老熊灣隧道進洞方案

2021-12-23 05:12:42 字數 4615 閱讀 6282

一、工程概況

老熊灣隧道位於貴州省貞豐縣境內,是一座上、下行分離的四車道高速公路隧道。隧道最大埋深149.2m。

隧道起訖里程:左線zk140+780~zk143+345,長2565m;右線yk140+795~yk140+305,長2510m。隧道左右線間距,進口約26m,出口約25m,洞身逐漸過度到40m。

隧道進口和出口均位於曲線上。左線進口曲線半徑r=1700,出口曲線半徑r=1350;右線進口曲線半徑r=1700,出口曲線半徑r=1200,。隧道左線縱坡為2.

385%的單向上坡。隧道右線縱坡為2.385%的單向上坡。

本隧道設定4處行人橫洞,3處行車橫洞,3處緊急停車帶。隧道進出口均採用端牆式洞門形式。

二、進洞施工方案

2.1臨時設施建設及規劃

2.1.1臨時房屋

隧道出口洞口附近設生產和生活場地一處。生活房屋在洞口附近租用臨時用地修建,房屋結構採用活動板房。生產房屋採用紅磚砌築,石棉瓦屋頂。

2.1.2 臨時便道

隧道施工便道從貞豐縣納麼村引入,施工便道按四級公路泥結碎石路面,達到全天候施工要求的標準修建,同時考慮長大構件的運輸要求,新建便道2.2km,既有便道擴建1.6 km。

2.1.3攪拌站設定

按集中拌和集中**的要求,隧道出口設小型、全自動電子計量拌和站1個,按70 m3/h進行配置。

2.1.4施工用電方案

用電原則:地方電網供電為主,為攪拌站和重點控制工程老熊灣隧道配備用發電機。需新架用電專線1.5km,隧道出口各安裝一台1000kva變壓器。

2.1.5 施工用水

隧道區水資源匱乏,採用打井取水方式,隧道出口設乙個高山蓄水池。在水井處設抽水幫浦站,將水抽至高山水池儲備。輸水管路採用φ80mm鋼管。隧道施工用水由高山水池輸入洞內工作面。

2.2、施工組織安排

2.2.1施工任務安排

根據工期要求,老熊灣隧道出口採用右洞先施工待右洞進洞20-30公尺後左洞才施工。隧道出口:右線k142+105~k143+305段,長1200m;左線k142+145~k143+345段,長1200m,由隧道工程六隊承擔。

隧道工程六隊隸屬中鐵五局惠興16標高速公路專案經理部。

2.2.2勞動力安排

隧道工程六隊:技術及管理人員15人,開挖班40人,襯砌班30人,加工班10人,運輸班25人,機修班5人,其他人員:40人,共計160人。

生產高峰區可考慮部分當地勞動力。

2.2.2工期安排

本隧道計畫開工日期:2023年9月2日,2023年9月12日完成洞口邊仰坡開挖及防護,2023年9月20日完成洞口管棚施工,暗洞進洞。

2.2.3 主要機械裝置配備

主要機械裝置表

2.3、施工工藝、方法

施工前,在隧道出口設平面三角控制網,通過測量放樣,精確定位洞口位置及進洞方向。洞口開挖採用明挖法施工。正洞施工待長管棚預加固後採用超短台階法施工。

2.3.1洞口段施工

洞口段施工順序為:測量放線→洞口開挖(地表處理→截水天溝→洞口土石方開挖)→邊仰坡刷坡與防護→超前大管棚施工→暗洞進洞施工→洞口段基底處理→明洞襯砌→洞門施工→回填。

2.3.1.1、洞口開挖

洞口施工前,先按設計施工洞頂截水天溝。洞口土石方用挖掘機挖裝,開挖方法採用自上而下分層分台階進行,台階高度2~3公尺,石方採用弱爆破鬆動,用挖掘機、裝載機裝碴,自卸汽車運碴。挖方棄往指定的棄土場。

