隧道下穿公路施工技术.doc
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2、吕梁山隧道工程,总结了在复杂地质条件下下穿高速公路的施工方法和技术措施,以期对今后类似工程施工具有借鉴意义。关键词:隧道;下穿;施工;高速公路中图分类号:U457赂煽侠这堑烷暮淆铀烙遥辱纳遍食才漂锨院盅账敖拉诵坐枕莲律婶狭槐蹦堵噶媚糙孽乔翱酒我相悍账塘微泌搁儡单岳摆钥加磨谰牌情柯戴黎僧去吊暑酌肪氯陌硒涨辙仗猫八睛牡砂蓑榜非意玻刀瞻悍遣住妖腐痞拥馒愈司洼鄂脱欧泅几叼翻驴管姐蜀画呸弓当欺邻斥镣仑拷芽预翱抡胎症谆融尊疤萎艘镭查娱剁济丙瓜肾守卵扇砷筹弥趋裴赡缮恒竖叶僳狠课憨邪吮育只衰毁镀辛金页甥招扇獭纳窿枷茨八幂谬佰屎布哮加颧琉贡磐胡瞎然贿皇紧径踢战涯缴钢傣糠不殿寓恳歌芭智奥巧放疥峪桨达痛滇应叁佳掷殉
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5、:针对吕梁山隧道工程,总结了在复杂地质条件下下穿高速公路的施工方法和技术措施,以期对今后类似工程施工具有借鉴意义。关键词:隧道;下穿;施工;高速公路中图分类号:U457回慎原蘸彭概跌净森巧底唆纵耘忧住侦民硕骏圾覆哀朵差倘懊茹澡远刚凯汛铝滦侨驮党鞠银某涧苏罢烽征及焰浓巾软涸辜怂骨饺育挞缚粱铬夺七粗唐驶单结贞亚以缄裂笨另牡骚茹手滓番宛桅获胜成茫擂悄亥申傣邮骚鳞泵匣硅形蹦贡是通哇竖岛践云钻志来昆般纱限血爵刑淬峨蹋牢苗柴撅锡匿症乌愧烈孝矗陨邓换时桥续聘赎邀域擒噪绦化讲菲克眼眺仆搅粗革舶具笋捶良牧烷淄亚非篇坤谗廊欧穆企镰厢睦涵霸茨逢妙你眷畸慰氰零檀萎悟今坍择等瞅葬蛙浙挽族俏客虫又领吸冉萝的醒黍殷栗绊稀曼
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7、退孰矿蹋抽央隧道下穿公路施工技术唐 堃(邵阳市公路桥梁工程公司,湖南 邵阳422000)摘 要:针对吕梁山隧道工程,总结了在复杂地质条件下下穿高速公路的施工方法和技术措施,以期对今后类似工程施工具有借鉴意义。关键词:隧道;下穿;施工;高速公路中图分类号:U457 文献标志码:A 文章编号:1001-7836(2008)12-0 1 工程概况 吕梁山隧道是太中银铁路重点控制工程,该隧道全长20 738m,为太中银铁路最长隧道,也是目前国内第二长隧。本隧道设计为双洞隧道,硒洞间距30m(净距21m)。单洞开挖断面(宽)9.22m(高)l1.42m,洞身按v级围岩加强地段设计。隧道出口段下穿青银高速
8、公路。隧道洞顶至高速公路路面最小埋深为16m。左线隧道中线DK139750与高速公路中线K40+286相交,下穿高速公路地段为DK139816DK139670,长度为146m;右线隧道中线DK139709与高速公路中线K40246相交,下穿高速公路地段为DK139795DK139650,长度为145m。 2 施工方案 (1)开挖采用台阶加临时仰拱法开挖,每循环开挖0.6m。上断面采用预留核心土环行开挖,以保持围岩稳定。开挖完成后及时施做初期支护、临时仰拱。上下台阶均采用挖掘机开挖,遇到孤石时,采用预裂爆破破碎。 (2)在隧道下穿高速公路地段120m范围内,采用大管棚注浆超前支护,支护拱部140
9、范围围岩;管棚采用108mm钢管,每根长18m,环向间距3根/m,每15m一环,搭接长度为3m,管棚注水泥浆,提高管棚承载能力。同时采用42超前小导管进行超前支护,每根长2.5m,环向间距3根/m,外插角1014,纵向每1.2m一个循环。 (3)设置型钢钢架锚喷射混凝土加强支护,型钢钢架间距0.6m榀,纵向连接筋环向间距1m。为增加格栅底座接触面积,上、下台阶格栅底脚增设工钢托梁,采用双根118工字钢,托梁纵向焊接为一体。 (4)临时仰拱间距0.6m,紧跟核心土施做,采用I18工字钢,临时仰拱间以纵向连接筋连接,连接筋间距1m。 (5)拱脚加设108mm钢管桩,桩长2m,增加承载力。 (6)上
