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1、中铁二十五局赣龙铁路工程指挥部 龙华山隧道进口洞口施工方案官子沟隧道洞口施工方案一、工程概况龙华山隧道为单洞双线，总长725m，洞身围岩级别为级；本隧道位于吕梁山西坡黄土高原梁峁区，沟壑纵横，植被稀疏，地形起伏较大，隧道进出口均为黄土覆盖。隧道起讫里程为DK261+365DK262+090，进口明洞为5米，出口无明洞。二、进出口地质情况进口DK261+370DK261+476段顶部及边墙为老黄土，底部为呈压密结构的粗圆砾土；出口DK262+090DK261+948段洞顶边墙及基底均为呈压密结构的粗圆砾土。三、洞口施工方案1、进洞前准备工作进洞前准备工作主要为施工便道、水、电、管路和管线的拉通，
2、施工场地、生活设施等临建的布设。施工便道，场地等临建工作遵循因地制宜，不破坏原地形地貌及不造成人为扰动、偏压的原则进行。详见官子沟隧道出口场地布置图。2、辅助进洞方案截水天沟。进洞施工前首先完成洞顶临时截水天沟的施工。临时截水天沟位于边仰坡开挖轮廓线10m外。临时截水天沟采用截面尺寸如图1。超前大管棚施工。根据官子沟隧道进出口地质情况及设计图，该隧道进出口辅助进洞方式均采用30m长108mm大管棚预加固。施工顺序：施作砼套拱钻机就位钻孔扫孔插入钢管孔口密封处理喷砼封闭管棚钢管注浆。1）大管棚参数 钢管规格：1086mm无缝钢管。钢管环向间距及根数：按3根/m布置，总42根。图1 临时截水天沟截
3、面图管棚分段安装,每段长4m6m, 两段之间丝扣连接。导管上钻注浆孔，孔径1016mm，间距15cm呈梅花型布置，导管尾部留有不钻孔的止浆段110cm；钻孔的外插角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角13；注浆材料：采用1：1（重量比）水泥浆液，注浆压力为0.52Mpa，注浆结束后用M7.5水泥砂浆充填导向钢管。钢架采用二榀20a型工字钢，间距50cm。2）大管棚施工工艺超前大管棚施工工艺流程见下图“超前大管棚施工工艺流程图”。3）套拱施工待洞口边仰披开挖，支护到明洞初砌外轮廓线时，预留核心土，测量人员在坡面上定出中线拱顶高度，套拱位置线，横向十字线，然后开挖两侧套拱位置的土体，边开挖边支护至边墙底高度
4、以后，浆砌套拱基础，施做完后在明暗洞交界处往里架立二榀20a型钢钢拱架，间距50cm，每榀钢架用拉杆拉紧，防止倾倒，必要时在拱顶拱腰坡面上两侧打施做完后在明暗洞交界处往里架立二榀20a型钢钢拱架，间距50cm，每榀钢架用拉超前大管棚施工工艺流程图杆拉紧，防止倾倒，必要时在拱顶拱腰坡面上两侧打锚杆，将最前面一榀拱架焊在锚杆上拉紧，紧贴掌子面施作，具体见图2图5、I-I剖面图。在钢支撑上以设计大管棚间距安装140mm，长1m的孔口导向钢管，必须用仪器仔细精确无误地检查其中线，方面与水平，确保导向良好，与管棚位置方向一至，用水泥纸或其他东西将孔口管封堵，防止浆液流入将孔口管堵塞，人工立模挡头板用钢筋
5、拉杆拉紧，外模用铁线拉在衬砌拱架上，拱腰以下要用斜掌支于侧面上，完后浇注100cm厚的C20砼包裹钢支撑和导向管。套拱完成后，喷射C20砼10cm厚封闭周围坡面，作为注浆时的止浆墙。4）导管加工加工4m、6m两种规格的管；为使钢管对接，钢管两端分别加工成公、母丝扣，丝扣长15cm, 丝扣牙距5mm，管壁加工间距为1515 cm 的1016mm注浆孔，梅花型布置，以利于浆液通过管壁孔扩散到地层中，如图6图7、图8。安装同孔导管时将4m6m管间隔装入孔中，相临两孔丝扣连接处相互错开。导管内插加劲钢筋笼，主筋4根，直径22，固定环采用42（壁厚3.5mm）热轧无缝钢管制作，每段长3cm，间距50cm
6、，与主筋之间焊接。见图10。5）测定孔位用全站仪精确测定钻孔孔位，并用红油漆标注在掌子面上。6）导向管的安装为使大管棚安装在设计的位置，钻机施钻时要按设计的角度钻孔，故钻孔前需安装导向管。7）钻机就位将钻机安放在施钻平台上，调整好高度、钻杆的倾角和方位角，然后将钻机牢固固定在施钻平台上，检查各管线和连接件是否正确。8）钻孔将钻头和钻杆穿过导向管，对准已作好标记的孔位孔心，慢慢开动钻机，注意钻孔应平直，孔底偏差距离小于钻孔的半径。用螺旋钻杆配三翼钻头，干式钻进成孔。钻孔直径：120125mm；钻孔平面误差不大于50mm；孔斜控制措施：导向管导向；为了能顺利下管，成孔后再进行扫孔，顺通孔道。大管棚
7、施工完成后，成伞形辐射状。10） 安装大管棚大管棚安装时用钻机顶进，钢管间为丝扣连接，用自由钳旋转拧紧，相邻两孔的钢管接头要相互错开。顶进钢管时要保证导管的倾角和方位角与钻孔钻杆前进的倾角和方位角一致。最好在钻完一个孔后不要移动钻机，立即将该孔的导管顶入孔内，安装好导管后，再移开钻机进行下一孔的钻进。11）注浆安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料：注浆材料为1:1水泥浆液（重量比）。水泥浆注浆参数根据现场试验情况进行调整。 采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内，初压0.51.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。停止注浆时，关上止浆阀门
