隧道出口导向墙及洞口管棚技术交底

1、中铁一局京福客专闽赣 V标项目经理部五公司分部第二作业队范墩坪隧道出口洞口导向墙及长管棚施工技术交底编 制：复核：审核：日期：范墩坪隧道出口 洞口导向墙及长管棚施工技术交底一、工程概况范墩坪隧道全长 140.89m,位于福建省建阳市 范墩坪村，隧道进出口里 程分别为： DK603+703.11和DK603+844隧道明暗交界处分别为： DK603+726.11和DK603+826隧道围 岩均为V级，进出口段表层均为粉质黏土，综红色、硬塑，厚约34m,下伏Pt2dl云母石英片岩，棕红色、全风化，遇水易软化。洞身为云母石英片岩，呈棕红色或灰黄色，全风化，地下水为孔隙潜水，较发育。进出洞口在明暗交界

2、处均设50m长管棚超前支护，导向墙1m厚， 1m宽，采用C20碎现场浇筑，管棚为（|）108mnfi厚6mnB轧无缝钢管，长50m,环向间距0.4m。 隧道所有喷射混凝土均采用湿喷工艺。二、施工总体安排隧道计划由出口向进口方向开挖，出口洞口段围岩为V级属浅埋段，开挖时按照尽量减 少对岩体扰动的原则，提高洞口段岩体和边、仰坡的稳定性，让隧道洞口周围的植被得到妥善保护 , 维护原有的生态地貌。施工中根据实际地形情况，先开挖施做截水天沟，然后以明挖法沿隧道出口处向明暗交界处拉槽开挖，分段分层依次施工，直至导向墙位置，最后施做导向墙并按照设计要求打设洞口长管棚，管棚为6 108mmi厚6mnB轧无缝钢

3、管，长50m,环向间距0.4m,共47根，单号采用钢花管，双号采用钢管。管棚施工完成并达到设计强度后， 挖除洞口掌子面预留土体，并对学子面进行预加固，打设（|）25mmft璃纤维锚杆，间距1.5 X1.5m,每根长6m并挂小8mm1冈筋网片，网格25X 25cm湿喷10cm厚C25碎，最后根据六 步CD法进行暗洞开挖。开挖时应严格控制仰拱到掌子面的距离及二衬到仰拱的距离，坚持“短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭”的原则，尽量减少对围岩的扰动，达到安全进洞、 安全施工。三、施工步骤施做截水天沟-明洞边、仰坡开挖及防护-导向墙施工-钻孔打设长管棚-注浆并封孔 -暗洞开挖四、施工工艺1、施做截水

4、天沟截水大沟距离仰坡开才g线距离必须大于 5m,截水天沟上口净宽180cm，下口净宽为60cmi净高60cm,采用C25碎，厚度30cmi截水大沟开挖完成后，应立即由下而上对称施做碎，直至合拢。42.4cm60cm180cm1：1251:1242.4cmC25混凝土截水天沟断面2、明洞边、仰坡开挖及防护明洞开挖时沿隧道中线，由出洞口 DK603+844t DK603+826i拉槽开挖，距明暗交界处6m长预留核心土以作管棚操作平台，核心土两侧作成台阶状作为钢架支撑平台。仰坡按照1:1.5的坡率进行刷坡，自拱顶向下分层开挖，每层开挖后及时进行防护，防护完成后再进行 下一层开挖。洞口导向墙范围内环形

5、开挖，边坡按 1: 0.75进行刷坡。隧道在暗洞拱顶开挖 线外3m范围及临时边坡采用喷锚网防护，锚杆采用小22砂浆锚杆，每根长4ml间距1.5*1.5m 梅花形布置，网片为(|)8钢筋网，网格25*25cm,喷射碎为C25, 10cm厚，其它临时边坡采用 素喷防护。根据现场情况局部网喷。洞口及明洞段回填后的边坡、仰坡采用骨架防护。3、导向墙施工导向墙施工里程为 DK603+826-DK603+825导向墙纵向长1m,厚1m,采用C20碎现场 浇注。导向墙内设2根轻型I18工字钢架，间距0.5m,钢架各接3个单元，并由连接板焊接 成型，单元间由M24螺栓连接，钢架上预留4 140X 5mme向钢

