青龙隧道超前钢管施工方案Word文档下载推荐.docx
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(1)地形、地貌
场区地处贵州东北部,大娄山脉与武陵山脉接壤部位。
位于沿河县境内,隧道横穿山林,进口位于山间冲沟边缘;
出口位于斜坡地带。
隧道区属构造溶蚀、剥蚀型低山地貌,地表受溶蚀、剥蚀作用强烈,地势起伏较大。
场区海拔777.3~1036.2m,相对高差258.9m;
隧道轴线通过段最高海拔951.23m,最低海拔815.20m,相对最大高差136.03m。
隧道区基岩大部出露,地表植被发育,多为灌木,进口段为居民区。
隧道进出口处离公路较近,交通方便。
(2)水文、气候
场区属长江流域之乌江水系。
隧道出口有一溪流通过,流量约2l/s,地表水主要为大气降水补给,受季节影响大。
区域内气候宜人,夏无酷暑,冬无严寒,四季不甚分明,气候温和,阳光充足,雨量充沛,属典型的中亚热带季风湿润气候。
全年平均气温在13℃~17℃之间,无霜期达295天,最冷月(1月)平均气温5℃左右,最热月(7月)平均气温23℃左右。
年降雨量900~1500mm,年均降雨量1180mm,一般五月至七月间和十月份雨量较多。
全年日照时数为1115.4小时。
气候特点是热量丰富、雨量充沛、水热同季。
(3)工程地质条件
地层岩性:
场区覆盖层为残坡积层粘土,下伏基岩为寒武系娄山关群白云岩。
地质构造:
区内属于扬子准地台八面山褶皱带武陵山系的一部分,为新华夏系构造——土地坳背斜东南翼。
经地质调绘,场区无断层通过,综合地层产状为144度∠60度。
强风化岩体节理很发育,节理状以288度∠31度、10度∠70度为优,为张型节理,张开度1~2mm,体积节理数6条/m3。
抗震设计参数:
本项目属地震烈度6度区,地震动峰值加速度为0.05g,地震动反应谱特征周期为0.35s,综合评定场地类别为II类。
岩土体的工程地质特征
土体工程地质特征
残坡积层粘土:
黄色,可塑状,隧道零星分布,厚度0~8.0m.
残坡积层块碎石土:
灰褐、褐黄色,稍密,块石含量60%,粒径20mm~500mm。
岩体工程地质特征
隧道区下伏基岩为寒武系娄山关群白云岩。
根据岩体的节理、裂隙发育特征、硬度与完整性,结合钻探岩芯及其钻进快慢将隧道区基岩划分为强、中风化两层。
强风化白云岩:
灰色、灰黄色,中厚层状,节理裂隙很发育,岩体破碎,岩质较硬,岩芯呈砂状,厚度约1.5~3.0m。
中风化白云岩:
灰色、灰白色,中厚层状,岩石节理发育,岩体较破碎~较完整,岩质较硬。
岩芯呈短柱状、碎块状,少量柱状。
(4)水文地质
地表水:
隧道贯穿丛状山岭,不存在对隧道建设和运用有影响的地表水发育,隧道右侧40m外可见一处冲沟,冲沟常年流水,但对隧道没有影响,可作为隧道洞顶一侧的排水通道。
地下水:
根据调查,隧道区为白云岩分布区,地下水赋存于基岩裂隙中,基岩裂隙水为隧道区主要地下水类型。
基岩裂隙水:
赋存于岩层裂隙内,地下水主要沿裂隙接受渗入式补给,该含水岩组地下水接受渗入补给后,沿溶蚀裂隙运移在坡体下部出露,部分形成季节性泉点。
1.3青龙隧道进口管棚主要工程数量;
洞口进口所处V级围岩浅埋段,左右洞管棚单根长度均为28m,37根,环向间距40cm,总长53617m。
1.4施工平面布置图
1.5施工管理组织机构
1.6适用范围
本方案适用范围为:
沿德高速公路第5合同段,青龙分离式隧道进口超前管棚施工方案
本方案内容主要侧重于对分离式隧道洞口超前管棚的保证,未涉及的各种施工技术要求,严格按《公路隧道施工技术规范》(JTGF60-2009)执行。
二、图纸设计要求
设计图:
2.1长管棚设计参数:
钢管规格:
ф108*6mm热轧无缝钢管,节长3m、6m
仰角:
1-3°