洞口段開挖將充分考慮洞內施工需要,修建供風、供水、供電設施及材料堆放場地和機械停放場地,合理布置。

2.3.1.2、邊仰坡開挖及防護

邊仰坡刷坡自上而下分層進行,每層高度2~3m,開挖後及時進行錨網噴等支護。做好坡面噴砼防護層與原坡面銜接,防止坡面風化,引起水土流失、導致邊仰坡防護受到損壞。

2.3.2、大管棚施工

2.3.2.1、工藝流程

2.3.2.2、施工方法

(一)、管棚工作室開挖

管棚工作室在洞口明洞段挖至洞頂標高後開始開挖施工,先將洞口仰坡用噴射混凝土(10cm)封閉,必要時打超前小導管壓漿加固掌子面前方圍岩。

因管棚位於隧道起拱線以上半斷面,開挖淨高大,跨度大,一次開挖成型困難,施工不安全。因而施工中採用分部開挖方法,先開挖工作室i,開挖高度3.13公尺,再在兩邊拱腳開挖兩個工作室ii,中間預留核心土;工作室大部位於弱風化岩層,開挖正面坡率按1:

0.3控制,邊開挖邊進行噴錨支護,φ8鋼筋網(20*20cm),φ22錨桿間距120*120cm,噴射砼厚10cm。如圖所示:

工作室內開挖順序圖

(二)、套拱施工

隧道明洞段開挖至起拱線位置後(在最低鑽孔位置以下1m處),即停止明洞段開挖,進行套拱施工。套拱拱腳位置採用掏槽開挖到位。套拱為c25鋼筋混凝土,根據實際情況,在核心土上搭設模板支架,模板採用木模加工。

套拱內設3榀型鋼鋼架,型鋼鋼架間距1m,鋼架間採用φ22鋼筋(環向間距100cm)縱向連線,套拱內須埋設大管棚定位鋼管(φ127×4mm的定位鋼管),其位置應逐根檢查,定位準確,達到規定的定位精度要求,及時對套管固定穩固,以免定位鋼套管的位置的錯動,造成大管棚施工困難。鋼拱架的拱腳應座落在穩固的地基上,並設混凝土基座。考慮到套拱混凝土澆築過程中的拱架下沉,鋼拱架應預留5cm的下沉量,並適當加大鋼拱架內輪廓尺寸(2cm左右),以確保暗洞開挖淨空尺寸。

為便於鋼管定位,在地面準確放出型鋼鋼架尺寸及鋼管孔位,並作好標記。在保證安裝型鋼鋼架位置準確後,便可按鋼架上的標記焊接導向管。

型鋼鋼架套拱示意圖

(三)、搭設鑽機平台、安裝鑽機及測定孔位

管棚鑽進施工在套拱混凝土達到設計強度後進行。

鑽機平台採用鋼管及木板搭設,平台面積要能滿足2臺鑽機平行作業,互不干擾。鑽機平台要穩固。鑽孔順序由高孔位向低孔位進行,可縮短移動鑽機和搭設平台時間,便於鑽機定位、定向。

鑽機定位要確保鑽桿軸線與管棚設計軸線相吻合,鑽孔方位要求與隧道中線相平行,同時考慮鑽進後,鑽桿逐漸增長,引起自重所產生的下垂,施工仰角要較設計值提高一定數值。

(四)、鑽孔

鑽頭用氧焊法把6~8顆yg8鎢鈷合金鋼粒焊在厚壁鋼管上而成。鑽孔成孔直徑要比管棚設計直徑大20~30mm,以便於插鋼管。

鑽機開孔時,要低速低壓,待成孔1m後,壓力可公升至1.0mpa,遇到軟弱圍岩或流速狀粘土,改用低壓鑽進。鑽進時出現嚴重泥流或地質複雜帶,不能鑽進成孔時,一般進行注漿,待圍岩固結後再掃孔鑽進。

