s 3- SEQ 图 * ARABIC s 1 1施工流程图主要施工

4、方法导向墙施工管棚施工前，先进行导向墙施工，导向墙施工长度为200cm，厚度为80cm，内置3榀I18工字钢，正洞钢架外缘设133导向钢管，中导洞钢架钢架外缘设114导向钢管，与导向钢管连接成整体。（1）测量放样，采用全站仪对隧道轴线及导向墙施工作断面进行测量放样。 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 1套拱测量开挖示意图（2）土体开挖，开挖台阶根据测量放样确定的导向墙位置，采用挖掘机配合人工开挖，开挖过程中应尽量减少对原土的扰动，预留核心土。 （a）套拱开挖侧面图 （b）套拱施工完成侧面图 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC

5、 s 1 2套拱施工侧面图（3）导墙基础处理，安装套拱支架前，要对导墙支架基础做承载力检验，导墙基底承载力小于330kPa时需进行增设注浆小导管加固处理。（4）模板安装，模板采用钢模，底模采用I18工字钢进行支撑，工字钢底部固定在稳固地基上，采用横撑、竖撑进行加固。待内置工字钢及孔口管安装后，进行侧模与顶模安装。模板安装后，逐一用水平尺进行检查，确保两侧高差不大于5cm。 （a）套拱底模拱架支撑 （b）套拱底模拼装 （c）套拱木模安装 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 3导向墙模板安装（5）孔口管安装，孔口管长度2.0m，环向间距40cm。用全站仪定出隧

6、道中线，均匀划出孔口管位置。对前后孔口管焊接点进行精确定位放样，采用25HRB400钢筋将孔口管焊接固定在I18工字钢上，钢筋与孔口管、I18工字钢焊接成整体，焊缝长度不小于5d。孔口管倾斜角度为1（相对于洞轴线），方向与路线方向平行。具体见图4.5-4. 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 4孔口管安装（6）浇筑导向墙混凝土，混凝土采用左右交错浇筑，浇筑过程中及时振捣，确保混凝土密实。浇筑过程中还应对模板支撑进行观察，发现变形时应及时处理，确保导向墙位置准确。 （a）混凝土浇筑完成 （b）混凝土养护 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * A

7、RABIC s 1 5 混凝土浇筑完成及养护示意图 （7）拆模养护。导向墙混凝土拆模后及时进行洒水养护，达到设计强度的70%方能进行管棚施工。同时为指导管棚钻孔及注浆施工，区分单双号孔，施工前需对导向墙孔口管进行编号，编号顺序为1-35。详细布置见图 。 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 6正洞管棚平面孔位布置示意图管棚施工严家湾隧道洞口段采用的超前支护措施均为超前大管棚，中导洞管棚采用外径896mm无缝钢管，正洞管棚采用1086mm热轧无缝钢管，管棚长度小里程端34m，大里程端为25m，外插角1（不包括路线纵坡），环向间距40cm，设置于衬砌拱部约12

8、0范围。施工准备管棚采用有孔钢花管及无孔钢管交替布置，钢管必须按设计图尺寸制作，隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少需要错开1. 5m,加工时编号为奇数的第一节长3m，编号为偶数的第一节节长6m，以后按每根6m加工，相邻钢管采用丝扣连接，丝扣长度不小于15cm。 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 7钢花管大样图有孔钢花管四周钻设孔径1016mm注浆孔(靠孔口2.0m处的棚管不钻孔)，孔间距15cm，呈梅花型布置。钢管在专用的管床上加工好丝扣，丝扣长15cm。钢管连接接头示意图见图4.4-7。 图 STYLEREF 1 s 4- SE

9、Q 图 * ARABIC s 1 8 钢管连接接头示意图钻孔施工采用潜孔钻机跟管钻进，钻头直径正洞采用127mm，中导洞采用108mm，一次成孔，从导向管内钻孔，先钻奇数孔。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用测斜仪等测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在设计及规范规定以内。 （a）钻机钻进 （b）钻进长度 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 9钻进示意图跟管钻孔过程中应注意以下事项：（1）钻孔前先检查钻机机械状况是否正常；（2）管棚应按设计位置施工，有孔钢花管和无孔钢管交替布置,应先打有孔钢花管,注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管,检查注浆质量；