(不包含路线纵坡)
钢管环向间距:
40cm
施工误差:
管棚前端不超过20cm
隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少须错开1m
2.2管棚采用钻孔法施工,钻孔时应严格控制钻杆轴向,脚手架应搭设可靠,钻机应固定牢固,钻进过程中应采用测斜仪器量测钻进偏斜度,若偏斜超过设计要求应及时进行纠偏。
2.3采用C25钢筋混凝土套拱作为管棚导向墙,在管棚施工时前必须先施作套拱,并将ф127*4mm导向管固定在套拱内,导向管安装时应预留上台量及控制钢管仰角,确保孔口孔向正确方向。
2.4管棚采用丝扣连接,丝扣长15cm,ф102*6套丝钢管长30cm,为了使钢管接头错开,编号为奇数孔位第一节管长3m,编号为偶数孔位的第一节管长为6m,以后每节均为6m。
三、施工组织布置及规划
3.1资源配置
3.1.1劳动力组织配备
根据现场情况和生产需要配备生产副经理1人,组织隧道进口超前管棚施工生产,施工技术人员2人,试验人员2人,安全管理人员1人,质检人员1人,施工作业队25人,作业队生产管理人员1人。
3.1.2机械设备配备
机械已按合同要求进场,后续将按施工部署计划有序进场。
拟计划投入施工机械:
施工机械名称
型号
数量(台)
备注
挖机
1m3
1
砼喷浆机
5m3/h
2
地质钻机
XY-28-300
2
注浆机(泵)
BW-250/50
砼运输车
8m3
清理岩石设备
15
铁镐、铁锹等
发电机
200KW
钢筋切割机
钢筋调直机
GT4-10A
钢筋弯曲纲
GW40
隧道施工顺序先进口左洞口,再右洞口。
首个套拱施工考虑采用商品砼。
3.1.3材料供应
本项目钢材、水泥由业主招标统一供应,其余辅材由项目自行采购。
3.1.4、进度计划安排
根据项目总体施工计划,考虑到气候影响等因素,青龙隧道进口边仰坡防护计划开工日期2013年12月15日,计划于2013年12月30日完成,总工期16天。
四、施工方案、方法
4.1施工前准备:
4.1.1建立施工组织机构,施工人员到场,所需机械设备按需进入现场。
4.1.2组织相关人员熟悉图纸、编制施工方案、进行技术、安全交底。
4.1.3对要开挖的套拱位置进行施工放样。
4.1.4完成相关原材料、砼配合比的报批工作。
4.1.5施工用水:
利用隧道右侧冲沟流水,引入隧道施工用蓄水池。
4.1.7施工用电:
每座隧道均架设变压器一台,自备一台200KW的发电机。
4.2施工方法及工艺流程
工序流程图:
4.1、施作套拱
套拱采用先墙后拱方法施工,先做基础底部边墙,待边墙强度满足要求后施工拱圈部分。
基础边墙两边均做1.6m高。
套拱基础开挖分三步开挖,挖至基础底部时立即对基坑进行封闭,并检测地基承载力,套拱基底承载力要求不小于0.30MPa。
洞口端用2m长套拱(C25砼)作为管棚导向墙。
套拱施工采用先墙后拱法,在2m套拱内架立四4榀I18型钢拱架(纵向间距0.50m),B单元2.867m工字钢2段,A单元3.997m工字钢5段,段与段之间采用螺栓连接,I18工字钢焊接在220×
200×
14mm钢板上,采用双面焊,焊接厚度不得小于5mm。
工字钢与工字钢间纵向采用Φ22钢筋焊接成一个整体,环向间距1m,并在工字钢内、外缘交错布置。
在钢支撑上安装Φ127×
4mm,长2m的孔口管,导向管(即孔口管)沿拱圈环向布设37根,间距中对中40cm、导向管中心距圆心6.55m。
孔口管采用Φ25固定钢筋焊接在工字钢上,方向与管棚位置方向一致,Φ25钢筋与工字钢、孔口管相接处采用双面焊接,焊接宽度不小于5d。
然后浇注70cm厚的C25砼包裹钢支撑和导向管。
混凝土浇筑采用水泥罐车运输,输送泵泵送。
施工时注意对混凝土进行捣固,注意捣固力度不可过大,防止爆模现象出现。
