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          超前小導管在公路隧道施工方法

          發布時間:2020-09-17 10:23:43人氣:

          超前小導管在公路隧道施工方法
          1 超前防護環節
          因場地地質條件不同,超前支護參數也有所不同,為此應提前做現場注漿效果對比試驗。試驗結果表明:新黃土中漿液的擴散半徑超過了50cm,而老黃土中漿液的擴散半徑為3cm。為此,可選用超前大管棚對土質松散的新黃土實施支護,可選用φ50超前小管棚對土質密實的老黃土實施支護。這兩種防護措施有很大不同,首先是超前大管棚施工,對聯結部位的強度和剛度都有硬性要求,優先考慮絲扣連接方式,也可采用套管焊接方式,禁止兩鋼管直接對焊使用,鋼管套接部分有長于兩倍鋼管直徑的搭接長度。其次是φ50超前小管棚支護,為便于打設管棚眼和實施小導管注漿作業,可將洞口開挖出臺階狀,將洞內開挖成核心土狀,從而形成管棚施工所需的作業面,打設φ50超前小管棚后,再進行套拱混凝土澆筑和小導管注漿工序,從而形成φ50超前小管棚支護。

          超前小導管


          2 開挖隧道洞深環節
          公路隧道洞深開挖環節包括中導洞開挖和左右洞開挖兩大部分。
          1 開挖中導洞
          在成洞面設立起臨時支護,依照中導洞的輪廓線挖槽,實施初噴砼工序后,在挖槽內設置首鋼格柵拱架,在縱向鋼筋的連接下,這個鋼格柵拱架和洞外的鋼格柵形成一個整體。繼而實施掛鋼筋網和噴射砼工序后,洞口棚架最終形成。小導管的打設以首榀鋼格柵為支點,由超前小導管環向以10°為間距向鋼格柵外側打入,經由小導管注漿4h后,實施中導洞開挖作業。期間以0.5m~1m為循環開挖尺度,且在中導洞開挖成型后有中線和水平檢測,最終數據符合隧道設計要求后,及時初噴5cm厚度的20號素砼。
          2 開挖左洞與右洞
          在隧道中墻砼強度達到設計的70%時,可采用兩臺階法對左洞和右洞分步平行開挖。其中,上臺階相繼挖出環形導坑和中核,中核與拱頂間相距1.6m,臺階長為10m,上臺階開挖所形成的土方被翻運到下臺階,并用裝載設備運走。下臺階的開挖步驟嚴謹,繼中槽開挖后將外側邊墻留有上寬2m、下寬4m的平臺;當中槽挖進近6m時,跳開中槽去挖掘邊墻,該馬口槽的寬度為2m,凈距為3m。除此之外,也同時實施仰拱開挖作業,達到設計要求則初噴5cm厚的素砼。邊墻的錨桿受接出長鋼的支撐延至中隔墻,按設計要求噴射素砼后形成封閉性的環形支護。當仰拱成型之后,應及時做仰拱澆筑作業,形成對圍巖的有效支撐。對左洞和右洞的挖掘也存在技巧,一次開挖控制在1m內,且左洞開挖面領先于右洞10m。
          3 初期支護環節
          該施工環節由三部分組成,即超前小導管施工、系統錨桿施工和鋼拱架施工。
          3.1 超前小導管施工部分。用手風槍打眼,并用風槍加以推進,從而形成所需的鉆孔。所用漿液由灰漿機拌制,并用注漿機加以注漿。因為地層致密度有所不同,將注漿壓力控制于0.5 MPa~1.0MPa范圍內。相鄰兩排小導管搭接形成的水平投影保持在超過1m的長度。
          3.2 系統錨桿施工部分。不同施工環節采用了不同的錨桿,如中導洞與進出口成洞面臨時支護所采用的是φ22mm螺紋鋼砂漿錨桿,而左洞和右洞則選用φ25mm中空注漿錨桿。安裝時間在三天內的錨桿不能受到敲擊,更不能懸掛重物。實施初期噴砼工序后,按照設計中的梅花形布置點出錨桿孔的位置,用風動鑿巖機在垂直巖面鉆出所需要的孔洞,并用高壓風清除孔洞內所存在的碴屑。如果選用的是砂漿錨桿,則在孔洞注漿后再插入錨桿、安裝墊板和螺栓;如果選用的是中空錨桿,則是先安裝錨桿再注漿,其注漿壓力控制在0.5 MPa~1.0MPa范圍內,且終壓控制在0 MPa~5MPa范圍內。上述兩種注漿方法都采用30號水泥砂漿。
          3.3 鋼拱架施工部分。鋼拱架是在預制場加工而成的,應該項工程斷面設計的要求,我單位選用的是厚度為15mm的A3鋼,下料極為精確,用鉆床在鋼板上定位栓孔,采用標準件的螺母和螺栓,采用分節焊接方式焊接而成。鋼拱架安裝前,先在圍巖表面初噴5cm的混凝土,并測量安裝拱架的頂面標高;再用φ22鋼筋施作深度超過1.5m、外露為20cm的定位錨桿;將拱架底角的浮碴清理干凈;預拼提前加工的拱架,并做質量保證,當工作平臺準備就緒后,就運用裝載機配合人工自上而下地進行拱架安裝,拱架與圍巖應最大限度地接近,當拱架和圍巖間的縫隙較大時,可以選用堅硬的片石作為墊塊以縮小二者間縫隙,將拱架和中線保持垂直,其四周偏差小于+5cm,斜度偏差小于±2 °;拱架拱腳有特定埋置深度,有鎖腳錨桿與定位錨桿相焊接。
          4 二次初砌環節
          該環節包括中隔墻施工和左右洞二次模注初砌施工兩部分。
          4.1 中隔墻施工部分。對中隔墻基礎做開挖作業,將已然彎制成型的隔墻鋼筋做綁扎作業,對左洞及右洞的鋼支撐接頭鋼板做預埋處理,并在主洞內設置縱向排水溝與環形排水盲溝。用特制鋼模做立模處理,該模版與正洞的臺車及模版的規格一致,并設置為9m長度,用外拉內頂的方法對模版予以加固。中隔墻中每段隔墻砼的澆注用泵加以輸送。中導洞及隧道頂部的臨時接觸部分被密實地充塞。砼中被摻入早強劑,這使砼具有早強、緩凝和高流態的特點,當作業主體強度達到5MPa,就可以做拆模作業,并做了15天的灑水養護。
          4.2 左、右洞二次模注初砌部分。隧道圍巖變形情況被穩定后即可展開二次初砌施工。先做初期處理工作,如確保初期支護表面無明顯的漏水和滲水,無突出的鋼筋頭和錨桿頭,并保持支護表面的平整,鋪設環向、縱向、橫向的排水管及土工布與防水板。將在鋼筋房中所加工的鋼筋做現場綁扎或焊接,再依照設計要求預埋各類管、線、孔、件。當臺車就位之后,對中線和標高做再次核查,確保二次初砌的輪廓達到設計標準,實施灌注作業時確保一次就完成一節段砼的灌注,用插入式振搗器進行振搗作業,因為砼中摻有防水劑,這使砼具有了早強、緩凝和高流態的特點,而砼被設于隧道出口附近的拌合樓內加以拌合,運用砼攪拌車對砼做運輸,并采用輸送泵做入模澆筑作業。當作業主體強度達到5MPa,就可以做拆模作業,并做了15天的灑水養護。


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