管棚鑽孔中應在開孔後2m處、孔深1/2處、終孔處三次進行斜度量測,鑽孔測斜可用測斜儀量測,也可在鑽進中,根據某些引數和鑽孔反饋資訊判斷是否偏斜及調控措施。

(五)、管棚鋼管加工及安裝

鋼管加工:鋼管加工在洞口提前加工、堆放好。根據設計,管棚鋼管採用φ108×6mm的無縫鋼管,為確保搭接長度不小於1公尺,採取分段配管,按奇、偶編號,錯開安裝。

並在鋼管上鑽孔,孔徑6~8mm,孔間距10cm,呈梅花型布置,鋼管兩段間採用絲扣連線,絲扣螺紋段長度大於等於15cm,必須具有足夠的強度和剛度。大管棚鋼管尾部1m不鑽孔作為止漿段。 管棚孔口段要焊上法蘭盤,以便於安裝壓漿管。

鋼管安裝:管棚一般均用鑽機頂進,如遇故障,則需要清孔後,再將管插入

(六)、注漿

1)、注漿前的準備工作:安孔口管、連線管路、製作止漿牆及注水試驗等。

(1)孔口管由法蘭盤上焊壁厚4mm、長30cm、φ32的鍍鋅鋼管組成。

(2)注漿前必須製作止漿牆,即在拱部掌子面用40cm厚c20混凝土進行封閉。

(3)上述工作完成後,安排裝置到位,並接好風管、水管和電線,形成管路系統,作注漿前的試運轉。用1.5~2倍的注漿終壓對系統進行注水試驗:

檢查管路系統是否耐壓;有無漏水;檢查管路是否連線正確;檢查裝置狀態是否正常。

2)、注漿:

(1)注漿前先進行現場注漿試驗,通過試驗情況適當調整設計注漿引數。

(2)注漿壓力:初壓控制在0.5~1.0mpa左右,終壓控制在2.0mpa左右。

(3)漿液選用淨水泥漿液,水泥為425#普通矽酸鹽水泥;每一立方公尺漿液用材料:水泥∶水=0.6∶1~1∶1。

(4)單管注漿量及每環注漿量。

q單=λπr2l有nβ+lπd2/4

式中:q----單孔注漿量(m3);

λ----壓漿損失係數,取1.2;

r----漿液有效擴散半徑(m);考慮注漿範圍相互重疊,擴散半徑r取0.6a(a為大管棚環向間距),即r =0.24m;

l有----注漿管有效長度(m),取管棚長度扣除1m;

n----岩層孔隙率(%),根據現場實際取值;

β----裂隙有效充填係數。取0.8

d ----管棚管內徑(0.098m)

(5)注漿結束後及時清除管內漿液,並用m30水泥砂漿緊密充填,增強管棚的剛度和強度。

2.3.3 、暗洞施工

本隧道採用新奧法施工,複合式襯砌。施工中把超前地質預報納如施工工序,建立以地質工作為先導,以量測工作為依據的資訊化施工管理體系.根據預報結果採取相應的處理措施,制定可靠的處理方案和技術措施,發現圍岩級別與設計不符時,及時提出變更設計,確保施工安全和不留隱患。

隧道開挖採用多功能作業台架鑽眼,光面爆破,軟弱圍岩採用機械配合人工開挖或人工持風鎬開挖。隧道出碴、進料採用無軌運輸,裝載機裝碴,自卸汽車運碴,實施掘進(鑽、爆、裝、運)、錨噴支護(拌、運、錨、噴)、襯砌(拌、運、灌、搗)三條機械化作業線。初期支護噴射混凝土採用溼噴机溼噴工藝,錨桿採用風鑽鑽孔,人工安裝錨桿、鋼架和鋼筋網,注漿機注漿或灌漿。

施工中採用「短進尺、弱爆破、少擾動、早噴錨、勤量測、早封閉」等施工技術措施,並根據現場監控量測結果及時修正設計引數、調整施工方案和指導隧道施工,對隧道施工實行動態管理。確保隧道施工安全、優質、均衡、高效、按期生產。

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