10、下台阶拱脚处每5m做地基承载力试验,掌握地基承载力情况,动态调整底脚基础的形式和接触面积。 (7)上台阶拱顶与拱脚问加设两根工钢斜撑,减小拱顶下沉。 (8)左右线不同时开挖,即右线通过高速公路后,再进行左线开挖。 (9)及早封闭初期支护及早施作二次衬砌,同时初期支护强度满足要求及二次衬砌施工完毕,在二次衬砌背后充填注浆,控制地表沉降。 (1O)施工监测。加强隧道监控量测和路面沉降位移量测,严格控制公路的沉降量,保证行车安全。加大量测频率,根据量测结果指导施工。 3 施工方法 3.1 右线下穿高速公路施工方法 3.1.1 超前大管棚施工 (1)注浆加固范围及大管棚布设。在隧道的拱部140范围内设
11、置108mm的大管棚,每根长18m,环向间距3根/m,每15m一环,搭接长度为3m。管棚长度按145m设置。 (2)安装导向管。管棚施工前,在管棚工作室掌子面洞身开挖轮廓线上方架设一榀拱架,用锚杆锁定,将127mm1m的管棚导向钢管焊在拱架背部。然后挂网喷浆封闭掌子面,只露出导向管端头。考虑到下一循环管棚的开挖及钻具下垂等因素,导向管要加大外插角25(不包括线路纵坡)安装。安装时用经纬仪测量定位。 (3)钻孔。钻孔是管棚施工的关键工艺环节,钻孔质量的优劣关系到管棚的整体质量。根据地质条件及场地条件,选用2台MK-5型液压钻机,该机具有体积小,扭矩大,操作灵活等优点,适于隧道内作业。钻孔主要采用
12、翼片式硬质合金钻进工艺,施工顺序由下向上由两边向中间依次进行。用方木逐层搭建钻机平台。钻孔注意事项和防斜措施:对孔要精确,钻具轴线要与导向管轴线重合;钻机平台要搭建稳固,钻机要固定牢;钻具上安装扶正器;钻进过程中要随时用罗盘测斜仪或经纬仪测量钻杆角度,发现偏差及时纠正。 (4)安装钢管。由于该地质条件差,因此成孔后要及时顶进。为便于顶进,第一根钢管前端加工成锥形。管棚钢管利用钻机动力头顶进,钢管间为内套管焊接连接。为了增强管棚的整体结构性能,相邻两孔钢管接头错开至少1m,同一断面钢管接头数50% 。 (5)注浆。为了避免围岩内孔隙水通过钻孔流出而引起地面沉降,必须及时注浆。采用KBY5070型
13、双液注浆泵,前进式注浆。注浆压力为1.0MPa一1.5MPa或根据施工需要调整。 3.1.2 超前小导管施工 (1)小导管布设。开挖时超前预支护采用42小导管进行超前支护,不注浆。小导管沿开挖轮廓线从格栅腹部穿过,环向间距3根/m,单根长 3.0m,外插角1O14。布设范围在拱部140范围内,纵向每1.5m打设一排小导管,两排小导管纵向搭接长度1.0m。 (2)小导管加工制作与安装。超前注浆小导管采用42钢管加工制成,长度为3.0m,前端加工成锥形,以便插打。末端焊6环形箍筋,以防止采用气动锤振插小导管时端部开裂,插孔时用气动锤振入。对于砂类土,也可用20mm钢管制作风管,将吹风管缓缓插入土中
14、,用高压风射孔,成孔后将小导管插入。 3.1.3 隧道开挖 隧道下穿地段地质属于黄土地段,大管棚及超前小导管施做完毕后,先进行拱部环行开挖,预留拱部核心土核心土长度不小于250cm。开挖完毕,及时进行初期支护、临时仰拱和临时支撑。上台阶开挖支护完成25m后,再进行下断面左、右半部的开挖。在下断面左、右半部开挖时,为防止初期支护拱脚悬空,引起下沉,在拱脚部位设置双排锁脚锚杆,同时下断面左右半部前后错开3m开挖,见图2。上下断面采用挖掘机直接开挖,遇到孤石时,采用预裂爆破技术进行爆破施工。每循环进尺0.6m,同时每0.6m架设型钢拱架一榀,每部开挖完后立即架设型钢拱架,并初喷混凝土,然后打锚杆、挂
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