6、管，钢管与钢架焊接牢固。导 向墙碎强度达到设计强度后方可进行钻孔。(1)导向墙开挖导向墙段1.5m 土体采用人工开挖，开挖时预留15cm沉降量，开挖前测量人员准确放样出导向墙开挖断面，然后按弧形分层，由上至下人工开挖，开挖完成后人工夯实密实。（2）钢架架设钢架加工完成并试拼合格后，运至工作面进行架设，节与节之间采用螺栓连接，钢架间 距0.5m,纵向连接采用（|）22mmS筋，钢筋环向间距1.2m。钢架安装应符合下列要求:安装前应清除底脚下的虚磴及杂物。钢架内侧用方木或圆木支撑在核心土上，保证不下沉。各节钢架间以螺栓连接，连接板应密贴。钢架底脚应置于牢固的基础上，采用槽钢支垫。钢架环向位置应在同

7、一铅垂面上。（3）预埋导向钢管导向墙内预埋4 140X5mn#向管，钢架架设好后用全站仪或经纬仪按设计放出各孔的位置，在钢架外缘用水平仪根据设计外插角3。和线品备纵坡-6.225%准确放出每根导向管的方向。导向管与钢架用小22钢筋焊接牢固（见导向管安装固定图），浇筑过程中严禁捣固棒触及导向管，并要随时检查导向管的位置是否符合设计要求。I18轻型工字钢架导向管安装固定图（单位：cm）导向管位置、间距要准确，施工中采用全站仪或经纬仪准确放样(4)导向墙浇筑导向墙为模筑C20混凝土、底模及背模为土体支承，模板均采用木模板，加固用100X100cm的方木及钢管进行加固，浇注时由两侧向中间分层对称浇注，

8、并捣固密实。碎浇注完 成后，待强度达到设计强度后方可进行钻孔。导向墙位置处开挖断面长管棚施工时，在开挖面前预留的土台阶上采用脚手管搭设施工平台，施工平台的顶面 高度根据钻机和拱顶确定，平台上部铺设木板。钻机安装要牢固，防止不均匀下沉、移位、 倾斜等影响钻孔质量的现象发生，脚手管底部应置于牢固的地基基础之上，必要时脚手管底 部采用浇注硅方式来加固地基。钻机距离学子面不超过 2m所有单号管棚为钢花管，尾部预 留1.1m不钻孔，双号管棚为钢管，管棚施工时先施工钢花管长管棚， 注浆后再施工钢管长管 棚。钻孔为了便于插管，钻孔直径应比管棚直径大2030mm钻孔深度应大于设计深度不小于 50cmi对钻进不

9、能成孔(如发生塌孔、卡钻等现象)地带应补浆固结围岩，待围岩固结后一 次成孔。(3)钻机开孔时应低速，等成孔0.5m以后再升压至1.0Mpa,遇软弱围岩，再改用低压钻进。钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。 管棚钻机钻深孔时必须接杆。因此，随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。 为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆联接套应与钻杆材质相同，两端加工螺扣。 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。 施钻时，钻机大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精度。钻机开孔时钻速宜低，

10、钻进20cm后转入正常钻速。 第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余2030cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆(注意不得卡丝扣)，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长钻杆，均可按上述方法进行。(10) 钻孔中要不断测量检查钻孔的倾角，钢管不得入侵开挖轮廓线。(11) 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。(12) 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。

11、(13) 钻孔达到要求深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。清孔验孔(1)用地质岩芯钻杆配合钻头(6110mm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。 用高压气从孔底向孔口清理钻渣。 用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。棚管制做。钢管规格：热轧无缝钢管及钢花管,长度为50m,用每节长5m的热轧无缝钢管（小108mm, 壁厚6mm以丝扣形式连接而成，管棚应在专用的管床上加工好丝扣，所有管棚掘进端头均焊 成圆锥形，便于入孔；钢管及钢花管同一截面内的接头数不超过管数的50%管距：环向间距40cm单号管棚为钢花管，管棚四周钻注浆孔，孔径1016mmfL间距 11cm,

12、呈梅花形布置，尾部预留1.1m不钻孔的止浆段；双号管棚为钢管。倾角：外插角3o,也可根据实际情况作适当调整，但不得小于 3o。钢管施工误差：径向不大于20cm,相邻钢管之间环向不大于5cm=顶管工艺先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力（顶进棚管时凿岩机不使用回转压力，不产生扭矩）将安有工作管头的棚管沿引导孔顶进，逐节接长棚管，直至孔底。顶管的工艺流程图钢管顶进的作业要点管件制作：棚管采用小108mmi厚6mm的热轧无缝钢管。棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再连接事先加工好的管节连接套。接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一断面受力。使用潜孔钻机施

