隧道主要施工工艺.docx

1、隧道主要施工工艺隧道主要施工工艺一、 洞口段施工： 1、边仰坡开挖：全站仪测量放样，利用挖掘机自上而下逐段开挖，不得掏底开挖或上下重叠开挖，清除洞口与上方有可能滑塌的表土，灌木及山坡危石等，石质地层仰坡开挖需要爆破时，应以浅眼松动爆破为主。局部也可人工配合修整，开挖时应随时检查边坡和仰坡，如有滑动、开裂等现象，应适当放缓坡度。 2、成洞面支护： 仰坡刷坡完成后，及时用坡度板检查坡度，待坡度检查合格后，及时打设系统锚杆，并将锚杆头外露，挂设金属扩张网与锚杆头焊接成整体。挂网完成后立即喷射混凝土，并反复喷射，直到达到设计厚度为止。 3、截水沟施工： 在距仰坡坡口5米处开挖截水沟，截水沟开挖以机械为

2、主，人工配合修整，修整完后，立即砌筑7.5#浆砌片石，并用砂浆抹面。 二、辅助施工： 1、长管棚： 套拱施工：施工放样，模板安装、钢筋绑扎、导向管放样，127导向管安装，砼浇注。 管棚施工： 钢管规格：热扎无缝钢管108，壁厚6，节长3米，6米； n 管距：环向间距50； n 倾角：仰角1（实际施工按2施工），方向与线路中线平行； n 钢管施工误差：径向不大于20； n 隧道纵向同一截面内接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1米。 A 管棚施工方法： 测量人员准确放样，标出洞中心线及拱顶标高，开挖预留核心土作为管棚施工的工作平台，开挖进尺为2.5米，开挖结束后，人工两边对称开挖（品字型）

3、工作平台，台阶宽度1.5米，高度2.0米，作为施工套拱和管棚施钻的平台。管棚应按设计位置施工，应先打有孔钢花管，注浆后在打无孔钢花管，无孔管可作为检查管，检查注浆质量，钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15，为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3米钢管，编号为偶数的第一节管采用6米钢管，以后每节均采用6米长钢管. B 管棚施工机械： n 钻孔机械：配备XY-28-300电动钻机，钻进并顶进长管棚； n 注浆机械：BW-250/50型注浆泵2台；

4、C 注浆参数： n 采用水泥-水玻璃浆液。水泥浆与水玻璃体积比1：0.5；水泥浆水灰比1：1；水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2.4；注浆压力初压0.51.0MPA；终压2.0MPA。2、小导管 A 超前小导管采用外径42、壁厚3.5的热扎无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上6加劲箍，管壁四周钻8压浆孔，但尾部有1米不设压浆孔，超前小导管施工时，钢管与衬砌中心线平行以1030外插角打入拱部围岩，钢管环向间距2050。每打完一排钢管后，应立即喷浆封闭开挖面,然后注浆.注浆后，架设钢拱架，初期支护完成后，每隔（23米，试图纸而定）再另打一排钢管，超前小导管搭接长度一般为1.0米。 B 注浆参数：

5、n 水泥浆与水玻璃体积比：1：0.5； n 水泥浆水灰比1：1； n 水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2.4； n 注浆压力0.51.0MPA；必要时在孔口设置止浆塞。 3、超前锚杆：外插角必须大于14度，注浆饱满，搭接长度不小于1米。 三、 预埋件施工：预埋件按设计尺寸采用木版作成设计形状，安装于二衬魔板台车中，且位置准确（误差50CM），固定牢固不得晃动，有管的必须中间穿铁丝通过。 四、调平层施工 模板安装的要求，在调平层两侧预先标定的位置上安装模板。侧模采用10#槽钢模板，顶面标高应与相应里程的路面标高一致，允许偏差2mm，用水准测量调整、确定标高。模板每隔一定距离内外固定，保证不位移，

6、模板的接头应紧密平顺，不得有离缝、歪斜和不平整等现象，模板接头及底部均不得漏浆。砼灌注前，底层砼面上必须清洗干净。当砼运达施工地点时，直接倒向安装好模的路槽内，并用人工找补均匀。摊铺时应考虑砼震捣后的沉降量。虚高可高出10%，使震实后的面层标高与设计相符。砼震捣时靠近边角等处用插入式震捣器顺序震捣；用平板式震捣器纵横交错全面震捣，每个位置的捣时间以砼不再下沉，不再冒出大量气泡，并以在表面出现水泥砂浆为准，一般不少于15s，亦不宜过长；然后用震捣梁沿纵向震捣拖平，多余的砼随着震捣梁的拖移被刮去，低陷处则应随时找平震实；最后用直径75100mm的无缝钢管滚压，作进一步整平。严禁在刚做好的面层上洒水