8、，打开泄压阀，待管内压力降为0后，关上泄压阀，同时将吸浆管放进旁边早已准备好的清水中，开动注浆机及时清洗管路。注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的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。12） 注浆要求注浆前用清水试压管路，检查管路是否连接紧密，如有问题及时处理。排气管要通到底，以防孔内压注空气浆液不能注到孔底。对于单孔在注浆结束后，迅速拔除注浆管，并立即用M20砂浆闭孔口止浆，是完成注浆的标志。四、洞口段正洞开挖、支护施工隧道围岩为级。进口DK261+370DK261+476段和出口
9、出口DK262+090DK261+948段用三台阶临时仰拱法（详见附图4-14-3）施工。超前大管棚段预支护见示意图210。进口DK261+370DK261+400段加设不注浆超前小导管；出口DK262+090DK262+060 (30m大管棚范围)段加设超前密排小导管。1、三台阶临时仰拱法工序横断面见图4-1。2、三台阶临时仰拱工法工序纵断面见图4-2。3、三台阶临时仰拱工法工序平面见图4-3。4、不注浆超前小导管适用于进口DK261+370DK261+400段黄土地层。超前小导管采用外径42mm，壁厚3.5mm，长350cm的热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状。钢管与衬砌中线平行，以外插角10
10、 o15 o打入拱部围岩；钢管环向间距30cm。超前小导管设计见图4-5。图4-4 小导管构造图图4-5 不注浆超前小导管正面设计示意图图4-6 不注浆超前小导管架设位置示意图（1）小导管加工见图4-4小导管构造图。（2）超前小导管施工工艺流程施工流程：测量放样钻孔清孔钢管插入封口与钢架或锚杆焊接。见下图4-7“不注浆超前小导管施工工艺流程图”。（3）施工方法1）测量放样按设计要求，在掌子面上准确画出本循环需施设的小导管孔位。2）钻孔小导管在打孔前，按设计要求划出小导管的位置，并标明清楚。采用凿岩风钻打孔，成孔直径45mm47mm，孔口钻眼偏差小于50mm，孔眼长度大于小导管长度，然后将小导管
11、打入，小导管打入后用高压风将小导管内砂石等吹出。小导管尾部置于钢架腹部，增加共同支护能力。小导管安装后用塑胶泥封堵导管外边的孔口及围岩裂隙。3）钢管插入及孔口密封处理钢管由用钻机顶进，顶进钻孔长度不小于90%管长。钢管末端除焊上挡圈外，再用胶泥麻筋缠箍成楔形，以便钢管顶进孔后其外壁与孔岩壁间隙堵塞严密。钢管搭接长度不小于100cm，并与钢支撑焊接在一起。钢管顶进时，注意保护管口不受损变形。见图4-6超前小导管架设位置示意图。测量定位钻 孔打入小导管封管口小导管加工开挖图4-7超前小导管施工工艺流程图5、超前密排小导管超前密排小导管应用于出口DK262+090DK262+060 (30m大管棚范
12、围)级加强地段,超前小导管应和钢架配合使用,从钢架断面腹部穿过。 导管设计参数： 1）材料：42钢管、厚3.5mm的热轧无缝钢管。为便于超前小导管插入围岩内，钢管前端宜做成尖锥状，尾部焊上箍筋; 2）间距：钢管环向间距为30cm，纵向每隔三榀格栅施作一环，相邻两排的水平投影搭接长度不小于150cm; 3）外插角：钢管外插角分别采用30和10交错布置。 小导管注浆一般采用水泥砂浆。若出现富水地带时采用水泥-水玻璃浆液，注浆参数设计如下： 1）当采用水泥浆液时，水灰比可采用0.5：12：1; 2）当采用水泥-水玻璃浆液时，应根据胶凝时间配置。一般水泥浆液的水灰比为0.8:11.5:1;水玻璃浓度为
13、3040Be,水泥浆与水玻璃的体积比宜为1：11：0.5. 3）注浆压力：0.51.0MPa. 4）具体注浆参数应通过现场试验最终确定。 5）配制浆液时应防止杂物混入,配制好的浆液应在规定时间内注完,随配随用。小导管施工要求； 1）小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大35mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出; 2）小导管安设后应对开挖工作面进行喷混凝土封闭，厚度为1015cm。封闭范围为开挖工作面及临近开挖工作面3m范围的环向开挖面。 3）隧道的开挖长度应小于小导管的预支护长度，预留部分作为
14、下一次循环的止浆墙; 4）注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次35根）; 5）当压力达到设计注浆终压并稳定1015min,注浆量达到设计注浆量的80%时,可结束该孔注浆。 6）注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。具体施工布置见示意图4-8。图4-8超前密排小导管设计示意图- 2 -中国中铁隧道集团4、三台阶临时仰拱法施工要点 采用人工配合小型机械（如0.5m3挖掘机）开挖，尽量减少对隧道轮廓线外地层的扰动，并预留核心土，拱顶预留沉降量为20cm。台阶步距控制在46m。中下台阶一侧开挖支护完达两小时后才能开挖另一侧，且纵向距离左右错开23m。开挖后要及时挂网、架设钢拱架、打锁脚锚管及砂浆锚杆
