隧道偏压和浅埋及软弱围岩段的施工技术

第36卷 第 1期 2 0 1 0年 1月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECq"URE V0I．36 No．1 Jan． 2010 ·315 · 文章编号：1009—6825(2010)01．0315—03 隧道偏压和浅埋及软弱围岩段的施工技术 卫 晋 摘 要：本文以高速公路某隧道洞口段施工为例，具体介绍了高速公路隧道偏压、软弱围岩的施工工艺和施z-3-法。积累 了偏压隧道施工 经验 班主任工作经验交流宣传工作经验交流材料优秀班主任经验交流小学课改经验典型材料房地产总经理管理经验 ，为大偏角偏压隧道洞口的施工提供了很好的借鉴。 关键词：隧道，偏压，软弱围岩，施工技术 中图分类号：U455．4 文献标识码：A 1 工程概况 隧道明洞采用明挖法施工，暗洞采用新奥法施工，进洞采用 隧道 YK68+408～YK68+700段．ZK68+355～ZK68+700 套拱进洞。隧道半明半暗部分采用施作偏压墙 、套拱 、超前支护 段，洞体埋深2．5 m～94．2 m，围岩为新生界第四系中更新统匝河 等措施减小偏压力。偏压墙为片石混凝土结构，采用注浆小导管 组( )砾、卵石夹砂土层、亚黏土层 、早古生界寒武系中统张夏组 加固地基，片石混凝土基础；超前支护采用 108超前管棚注浆支 (∈ )云斑状石灰岩夹白云质灰岩、角砾状泥灰岩，弱～微风化。 护。暗洞软弱围岩地段坚持“管超前 、严注浆 、弱爆破、短进尺 、强 右线进VI明洞里程为 YK68+408～YK68+426，长 18 m，埋 支护、早封闭、勤量测 、紧衬砌”的施工原贝lJ；洞口工程未完成前不 深 II．3 m～90 m，实际明暗交界里程为 YK68+417，进洞段洞体 得进行暗洞开挖。暗洞V级围岩采用单侧壁法开挖。 埋深约11．3 m。洞VI偏压，偏压夹角为40。。左线明洞里程为 3 施工工艺及方法 ZK68+355～ZK68+378，长 23 m，埋深 2．5 m～94．2 m，实际明 3．1 施 工工艺 洞长 19．1 m，进洞段洞体埋深约 66．8 m。洞口严重偏压，偏压夹 3．1．1 半明半暗洞体的施I212艺 角为 58。。 施工全部半明半暗洞体明洞部分的反压墙基础片石混凝土 2 施工总体 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 及套拱，施工片石混凝土反压墙；分步开挖暗洞洞身，每一个循环 求进行控制。4)钢筋笼制安。旋挖机挖土清渣达到设计要求后， 挂护筒底部 ，钻杆的拆装应迅速。 开始下放钢筋笼，其制安必须严格按照设计图纸进行，主筋、箍筋 5 旋挖钻机成孔施工中应注意的问 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 应焊接均匀，搭接长度及焊缝应符合 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 要求 ，安装时应安装护 1)土层中成孔与钢护筒安设的垂直度对桩体垂直度影响巨 块，以确保周正及保护层厚度，钢筋笼的制作偏差应符合设计及 大；2)定位用的混凝土护筒与钢护筒合理配套使用 ，能有效缩短 规范要求。5)混凝土浇筑。在导管接驳完毕后，将混凝土隔水栓 钻机定位时间 ，提高施工效率 ；3)软岩及土层中使用旋挖斗一次 吊放在临近泥浆面的位置，导管底端到孔底距离控制在 0·4 m左 成孔；硬岩中先用螺旋钻头成小孔 ，然后用旋挖斗进行扩挖成孔。 喜 l便 混凝土 o 空 6结语 混凝土量应不少于1 ． 0 m3 ，以便在混凝土隔水栓被挤出导管后能 ⋯ 将导管底端一次性埋入水下混凝土中0．8 m以上，适时提升或拆 旋挖钻机用于公路工程钻孔桩施工优势明显 ，适用性强；自 卸导管，确保导管底端埋入混凝土面以下 1 m～4 m，灌注应连续 动化程度高 ，劳动强度低；钻进效率高；成桩质量好；环境污染小， 进行。一旦发生机具故障或停 电停水及导管堵塞或进水等事故 能显著地提高工程施工效率和工程质量。在合理选取施工方法 时，应采取有效措施进行处理，以便尽快恢复灌注混凝土，同时做 与施工工艺时，能最大限度地节省物力、财力、人力等资源，对企 好 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 。6)孔内事故预防措施。 ．选择有经验、责任心强的施工 业效益和社会安全具有双赢意义。 队伍，保证操作人员的素质 ；b．加强钻具检查，对加工不良的钻具 参考文献： 严禁使用-c．