7、、撒水泥。 五、水、电缆沟施工 安设沟墙钢筋，要求位置准确，必须挂线施工。安设沟墙摸板，要求摸板位置准确，纵向一条线。最大矢度不大于3，模板面与沟墙顶面齐，经检查合格后方可灌注砼，在靠原边墙侧部分必须凿毛，并注意预埋件的位置准确。模板采用定型摸板。 六、洞门施工 清理现场，进行施工放样。按设计尺寸要求挖端墙基础。砌筑M7.5#浆砌片石。 模板安装，要求摸板位置准确，纵向一条线，并及时检查模板坡度。浇注砼15#片石砼，待砼强度达到70%以上进行明洞拱顶回填。 明洞拱顶回填应对称分层夯实。每层厚度不大于0.3M，其两侧回填面高差不大于0.5M，回填至拱顶平齐后分层压实至设计高度，使用机械碾压时，必

8、须用人工夯填至拱顶1.0M以上，方可采用机械夯实 七：施工过程安全及环保的控制 进洞必须佩带安全帽、防止坠落，洞内车速限制5KM、照明必须每10米一灯、火攻品材料存放必须规范，派专人看管。 弃渣场地必须排水通畅、且必须砌筑挡墙，防止洪水，形成泥石流。 八：施工过程中已发生问题的处理: 二衬施工完毕后渗水的处理： 细小裂缝用丙烯酸、水泥浆或环氧树脂等涂刷和嵌缝，效果较理想； 对较大裂缝，可用10号水泥砂浆或膨胀水泥砂浆嵌缝较合适有效； 对大裂缝（缝宽大于5MM），（若有渗漏水，可用切割机沿裂缝切割一宽24CM左右小槽深度大约10CM以上，在水源处，切割一55CM立方的小洞室，然后把水管插入一块4

9、4CM MF7塑料盲沟内，一同压入切割好的槽内，把水引入纵向排水沟，最后用水泥与水玻漓混合砂浆封闭切割槽）若无渗水，宜用环氧树脂砂浆，或采用压浆、钢筋网喷射砼等补强。资料简介(隧道管棚施工方案)一、 施工方法：管棚由钢管和钢架组成，并辅助锚杆和喷射砼，管棚直径为80180mm,一般采用108mm4.5mm厚热扎无缝钢管,管与管的中心间距采用2.53倍管径3050cm,管棚长度不宜小于10m,根据地质,机械设备及施工条件确定,长度一般为1040m,如需设置管棚段落过长,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于3.0m。先施作好的超前管棚，在管棚的超前支护下，采用上半断面法掘进，上部开挖后及时安设

10、拱部钢拱架和锚、网、喷等初期支护，钢架采用型钢拱架或格栅拱架，待完全作好拱部支护后，开挖下部，下部左右两侧交错施工，待一侧的钢架和初期支护施作完毕后，再开挖另一侧。钢支架采用型钢或22格栅钢筋拱架,锚杆采用22钢筋,喷射砼采用20号砼,钢拱架的受力计算要承受24m的松散岩体爱力,采用型钢拱架时,不计算喷射砼的受力(如施工图已有设计,按设计方案执行)。长大管棚在隧道浅埋段的施工技术陈荣典 林爱芬（福建省第一公路工程公司，福建泉州362000）摘要：介绍福建省首例采用40 m长大管棚超前支护的施工技术，并在参数确定、机具选择、进度情况、质量控制与成本分析5个方面作了具体介绍。关键词：长大管棚；施工

11、技术；参数确定；机具选择；质量控制；成本分析1 工程概况杨梅岭隧道设计为上下行分离式4车道高速公路隧道，隧道左线长1 365 m，右线长为1 340 m。全隧道按新奥法设计和施工，进口左洞和出口右洞洞口浅埋段最薄覆盖层分别为3 67 m、4 05 m，在洞口35 m范围内为强风化、弱风化花岗岩，顶板为残坡积层，风化裂隙，发育具块状镶嵌结构，局部散体结构，围岩不稳定，易塌。福建省首次采用40 m长大管棚对洞口段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管，并且在插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支撑

12、，形成牢固的棚状支护结构。2 施工工艺2.1 施工工艺流程施工工艺流程如图1所示。2.2 管棚参数(1)钢管布设在圆心角为150的隧道拱部；(2)钢管环向间距为50 cm；(3)管心与衬砌设计外廓线间距为40 cm；(4)倾角：仰角1(不包括路线纵坡)；(5)钢管施工误差：径向不大于20 cm；(6)管棚长度为40 m，热轧无缝钢管 108 mm，壁厚6 mm，节长3 m、6 m；(7)孔口管为天缝钢管 127 mm，壁厚6 mm，节长2 m。2.3 机具选择机具选择如表1所示。表1机具选择表管棚长度（m）管棚机型号管棚机参数816ksz100型钻杆外径50 mm1640mk 5型钻杆外径80

13、 mm2 4工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。2.4.1 明洞边坡仰坡开挖支护(1)明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。(2)边坡防护应与明洞开挖同步进行：及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。(3)对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。2.4.2 施作套拱(1)混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在明洞外廓线以外施作，套拱内埋设4榀工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管焊成整体。(2)孔口管作为管棚的导向管，它安设的

14、平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。2.4. 3搭钻孔平台安装钻机(1)钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。(2)平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。(3)钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方