导向墙施工同时对四周土体进行喷射C20砼封闭周围坡面,作为注浆时的临时止浆墙作用。
为保证混凝土美观,内、外模采用竹胶板。
混凝土采用强制式搅拌机JS1000型拌制。
配合比严格按照试验室开出的现场施工配合比施工,采用混凝土罐车运输混凝土。
长管棚参数按照图纸要求。
4.2青龙隧道长管棚施工主要工序有:
搭钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔、验孔、安装管棚钢管、注浆、清孔、充填M30水泥砂浆。
4.2.1钻孔
套拱中预埋的φ127孔口管作为导向管进行钻孔。
坡面必须按要求先喷一层C20混凝土作为止浆墙,以确保坡面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌,保障坡面围岩稳定。
钻孔角度按照仰角1°
钻进,方向与路中线平行。
(1)钻孔前先检查钻机机械状况是否正常;
钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进,当钻至砂层易塌孔时,应加泥浆护壁方可继续钻进;
如不能成孔时,可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻;
(2)钻机就位后,根据事先测量放样好的点位钻孔位置;
施钻时,顶紧掌子面,提高施钻精度;
钻机开孔时钻速宜低,钻深至20cm以后转入正常钻速;
钻进过程中不断调整钻机钻进方向。
(3)第一节钻杆钻入岩层尾部剩20-30cm时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻杆,钻机低速反转,脱开钻杆。
钻机沿导轨退回原位,人工装入第二节钻杆,并在钻杆前端安装好联接套,钻机低速送至第一根钻孔尾部,方向对准后联接成一体。
每次接长,按上述方法进行。
(4)换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通等,不符合要求的应更换,以确保正常作业;
为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移。
4.2.2顶管
(1)先钻大于棚管直径的引导孔,然后利用钻机的冲击和推力,将安有工作管头的管棚沿引导孔钻进,接长棚管,直至孔底。
(2)管棚接长时先将第一根钢管顶入钻好的孔内,再逐根连接。
事先需加工好连接丝扣。
(3)接长管件应满足管棚受力要求,相邻管的接头应前后错开,避免接头在同一截面受力,采取奇数孔第一节长3m,偶数孔第一节节长6m,以后每节均为6m以此方法将相临近管接头错开,钢管顶端必须打入较好的围岩2m以上。
(4)顶管时,当第一节钢管推进孔外剩余30~40cm时,人工装上第二节钢管,钻机低速前进对准第一节钢管端部,严格控制角度,人工持钳进行钢管联接,使两节钢管在联接套处联成一体。
钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。
(5)施工中的钢管在安装前必须逐孔逐根进行编号,按编号顺序接管推进、不得混接。
管棚钢管由机械顶进,钢管节段间用15cm丝扣连接,顶进时,节长采用3m、6m两种管节。
编号为奇数的第一节管采用3m钢管,偶数的第一节钢管采用6m钢管(奇数的为有孔钢花管出浆孔为φ15mm间距15cm,偶数的为无缝钢管)管棚顶到位后,管口用麻丝和锚固剂封堵钢管与孔壁间空隙,以防浆液冒出。
堵塞时设置进浆孔和排气孔。
相邻管棚接头必须错开。
(6)顶管施工完毕后对每根管进行清孔处理,防止杂物堵塞在管内造成后续管棚注浆工作无法开展。
4.3管棚注浆
4.3.
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