对孔内水头高度 ，泥浆的相对密度与粘度经常观察 [1] 郭玉文·旋挖钻机在北京城市铁路高架桥桩基施工中的应 和检测，发现问题及时解决 ，尤其在钻孔排渣 、提锥除土或因故停 用lJ]·铁道建筑技术，2001(12)：49—50· 钻时应保持孔内规定水位和规定的泥浆性能指标，以防塌孔；d． [2] 周红军·我 国旋挖钻进技术及设备的应用与发展[J]·探矿 钻孔作业应分班连续进行，在iV=变化处捞取渣样判明土层，并 上往 ， IJjIzJ：64-63． 与地质资料核对，根据土层情况采取相应措施，保证施工质量．e_ [3] 韩金亭·大口径旋挖钻机在桩基施工中的技术优势[J]·西 升降钻锥须平稳，钻锥提出井 口应防止碰撞护筒或孑L壁，防止钩 部探矿工程，2002(3)：21—22· On application of rotary drilling rig in Hetaoao Bridge BAI Xue-feng Abstract：By combining with the pile foundation construction from Lin—Wu road from Mawu Bridge west in Linfen to Hetaoao Bridge in Puxi— an county，the paper introduces the structural characteristics of the rotary drilling and its construction craft，explores the controlling measures and the construction quality and its precautions for the rotary drilling，SO as to ensure the construction quality of the projects． Key words：rotary drilling，structural characteristics，construction craft 收稿日期：2009．09—26 作者简介：卫 晋(1968一)，男，工程师，中铁十二局集团第三工程有限公司，山西 太原 030024 ． 第36卷 第 1期 - 3l6· 2 0 1 0年1月 山 西 建 筑 0．5 m～1．0 m，及时安装型钢拱架 ，施作锚喷支护。 套拱及进洞施工工艺流程图见图 1。 基 础 开 挖 预埋工字钢 H季H耋H蓁 每一循环 0 5m～1 0m 锚 喷 支 护 图 1 套拱及进洞施工工艺流程图 3．1．2 暗洞洞体的施 E工艺 右线在 YK68+417处、左线在 ZK68+374．1处全部进入暗洞， 进入暗洞后右线 YK68+417～YK68+426、左线 ZK68十374．1～ ZK68+378采用单侧壁导坑法施工。单侧壁分部施工示意图见 图 2 图 2 单侧壁分部施工示意图 1)利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前小导管、超前 管棚、超前锚杆支护及导坑侧壁超前小导管、超前锚杆支护。弱 爆破或人工风镐开挖 1部，进尺为钢架间距。喷混凝土封闭掌子 面。施作 1部导坑周边的初期支护和临时支护 ，即初喷 4 cm厚 混凝土，架立侧壁钢架和临时钢架，并设锁脚锚杆。施工洞身锚 杆、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。2)弱爆破或人工风镐开挖 2部。喷混凝土封闭掌子面，导坑周边部分初喷 4 cm厚混凝土并 接长导坑周边钢架和施作临时钢架，并设锁脚锚杆。施工洞身锚 杆 、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。3)开挖 3部并施作导坑周 边的初期支护和临时仰拱支护 ，步骤及工序同步骤 1)。4)开挖 4部并施作导坑周边的初期支护和临时仰拱支护，步骤及工序同 步骤2)。5)在滞后于 2部一段距离后，弱爆破或人工风镐开挖 5部。隧底周边部分初喷 4 C1TI厚混凝土。接长周边钢架和施作 仰拱钢架 ，施工洞身锚杆 、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。6) 在滞后于4部一段距离后，弱爆破或人工风镐开挖 6部。隧底周 边部分初喷 5 cm厚混凝土。接长周边钢架和施作仰拱钢架 ，施 工洞身锚杆 、钢筋网后复喷混凝土至设计厚度。7)根据监控量测 结果分析 ，拆除中隔壁底部临时钢架，灌注 Ⅶ部仰拱。