地鐵礦山法隧道管棚施工
地鐵礦山法隧道管棚施工
1 工程概況
杭州地鐵湘湖停車場位于錢塘江南岸蕭山區(qū)湖頭陳村附近，東側(cè)為風情大道，南側(cè)有禮帽山、西側(cè)為湖頭陳村的道路、北側(cè)有規(guī)劃擴建的湘西路，河道水系密布，地勢基本平坦。禮帽山一側(cè)為湖頭陳村公墓，規(guī)模較大。場址所在地地面為西高東低，標高為5.00m~5.50m。
本標段出入場線隧道為單孔雙線馬蹄形斷面，牽出線隧道為單孔單線馬蹄形斷面，設計為礦山法隧道。1#進出場隧道位于王家湖山北部山坳內(nèi)，里程為DK0+559.16~DK1+423，全長863.84m，出入口為V級圍巖；2#進出場隧道位于DK1+465~DK1+558，全長93m，出入口為V級圍巖；3#牽出線隧道位于QDK0+153.64~QDK0+211.81，進口為V級圍巖。
隧道進出口段均為V級圍巖,地質(zhì)條件較差,為了確保進洞施工安全,洞口V級圍巖均設計加強段,采用長管棚預注漿進行超前支護,并且設計1m長,1m厚度的混凝土套拱作為管棚導向墻。單孔雙線隧道洞口管棚長度為40m，牽出線隧道洞口管棚長度為10m。
2 地質(zhì)特征
2.1地質(zhì)
1）1#隧道進洞口，隧道底板高程約-8m，圍巖類型主要為強風化含泥質(zhì)石英砂巖，巖體較破碎，該處山體坡度較陡，坡度45°，山體表部為第四系殘破積層，厚約3.0m，該處強風化層厚約15m,巖層走向與洞軸線呈小角度相交,傾角約70°；1#隧道出洞口,隧道底板高程約3m,山體坡度35°,下緩上陡,現(xiàn)場山體邊坡穩(wěn)定,洞軸線大致垂直于地形等高線,圍巖主要為強風化含泥質(zhì)石英砂巖,巖體較破碎,巖層走向與洞軸線呈約60°相交,傾角25°~33°；
2）2#隧道進洞口，隧道底板高程約6m，圍巖類型主要為強風化，中等風化與微風化含泥質(zhì)石英砂巖層，巖體較破碎~較完整，該處山體皮度相對較緩，坡度30°左右，山體表部為第四系殘坡積層，厚約5.0m，該處強風化層厚約3m，巖層走向與洞軸線呈50°相交；2#隧道出洞口，隧道底板高程約4m，山體坡度30°~40°，下緩上陡，現(xiàn)場山體邊坡穩(wěn)定，洞軸線大致垂直于地形等高線，圍巖主要為強風化，中等風化含泥質(zhì)石英砂巖，巖體較破碎~較完整，巖層走向與洞軸線呈約60°相交，傾角25°~30°；
3）牽出線隧道洞口，隧道底板高程約5m，山體坡度30°~40°，下緩上陡，現(xiàn)場山體邊坡穩(wěn)定，洞軸線大致垂直于地形等高線，圍巖主要為強風化，中等風化含泥質(zhì)石英砂巖，巖體較破碎~較完整，巖層走向與洞軸線約60°相交，傾角25°~30°。
3 總體施工方案
3.1 施工準備
依據(jù)設計測量放樣隧道口臨時邊仰坡，整修臨時邊仰坡，實施洞口仰坡截水溝，初始噴護臨時邊仰坡，放樣管棚準確位置，施作作業(yè)平臺。
3.2 施工方案
混凝土護拱作為管棚的導向墻，在管棚輪廓線以外拱部出入場線130°、遷出線120°范圍內(nèi)施作，斷面尺寸為1.0m×1.0m，護拱內(nèi)設鋼筋支撐，鋼筋與管棚口連接成整體，導向墻基礎確保穩(wěn)定�？卓诠茏鳛楣芘锏膶蚬�，它安設的平面位置、傾角、外插角的準確度直接影響管棚的質(zhì)量。用全站儀在工字鋼架上定出其平面位置，用水準尺配合坡度板設定孔口管的傾角；用先后差距法設定孔口管的外插角，孔口管要牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)沧⒒炷習r產(chǎn)生位移。
4施工方法及施工工藝
4.1測量放線
根據(jù)套拱設計圖，考慮襯砌內(nèi)輪廓比設計尺寸放大5cm以保證隧道凈空、并且考慮預留沉落量及施工誤差，套拱比明洞襯砌外輪廓放大15cm進行施工。
4.2套拱施工
