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1、 玉峰山隧道出口套拱玉峰山隧道出口套拱 管棚施工工艺管棚施工工艺【摘 要】玉峰山隧道左线出口岩层为强、弱风化 v 级围岩，软弱破碎不稳定、易坍塌，通过套拱管棚施工固结了岩层，增强了岩层的稳定性、承载力，确保隧道洞口施工的安全性。【关键词】隧道；套拱管棚；工艺1 引言隧道进出口通常埋藏浅，岩层因长期暴露，松散破碎、裂隙纵横，稳定性差，施工中套拱管棚组合施工对稳定进出口上覆岩层，安全、快速进洞，尽快正洞正常循环作业创造了条件。2 工程概况玉峰山隧道为重庆外环高速公路北段重点工程，左线长3702，右线长 3671，隧道净宽 15.46 m,净高 8 m,为大跨度三心圆断面，设计为上下行分离式六车道高
2、速公路隧道。隧址区属构造剥蚀低山地貌及岩溶槽谷地貌，地质情况复杂。我单位施工玉峰山隧道左线出口里程为 lk15+567，位于一斜坡上，坡角 10-40，仰坡基岩出露位置为隧道明洞及暗洞的分界线。洞口设计明洞长 31m，暗洞长 30m。暗洞埋深约 4m 为强、弱风化v 级围岩，软弱破碎不稳定、易坍塌。3 施工准备工作3.1 技术准备：熟悉施工图纸、规范及相关标准，对施工施工现场地形地貌、岩性有详细勘察，可能出现的突发情况进行了预研究并编制专项预案；强化试验、监测工作。3.2 组织、安全准备：各规章制度已建立，确保落实到各责任人；施工人员进行岗前培训，考核上岗，设备、机具运转正常；备料合格、充足；
3、资金到位。3.3 现场准备：明洞边坡、仰坡已开挖，根据现场量测监控实际情况及时施作边仰坡锚、网、喷坡面封闭作业。4 施工工艺4.1 设计参数4.1.1 套拱支撑 i20a 工字钢 5 榀，间距 45cm，套拱 c20 混凝土浇筑厚度 80cm；150 无缝钢管导向管壁厚为 5mm，长 200cm，环向间距 35cm。4.1.2 127 无缝钢管管棚，壁厚为 4.5mm，长 30m，环向间距35cm。4.1.3 管棚压注水泥浆标号为 m30，压注压力参考值：初压0.51.0mpa，终于 2.0mpa，施工中应根据现场实际情况进行压注参数调整。4.2 施工工艺流程图（图 1）4.3 施工方法4.3
4、.1 套拱施工（1）套拱工字钢支撑、孔口导向管预埋施工套拱位于暗洞前明洞位置处，套拱和预埋其中的孔口中作为管棚施工的的导向墙、导向管，保证了钻孔方向，降低了钻进方向的偏差。套拱基础开挖采用分段三台阶法施工，上台阶开挖两边开槽中间留核心土，核心土作为立支架施作管棚的平台，管棚施工完成后，再开挖核心土，中、下台阶。开挖至起拱线，清除基岩松渣，防止钢支撑滑移和不均匀沉降，对于基岩支撑力不足处，采用采取增加接触面积或处理基地等措施，确保支撑下沉可控。精确测量定位套拱的拱顶标高、中心线及两侧拱脚位置。5 榀i20a 钢架间距 45cm，工字钢支撑之间设纵向以 25 钢筋牢固焊接，连接筋环向间距 1.0
5、米。图 1 套拱、管棚施工工艺流程图预埋导向管长度 2m，均匀布设在工字钢拱部 120范围内，环距 35cm 共 55 个。套拱架设完后，必须重新测量套拱的高程与方向，确保套拱位置准确后方施焊导向管。导向管应严格控制偏角，即确定导向管在隧道纵断面的坡度，设计要求仰角不小于 1，根据施工经验，为防止管棚在施钻中因钻杆自重和岩层阻力使钻杆引起下垂，导致管棚前端侵入开挖界线或埋置深度不够，导向管的外插角按 3考虑，用 16 钢筋将导向管与五榀工字钢支撑牢固的焊接在一起。孔口管设置完管口要临时封堵，避免浇筑砼是堵塞管道。（2）套拱混凝土施工套拱施工质量直接影响管棚、明暗洞二次衬砌工序施工能否顺利进行，
6、要有足够的重视。工字钢支撑内侧支设套拱模板，模板支撑要牢固可靠，考虑到套拱浇筑后应满足明洞衬砌结构尺寸不侵入建筑界限，应预留足够变形量，保证二次衬砌的净空尺寸。套拱 c25 混凝土厚 80cm，混凝土中加入早强剂，施工时避免浇筑引起拱架变形，应对称分段施工，套拱混凝土达到 80%强度后即可进行大管棚施工。4.3.2 管棚施工（1）管棚采用外径 127mm，壁厚为 4.5mm 无缝钢管加工而成，管身钻两排孔径 20mm 间距 20mm 的压浆孔，成梅花型布置。经计算单根所用钢管为 5 节，每节长 6m，钢管接头采用加工成不小于 15cm 丝扣连接，为便于安装确保施工质量，第一节钢管管头加焊一钻头
7、。图 2 管棚管示意图（2）钻孔采用自进式的回旋钻机施工，钻孔前先对钻位从左向右进行编号，从两侧拱脚开始对称向拱顶钻进施工，先钻进奇数号孔位，待管棚管钢花钢安装，穿钢筋笼，注浆完后再施钻偶数号孔位。钻钻杆从导向管中穿过，利用导向管作为钻杆的方向，且保证钻杆与导向管平行，固定钻杆方向，再固定钻机底座，确保施钻时位置的准确。（3）管棚安装采用自进式的回旋钻机将 127 大钢管作为一钻杆的外套，起到及时防护孔壁的作用，在大钢管前加一钻头，当钢管钻到设计长度，即完成钢管的安装，每钻进一节就要增加一节，直到钻到设计长度 30m，这样安装 127 大钢管，防止了钻孔坍塌，钢管之间采用焊接连接，钢管外端预留
8、 1.05m 作为预留止浆段与导向管固定。（4）管棚钢管推进到设计位置后，再将钢筋笼分段送入钢管内，钢筋笼固定环采用用 42 无缝钢管，钢筋为 20 螺纹钢。（5）压力注浆是管棚施工的最后工序，也是关键的工序，浆液配制、浆液压注饱满度直接影响着管棚的作业质量。浆液配合比、压注压力的确定要建立在对现场水文、地质进行认真研究、试验的基础上。注浆时密切关注压力表的数值变化，压力逐步升高达到设计终压，并要继续注浆 15 分钟以上，同时进浆量一般为 20-50l/min 以下，出气孔流浓浆后方可停止浆液压注。管棚压浆后24 小时内，不得扰动管棚周围的围岩和进行管棚下隧道开挖。水泥浆液的注入增加了管棚的抗弯能力，同时增加松散岩层的粘结力，提高围岩的自稳能力、强度。图 3 套拱、管棚加固施工立面图5 施工注意事项5.1 工字钢拱架分段制作应加工成左右不等长结构，确保连接板不在中线位置，且与中线距离 1.52m，各拱架接头板左右交错布置，接头数量同一断面内不超过 50%；整榀钢架在加工场地须进行试拼合适，并编号存放，避免现场不同钢架混拼，影响施工进度和安全。5.2 管棚注浆孔制作只能采用钻孔，不得采用电、氧焊烧割进行制作。为满足相邻管棚管设计纵向同一断面内接头不大于