8)浇筑该 段内Ⅷ部隧底填充，并接长中隔壁临时钢架，使钢架底支撑于仰 拱填充顶面。9)根据监控量测结果分析，待初期支护收敛稳定 后，逐步拆除多余的临时钢架。10)利用衬砌模板台车一次性灌 注Ⅸ部二次衬砌(拱墙衬砌同时施作)。 3．2 施 工方 法 3．2．1 反压墙基础 自隧道起点开始，直至隧道完全进暗洞处段落施工，隧道起 点处全部为明洞。首先开挖反压墙基坑 ，施作偏压墙基础注浆小 导管，在注浆小导管施工完成后，再施工偏压墙基础片石混凝土 ， 片石混凝土基础厚 2 m，位于仰拱下面。反压墙基坑开挖的范围 为设计地面标高以上沿侧面山体向下的延长线。 3．2．2 明洞及套拱施工 在偏压墙基础混凝土施工完成后 ，利用已经预埋好的工字钢 进行套拱的施工 ，采用 I 20工字钢，每 60 cm一榀， 2连接钢 筋，连接钢筋间距 1．0 m，并挂设 帽 钢筋网片，采用挂板 C25混凝 土，混凝土厚 50 cm。 3．2．3 反压墙施工 半明半暗段的明洞段完成后，立即进行反压墙片石混凝土的 施工 ，反压墙片石混凝土采用组合钢模板，选用符合规范要求的 片石，取用自动计量拌合站拌制的混凝土。片石}昆凝土分层分段 成型。 3．2．4 暗洞的超前支护 在明洞部分施工完成后 ，在能施作管棚的围岩上施工 ,1,108 超前管棚， 108大管棚仰角 1。～5。，长 20 1-il，并注水泥浆，注浆压 力应为 0．5 MPa～1．0 MP~t，必要时可在孑L口处设置止浆塞。止 浆塞应能承受规定的最大注压力或水压。超前大管棚环向间距 40 cm。 3．2．5 开挖 待超前支护注浆强度达85％后 ，进行暗洞部分开挖。半明半 暗洞体的暗洞部分采用风镐配合人工开挖；暗洞部分采用单侧壁 导坑法开挖 ，先开挖偏压大的一侧，采用风镐配合人工开挖，局部 遇到坚石时，为减少对周边围岩的扰动，采用弱爆破将坚石震裂 后用风镐开挖。每循环进尺0．6 ITI。 3．2．6 围岩量测 施工中通过加强洞内外观察 、净空水平收敛量测和拱顶下沉 量测等措施 ，为隧道安全施工提供了技术保证。 3．2．7 初期支护 初期支护采用了常规的锚喷支护，采用 I 20型钢钢架 ，间距 60 cm，用 022钢筋环向连接 ，钢筋间距 1 ITl；系统锚杆采用 忆5中 穿锚杆，长 350 cm，问距 75 cm，呈梅花形布置；钢筋网采用 ‘}8钢 筋 ，间距 20 CITt×20 cm；喷射 30 crT1厚 C25混凝土。中空锚杆注 浆压力 0．5 MPa~O．8 MPa，增强了支护效果。 3．2．8 衬砌 隧道采用偏压加强衬砌，拱墙及仰拱均设置双层钢筋，混凝 土为 C25泵送混凝土，采用行走式全液压衬砌台车衬砌。 4 结语 1)在浅埋偏压隧道中，优先采用单侧壁导坑法 、双侧壁导坑 法或留核心土开挖法。进行施工时，施工顺序相当重要，一般情 况下，必须先开挖偏压较大的一侧。2)施工前首先应制定详细可 行的施工方案，处理好偏压问题，确保支护结构有足够的强度，尽 量减少偏压对隧道施工的影响。加强洞口施工放样，控制好预埋 拱架及管棚的角度。3)施工中，必须遵循“早进晚出”和“减少扰 动”的原则，尽可能地避免对围岩的扰动，尽可能地少刷或不刷边 仰坡 ，严格控制进尺。4)开挖后尽快初期支护，各部开挖工序间 距要尽量缩短，以减少围岩暴露时问，将超前支护与锚喷支护紧 密结合，超前长管棚、短管棚均应与型钢钢架连接成整体 ，才能发 挥更好地联合支护作用。5)为保证钢架及锚喷支护的支护效果， 要及时施工隧道仰拱；衬砌工作须紧跟开挖工作面进行 ，力求衬 砌尽快成环。6)勤检查、勤检测，对围岩发现有变形或异状，及时 处理隐患。 参考文献： [1] 黄成光．公路隧道施工[M]．北京：中国建筑工业出版社， 2001． 第36卷 第 1期 2 0 1 0年 1月 山 西 建 筑 SHANXI ARCHITECTURE Vo1．36 No．1 Jan． 2010 · 317 · 文章编号：1009．6825(2【)l0)【l1—03l7一O2 天兴洲长江大桥墩顶 4节间钢桁梁安装方案 马 涛 摘 要：结合工程实例，设计了具备纵移、横移和顶升功能的墩旁托架，提出了在托架一端逐节间组拼，分次拖拉、精确定 位的钢梁安装方案，降低 了起重设备的规格，解决 了主塔下方钢梁吊装的难题。 关键词：铁路公路两用桥，钢桁梁，钢梁安装，墩旁托架，设计 中图分类号：U445．4 文献标识码：A 1 工程概况 武汉天兴洲公铁两用长江大桥正桥为(98+196+504+196+ 98)m双塔三索面斜拉桥，全长 1 092 m。斜拉桥主梁为板桁结合 钢桁梁，N形立柱 ，3片主桁，桁宽 2×15 m，桁高 15．