13、作大管棚时，用钻机顶进 小108mm管棚。在顶进时钻机上必须安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套，并在大臂上改换钢管扶直器。待引导孔钻好后，使用顶管大臂进行顶进作业。顶管作业：将钢管安放在大臂上后，钻机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲 击压力控制在1.82.0MPa,推进压力控制在46MPa接管：当前一根钢管推进孔内，孔外剩余 3040cm时，开动钻机反转，使顶进联接套与钢管脱离，钻机退回原位，人工装上后一节钢管，大臂重新对正，钻机缓慢低速前进对准前一节钢管端部(严格控制角度)， 人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接处联成一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。(6)范墩坪隧道出

14、口洞口段围岩为V级属浅埋段，为了提高导管的抗弯能力，根据实际需要在钢管及钢花管内设置钢筋笼并灌注水泥砂浆，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为618mm固定环采用小42mm®管节，节长35cm均可，将其与主筋焊接，间距按1.5m 设置。注浆 注浆前，先将钢管口外径与孔口周边密封，但要预留一小通气孔，注浆时，使钢管与孔壁的环形空隙内的空气容易从此通气孔冒出 注浆材料为水泥净浆液，水灰比1: 1,注浆压力0.52.0Mpa,在孔口处设止浆塞，止浆塞必须能够承受最大注浆压力。 注浆顺序根据降水漏斗原理，从拱部开始从上而下压注，先压注无水孔，后压注有水 孔。如遇串浆或跑浆，可间隔一孔或几

15、孔灌压。 注浆结束标准：注浆压力逐渐提升，当达到设计终压并继续注浆10min 以上； 有一定的注浆量，与设计的注浆量大致相近，注浆结束时的注浆量一般在2030L/min。 注浆完成后用M10水泥砂浆填充钢管，以增强钢管强度。注浆异常现象的处理 在注浆过程中，发生串浆时应将串浆孔及时堵塞。轮到该孔注浆时，再拔下堵塞物， 用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后注浆。 注浆压力突然升高，进行注清水，待泵压正常时，再进行注浆。 注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙水中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时 间不能

16、超过水泥砂浆的凝胶时间。管棚施工质量控制 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。 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。 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。 掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。 管棚严格按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。五、暗洞施工暗洞采用六步CD法施工。每步循环开挖长度控制在1.3m以内，即立2根 122a工字钢拱 架，间距0.6m。进暗洞前先对学子面进行预加固，管棚施工完成并达到设计强度后，挖除洞 口学子面预留土体，沿掌子面垂直打设

17、 （|）25mntt璃纤维锚杆，间距1.5 x 1.5m,每根长6m, 并挂小8mnffi筋网片，网格25X 25cm,喷10cm厚C25碎，最后根据六步CD法进行暗洞开挖。 开挖时应严格控制仰拱到掌子面的距离及二衬到仰拱的距离，使仰拱到掌子面距离不超过15ml二衬到仰拱白距离不超过20米，坚持“短开挖、弱爆破、强支护、勤量测、早封闭” 的原则，尽量减少对围岩的扰动，达到安全进洞、安全施工。六、监控量测因隧道进出口均为浅埋段，故必须做好地表监控量测工作。地表监控量测，在仰坡顶暗洞方向1米设第一排观测桩，每排7个，并每间隔5米布1 排观测桩，共设4排，用全站仪观测位移，用水准仪观测沉降，前3日每

18、日观测两次，以后根据观测的变形数率调整观测频率。每天及时对数据进行整理，指导进洞施工，暗洞监控量 测按设计要求进行。沉降位移桩布置示意图5m5m5m5m5m5m-Fl199.939m位移，沉降桩-FL197.002m195.143m1:0.7532016 产一一.12242832HU.C20混凝土导向墙$,4 1隧 道 右 侧隧 道 中 线隧 道 左 侧36Tv:Q4044:0.1:七、环保措施(1)洞口选择充分贯彻“早进晚出”的原则，尽量降低边仰坡高度，减少边仰坡坡面 面积，并对其坡面予以妥善防护。(2)洞口设置污水处理池，隧道排水经处理符合环保要求后，方可排放。(3)为防止隧道修建引起地下水大量流失，对环境产生过大的危害，对地下水发育地 段采取“以堵为主，限量排放”的原则，对围岩实施注浆，控制地下水流量，减 小地下水流失。八、安全