15、法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。2.4.4 钻孔(1)为了便于安装钢管，钻头直径采用 115 mm。(2)岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。(3)钻机开钻时，可低速低压，待成孔1 0 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。(4)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。(5)钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。(6)认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。2.4.5 清孔验孔(1)用地质岩芯钻杆配

16、合钻头( 115 mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。(2)用高压气从孔底向孔口清理钻渣。(3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。2.4.6 安装管棚钢管(1)钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻 8出浆孔(靠掌子面4 5 m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。(2)棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔( 115 mm)，然后可用10 t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。(3)接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接

17、头至少错开1 m。2.4.7 注浆(1)安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。(2)注浆参数：水泥浆与水玻璃体积的比例为10 5；水泥浆水灰比11；水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2 4。(3)采用kby 50/70液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内，初压0 5 mpa1 0 mpa，终压2 mpa，持压15 min后停止注浆。注浆量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，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。(4)注浆结束后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂

18、浆充填，增强管棚的刚度和强度。2.5 劳动力组织管棚施工工序多，工种杂、技术性强、要求技术工人具有各方面独立操作能力，又能处理管棚施工中一般的故障，管棚施工的质量很大程度上取决于钻孔和注浆的质量。一台钻机三班作业劳力组织为：技术人员1人、机长1人、班长3人、修理工1人、电工1人、电焊工1人、钻工15人、合计23人。3 进度情况钻机就位、加固：钢管4 7 h/t钻进：钢管9 5 h/t扫孔、顶管：钢管11 h/t注浆：钢管5 5 h/t4 质量控制(1)钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并对每个孔进行编号。(2)钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在11 5，钻机最大下沉

19、量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20 cm30 cm。(3)严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。(4)经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。(5)掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。(6)在遇到松散的堆积层和破碎地质时，在钻进中可以考虑增加套管护壁，确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。5 管棚费用评价管棚费用主要包括管棚的套拱费用、管棚施工的人工费、管棚施工的机械台班费、管棚施工的材料费4大部分。现以福宁高速公路杨梅岭隧道进口左洞40 m 管棚（沿拱顶150范围内布设33根长度各为40 m 注浆钢管，管棚的

20、钢管总重量为21 t）为例，分析管棚在现场施工中的实际费用。5.1套拱费用（1）套拱18工字钢：1 567 5 t6 000 元/t=9 405元；（2）孔口管（ 1274mm无缝钢管）：0 800 58 t5 000 元/t=4 002 9元；（3）固定钢筋（ 25钢筋）：0 457 38 t4 000 元/t=1 829 5元；（4）普通混凝土（c 25）：41 26 m3400 元/m3=1 650 4元。5.2 人工费（1）加工管棚钢管：214 5 工日40 元/工日=8 580 元。包括割、焊钢管锥形探头，钢管施钻 8 mm出浆孔等；（2）加工钢管丝扣接头：20 元/个231 个=4

21、 620元；（3）搭工作架、布设水、电、气管路等准备工作：18 工日40 元/工日=720 元；（4）钻机就位、钻孔、扫孔、顶管、注浆：5 157 6 h4 元/h=20 630 4 元。5.3 机械台班费（1）地质潜孔钻机：53 76 台班432 元/台班=23 224 32 元；（2）电动空压机（20 m3/h）：53 76 台班674 元/台班=36 234 24 元；（3）压浆机（50 l）：14 49 台班36 元/台班=521 64元；（4）拌浆机：14 49 台班20 元/台班=289 8元。5.4 材料费（1）锯木：35 2 m3800 元/m3=14 080 元(按两次摊销)

22、；（2）钢管：21 t4 200 元/t=88 200 元；（3）砂浆（30#）：10 m3240 元/m3=2 400 元；（4）水泥（32 5级）：43 71 t330 元/t=14 424 3 元；（5）水玻璃（35波美度）：38 48 t900 元/t=34 632 元；（6）磷酸氢二钠（缓凝剂）：0 88 t4 600 元=4 048 元。4项费用合计：284 346 1元；管理费与税收按15%计：42 651 91 元；管棚费用按每吨钢管计：（284 346 1+42 651 91 元）/21 t=15 571 33元/t。按隧道延米计：（284 346 1+42 651 91 元）/40 m=8 174 95元/m。6 结语6.1对于隧道洞口的软弱破碎围岩地段、浅埋地段采用长大管棚施工工艺，提前发挥超前支护作用，增加了施工安全度，提高隧道的长期稳定性，具有显著的经济效益和社会效益。6.2在管棚支护下开挖，可减少地表下沉和防止围岩坍塌。6.3管棚钻孔可作为地质预探预报，地质资料可指导洞身开挖提供依据。6.4管棚施工工艺的引用，对福建省隧道施工技术的探索迈开新的步伐。参考文献1公路工程预算定额 北京：人民交通出版社，1998 2福建省高速公路施工技术规范 福建省高速公路建设总指挥部，1999 3tlejgf9327 岩溶隧道管棚支护工法 北京：人民交通出版社，1993