本隧道套拱設計長度1m，混凝土厚度100cm。套拱采用組合鋼模板，間距50cm架立2榀I18工字鋼拱架，按照1°~2°的外插角、40cm的環(huán)距將37根長度1m的φ140*5mm導向鋼管焊接在鋼拱架上，導向鋼管安設的平面位置、傾角、外插角的準確度直接影響棚的質(zhì)量，用經(jīng)緯儀以坐標法在工字鋼架上的定出其平面位置；用水準尺配合度板尺設定孔口傾角；用前后差距法設定導向管的外插角。導向管牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習r候產(chǎn)生位移，然后進行套拱混凝土澆注。套拱拱腳砼基礎設置應穩(wěn)固。導向管外插角應控制好，并且在混凝土澆注過程中經(jīng)常檢查防止其移位。
4.3長管棚施工
1）開挖周邊放樣布孔；
2）搭鉆孔平臺安裝鉆機。
（1）鉆機平臺用鋼管腳手架搭設在穩(wěn)固的地基上，腳手架連接牢固、穩(wěn)定，防止在施鉆時鉆機產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移而影響鉆孔質(zhì)量。
（2）鉆機定位：鉆機要求與已設定好的導向管方向平行，必須精確核定鉆機位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導向相結(jié)合的方法，反復調(diào)整，確保鉆機鉆桿軸線與導向管軸線相吻合。
3）鉆孔
（1）長管棚施工工作面鉆孔采用兩臺XY-28-300D電動鉆機，巖質(zhì)較好的可以一次成孔。鉆進時產(chǎn)生塌孔、卡鉆時，需要注漿后再鉆進。
（2）鉆機開鉆時，應低速低壓，呆成孔10m后可以根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及其風壓。鉆進過程中經(jīng)常用傾斜儀測定其位置，并根據(jù)鉆機鉆進的狀態(tài)判斷成孔質(zhì)量，及時處理鉆進過程中出現(xiàn)的事故。鉆進過程中確保動力器、合金鉆頭按照同心圓鉆進。
（3）認真做好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口巖屑進行地質(zhì)判斷、描述，作為洞身管棚時的地質(zhì)預測預報參考資料，從而指導洞身管棚。
4）清孔驗孔
用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進行反復掃孔，清除浮渣，確保孔徑、孔深符合要求，防止堵孔。并用高壓風從空底向孔口清理鉆渣。
5）安裝管棚鋼管
長管棚采用φ108mm×6mm的熱扎無縫鋼管，管節(jié)長3m、6m，注漿采用1：1水泥漿液。鋼管環(huán)向間距40cm布設，仰角1°~3°（不包括線路縱坡），鋼管施工誤差徑向不大于20cm，隧道縱向同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管的接頭至少錯開1m。鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長度30cm。鋼管上每隔15cm交錯鉆孔，眼孔直徑10mm~16mm，尾部1 100mm不鉆孔，端部100mm作成尖錐形。
（1）管棚施工時先打有孔鋼花管，注漿后再打無孔鋼管，無孔鋼管可以作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量。鉆機立軸方向準確控制，以保證孔口的孔向正確，每鉆完一孔即頂進鋼管，在鉆進過程中經(jīng)常采用測斜儀量測鉆進的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜及時糾正。
（2）為使鋼管接頭錯開，編號為奇數(shù)的第一節(jié)鋼管采用3m鋼管，編號為偶數(shù)的第一節(jié)鋼管采用6m長鋼管，以后每節(jié)均采用6m長鋼管。
6）注漿
安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對孔內(nèi)注漿，漿液由ZJ-400高速制漿機拌制，采用BW-250/50型注漿泵。注漿機將砂漿注入管棚內(nèi)，初壓0.5MPa~1MPa,終壓2MPa,遲壓10 min后停止注漿。
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