青龙隧道超前钢管施工方案

沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案一、编制依据及工程概况1.1编制依据1.1.1交通部相关规范、规程、标准1.1.2《贵州省沿河至榕江高速公路沿河至德江段两阶段施工图设计》1.1.3《高速公路施工标准化技术指南（隧道工程）》（交通部）1.1.4已批复的我标段的《沿德5标实施性施工组织设计》。1.1.5本企业施工管理水平、技术、装备及同类或类似工程施工经验1.1.6现场调查资料。1.2工程概况青龙隧道为一座分离式长隧道，左洞ZK45+870—ZK46+875，长1005m，右洞YK45+915—YK46+902，长987m，左洞III级围岩763m，Ⅳ级围岩135米，Ⅴ级围岩97米；右洞III级围岩680m，Ⅳ级围岩200米，Ⅴ级围岩102米。青龙隧道设2处人行横道，1#横洞洞长23.5m，所处围岩类别为Ⅲ级；2#横洞洞长26.63m，所处围岩类别为Ⅲ级；无车行横道。左、右线进口均设5m明洞（端墙式），单洞净空（宽X高）：10.25×5.0m。1.2.1自然条件（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，一般五月至七沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案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①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。②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，部分形成季节沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案性泉点。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施工管理组织机构界桩界桩界桩界桩界桩界桩界桩界桩810.537812.95821.618821.891831.04814.306814.219817.958821.287808.009807.354810.987811.617819.987控制点816.615界桩以外面积s=1191.753界桩以外面积S=1522.788右幅隧道中线左幅隧道中线设计标高815.177设计标高817.1791:0.51:0.51:0.5高山水箱794.966村公路平整场地高程809.0816.1411:0.5房角17%10%变电房变压器空压机房平整场地高程814.3石料存放区工字钢冷弯机碎石加工区钢筋加工区拌合站区生活区蓄水池青龙隧道场地布置简易说明1.进场运输路：在现有的挖机路印，迎界桩外侧修建便道直接通达钢筋加工区，坡度为17%，10%。方便于大型钢材料（12米或9米的工字钢，9米的钢筋）在吊车的配合下，合理的卸载到钢材料存放区。2.蓄水池：利用村公路旁的水沟修建蓄水池，常年蓄水。满足生活区，拌和站用水，施工用水，利用增压泵送入山顶高山水箱。生活区浴室青龙隧道进口场地平面布置图施工便道沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案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：项目经理：刘晓阳总工程师：谢华项目副经理：程小军工程技术部：姚永庆安全环保：李伦工地试验室：刘凤杰计划合同部：魏治慧财务人事部：李积彪材料设备部：王朝霞综合办公室：蒋燕青龙隧道施工作业队沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案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1m2.2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沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案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1m31砼喷浆机5m3/h2地质钻机XY-28-3002注浆机(泵)BW-250/502砼运输车8m32清理岩石设备15铁镐、铁锹等发电机200KW1钢筋切割机2钢筋调直机GT4-10A2钢筋弯曲纲GW402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。沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案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：沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案施工准备管孔定位测量注浆材料进场、试验钢管制作焊接套管跟进套环管棚钻孔就位浆液配合比设计安装钻杆、套管等设置拌合站钻进成孔浆液拌制退出钻杆浆液运输注浆进入下一道工序，完成有孔管施工无孔管施工、注浆检测钢管充填M30水泥砂浆管棚验收测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查不合格合格沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案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；如不能成孔沿德高速公路第5合同段青龙隧道超前钢管施工方案时，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