10、（3）偏心跟管钻具在施工前应逐一检查冲击器、偏心锤头、导正器、套管靴和风动潜孔锤等，使之工作正常。偏心锤头应能灵活转动，连接销及锁紧机构应牢固，钻杆与潜孔锤和潜孔锤与偏心钻具的连接应可靠，套管和套管靴无裂纹。（4）每钻进一定距离应强风吹孔排粉一次，以保持孔内清洁。（5）当偏心头回转部分被岩渣卡住而不能收拢偏心头时，应开动空压机重新对钻孔进行清洗，并使潜孔锤作短时间工作，然后再进行试提，如此反复，直至提出中心钻具。注浆钻进完成后，先在“单”号孔内注浆，注浆完成后再钻进“双”号孔。“双”号孔可以作为检查孔，若钻进过程中发现岩样固结完整，且有浆液固结，表示注浆效果良好；反之，若钻进过程中发现岩样破碎

11、，无浆液，表示注浆效果较差，需要安装有孔钢花管注浆。钢管在插进后，钢管口端与孔口周壁安装止浆塞及排气孔。 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 10 注浆效果示意图注浆材料：注浆材料为水泥-水玻璃浆液。注浆参数：水泥浆与水玻璃体积比：1：0.5，水泥浆水灰比：1：1。采用注浆机将浆液注入管棚钢管内，初压0.51.0MPa，终压2.0MPa，持压10min后停止注浆。结束注浆标准：注浆压力逐步升高，当达到设计终压并稳定10min、注浆量不小于设计注浆量80%、进浆速度为开始进浆速度的1/4（实际注浆参数按现场具体情况确定）。注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱

12、体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。注浆完成后，用M20水泥砂浆填充注浆口。 （a）注浆机注浆 （b）注浆效果图 图 STYLEREF 1 s 4- SEQ 图 * ARABIC s 1 11 管棚注浆示意图工序检查验收导向墙套拱钢架规格、型号及尺寸符合设计及规范要求；底脚基础坚实；接头连接紧固；和锚杆及榀与榀间连接可靠；混凝土强度不低于设计强度。 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * ARABIC s 1 1隧道拱架安装施工质量表序号检查项目规定值或允许偏差检验频率

13、检验方法1安装间距（mm）50每榀检查尺量2钢架数量（榀）不少于设计值全部逐榀清点，地质雷达3保护层厚度（mm）满足设计要求每榀自拱顶每3m检查1点凿孔检查4倾斜度（）2每榀检查铅锤法5钢架轴线连接偏位（mm）3每榀检查尺量6连接钢板钢板平面无翘曲、连接螺栓4全部逐个目测7安装偏差（mm）横向50每榀检查经纬仪、全站仪竖向不低于设计高程8钢架连接件数量（个）不少于设计值全部逐个清点间距（mm）50每榀3处尺量 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * ARABIC s 1 2 模板安装施工质量标准序号检查项目规定值或允许偏差检验频率检验方法1平面位置及高程（mm）15全部尺量2起拱线

14、高程（mm）10全部水准仪测量3拱顶高程（mm）+10,0全部水准仪测量4模板平整度（mm）5每5延米两侧边墙及拱部选3处，每处测3点2m靠尺和塞尺 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * ARABIC s 1 3混凝土施工质量标准序号检验项目规定值或允许偏差检验频率检验方法1混凝土强度（MPa）在合格标准内2组试件检测2坍落度（mm）100mm20mm每组试件一次坍落度桶100mm30mm每组试件一次坍落度桶3衬砌厚度（mm）90%的检查点厚度设计厚度;最小厚度0.5倍设计厚度立模后，每模端头沿模板弧线不大于2m间距检查一个点，台车每振捣窗检查一个点，两侧拱脚必须检测。尺量混凝土

15、浇筑后，双车道分别在隧道拱部、边墙设不少于3条测线，三车道、四车道隧道在拱部、边墙设不少于5条测线，连续测试。厚度判定测点沿测线间距不大于2m地质雷达4墙面平整度（mm）拱、墙部位5每模边墙、拱展、拱顶不少于5处2m靠尺，顺隧道轴线方向靠紧村砌表面5施工缝表面错台施工缝、变形縫土20每条施工缝边墙、拱腰、拱顶不少于5处靠尺、直尺6隧道净高(mm) 不小于设计每模检查2个断面水准仪7总宽度设计值每模检查2个断面，每个断面最大跨度位置和拱脚位置卷尺、经纬仪、全站仪8中线偏差(mm) 20mm每模检查2个断面9套供跨度(m)100每处检查尺量管棚管棚应符合下列基本要求:（1）管棚注浆浆液强度、配合比、注浆压力和注浆量应满足设计要求。（2）管棚套拱基底承载力应满足设计要求并符合施工技术规范规定。（3）超前钢管的打入角度应满足设计要求并符合施工技术规范规定。超前管棚施工质量检查及控制标准如下表： 表 STYLEREF 1 s 5- SEQ 表 * AR