2 m，节问长 度 14 m，采用焊接整体节点。上层六车道公路为钢正交异型板和 混凝土结合桥面板 ，沥青桥面；下层 4线铁路为道碴桥面。 2 钢梁安装总体方案 钢梁采用整节问吊装为主，单杆件散拼为辅的安装方案 ：分 别在2号、3号墩塔座上安装墩旁托架，在墩旁托架上安装墩顶 4节间钢梁，之后在钢梁上分别安装 2台700 t架梁吊机，对称整节 间悬拼架设钢梁。采用散拼的除 2号、3号墩顶 4节间钢梁外，还 有0号、1号墩顶节间，主跨跨中合龙节间，广州端的 14个节间。 3 墩顶 4节间钢梁架设方案 实现钢梁架设总体方案的前提是在 2号、3号墩顶安装 4节间 钢梁。其困难在于：每节问钢梁重量近 700 t，单根杆件最重 65 t， 桥面正交异型板平面尺寸达 14 m x 13 m，重 63 t；钢梁上弦杆距 水面高差在 50 m以上；在钢梁的顶部尚需拼装 700 t架梁吊机 ； 吊船的站位和锚固需要考虑围堰和塔柱的空间制约，尽量少 占长 江航道。墩顶 4节间钢桁梁若采用吊船逐节间整体吊装，则需要 千吨级的吊船，吊装次数少、费用昂贵；如采用散件原位组拼，吊 船需要满足：起重高度 60 m、起重幅度 45 m、起重量 65 t，其难点 在于倾斜的塔柱结构会与吊船起重臂相碰，导致塔柱下方的边桁 杆件难以安装到位。为解决上述困难 ，并尽量降低起重设备的规 格，研究提出了节间散拼 、多次纵移就位的安装方案，即在 2号、3 号主塔的两侧对称设置倒三角形墩旁托架，在墩旁托架的一端逐 节间、逐杆件散拼钢桁梁，每拼完一个节间，将拼装好的桁段向墩 旁托架的另一侧纵向拖拉一个节问的距离(t4 m)，如此反复，直 至完成墩顶 4节问的钢梁安装。 4 起重设备的选择和布置 上述安装方案对起重设备的要求降低到起重高度 60 m、起重 幅度 30 m时，起重量 65 t。经过经济 比选，确定对中铁大桥局研 制的 WD120型桅杆起重机进行改造。方法是：将两艘 800 t铁驳 并排连接成双体船，船体上装 22 m高的万能杆件支架 ，支架顶设 起重臂长 55 m的吊机。改造后，吊船额定起重量为 80 t，最大起 重高度 71 m，最大起重幅度45 m；当起重幅度为32 m时，其起重高 度达 61．5 m，起重量在 70 t左右，完全可以满足钢梁架设的要求， 见图 1。吊船布置在2号 、3号墩下游侧墩中心线位置，起重臂旋转 中心距离墩中心线的水平距离约 45 m，抛锚固定于河床中。 幅度／m 图 1 80 t吊船的起重量及起重高度曲线 5 墩旁托架系统 5．1 功 能 墩旁托架系统是保证钢梁顺利架设的重要临时结构，功能 是 ：为墩顶4节间钢梁的安装和纵移提供施工平台；挂索前对已架 没钢梁的位置进行纵向、横向、竖向微调 ，保证钢桁梁的安装精度。 5．2 设计方案 墩旁托架系统和主塔横梁一起承受第一对斜拉索张拉之前 的钢桁梁(考虑 8个节间)和 2台 700 t架梁 吊机的重量，负荷在 4 000 t以上，受力复杂，以承压为主。设计采用对称倒三角托架， 底部通过预埋件固定在塔座上，顶部通过对拉束连接在主塔横梁 的侧面，并施加足够的预拉力，避免横梁结构受拉损伤；在托架及主 [2] 李 坦．段庄隧道进 口段大断面浅埋过渠施工技术[J]．山 西建筑，2008，34(3)：341—342． On construction technology of tunnel bias and shallow burial and SOft surrounding rock section WEIJin Abstract：Taking the mouth of some tunnel construction on expressway，the paper introduces the construction craft and method for the tunnel bias and soft surrounding rock section on expressway，and accumulates construction experience for bias tunnel，so as to provide reference tO the bias tunnel mouth construction． Key words：tunnel，bias，soft surrounding，construction technology 收稿 日期：2009—08—31 作者简介：马 涛(1973一)，男，高级工程师，中铁大桥局股份有限公司，湖北 武汉 430050