偏压超浅埋大断面黄土隧道施工技术.doc

偏压超浅埋大断面黄土隧道施工技术 2010年第5期 铁道建筑 RailwayEngineering59 文章编号:1003—1995(2010)05—0059—03 偏压超浅埋大断面黄土隧道施工技术 史赵鹏 (中铁十二局集团第二工程有限公司,太原030032) 摘要:结合郑西铁路客运专线坳渠隧道施工实例,介绍了偏压,超浅埋,大断面黄土隧道洞口段的施工技 术,对施工中出现的问题,分析产生的原因后,提出了解决方案与建议,对类似偏压超浅埋黄土隧道工程 施工有一定的参考借鉴意义. 关键词:偏压超浅埋大断面黄土隧道施工 中图分类号:U455.4文献标识码:B 1工程概况2施工方案 郑西铁路客运专线坳渠隧道全长276m,隧道按 客运专线双线350km/h设计.隧道衬砌内轮廓最大 跨度13.3m,最大高度11.18m,隧道内净空面积(轨 顶面以上)为100m,开挖断面为164m.地层岩性 为Q:老黄土夹砂卵砾石透镜体及古土壤层,局部含上 层滞水,具有膨胀性,上伏第四系上更新统Q黏质黄 土.进口段78m范围内覆盖层厚仅为3～6m超浅 针对进口段超浅埋的特点,原设计为明挖后施作 明洞衬砌,后经现场踏勘并约请专家论证,确定为明洞 暗作的施工方案.总体施工方案为从出口向进口方向 采用三台阶七步流水作业法施作(图1),严格遵循 先预报,管超前,弱爆破,短进尺,强支护,早封闭,勤 量测的原则,当施作至浅埋段时停止掘进.同时从 进口提前施作大管棚后,从进口向出口方向采用三 埋,同时山体偏压,为超浅埋偏压隧道.台阶七步流水作业法单工序施工. 韶前古枇^,超前支护 √ /～/√一J :6.2一_l埘Z-;Zj一二一:一:, 6.3…槲I栈桥 越0冬兰一—j]【.--一1 352—32—32—32—315～2514~60 (a)正面(b)纵断面 图1三台阶七步流水作业施工工序(单位:in) 2.1洞口边,仰坡开挖 根据设计边坡,仰坡开挖边线测量放样,安排人工 配合挖掘机分层自上而下开挖,随挖随支,分层高度为 2133.开挖边,仰坡时,人工用坡度尺控制坡比,分层支 护严格按照设计参数进行,挖至上台阶高度时,预留管 棚机作业平台,准备施作超前长管棚. 2.2大管棚施工 收稿日期:2010-01.23;修回日期:2010-02—20 作者简介:史赵鹏(198l一),男,山西太原人,助理工程师. 管棚长度为60m,由4,1o8mm的无缝钢管组成, 环向间距40cm(见图2),共46根,布管范围夹角 135.,每根钢管长6in,壁厚6mm.钢管的外插角为 1.～3.,采用自进式管棚机施工,管棚机型号为北京中 易恒通HTG一100型钻机,钢管接长采用内接丝,通过 15～20cm长的内接管车丝及无缝钢管内孑L车丝,将6 nl长的无缝钢管连接起来,保证两根钢管连接处维持 在一个面上(即保证连接处的平整度).安装好有孔 钢花管后即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌 制.注浆后再施工无孔钢管,无孔钢管可以作为检查 60铁道建筑 管,检查注浆质量.采用注浆机将砂浆注入管棚钢管 内,初压0.5～1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停 止注浆.注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍,若注浆 量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆, 直至符合注浆质量标准,确保钻孑L周围岩体与钢管周 围孑L隙均由浆液充填,方可终止注浆.注浆时先灌注 单号孑L,再灌注双号孔,注浆工艺示意于图3. 喷射 \||/f135o …钢筋网衬砌厚. ,/\/ \/ ～J f 【寸 ,,. 娶 一 一 图2大管棚施工横断面(单位:m) 图3注浆工艺示意 2.3套拱施工 管棚施工结束后,沿管棚轮廓线在其下方安设I25 工字钢架.工字钢架与管棚外露部分用钢筋连接牢 固,在管棚外轮廓铺设外模,进行混凝土导向墙施工, 为暗洞施工创造条件. 2.4开挖及初期支护 采用三台阶七步流水作业法单工序施工,将开 挖断面分为上,中,下及底部四个部分逐级掘进施工. 上部宜超前中部3～5m,中部超前下部3～5m,下部 超前底部10m以内.为方便机械作业,上部开挖高度 控制在4.5m,中部台阶高度也控制在4.5m,下部台 阶控制在3.38m. 严格实行单工序作业,开挖上导时停止中下导及 底部施工,开挖中导或下导时每次只进行单侧开挖,同 时停止上或中下导另一侧及底部施工,其它工序类似. 开挖时每一循环开挖长度控制在0.6m. 为保证安全,开挖前拱部施作42mm超前小导 管对拟开挖土体进行注浆预加固,待浆液达到一定强 度后,采用挖掘机开挖,预留一定厚度由人工持风镐修 边到位. 每一台阶开挖完成后,及时喷射4em厚微纤维混 凝土对围岩进行封闭,施作系统锚杆,设立型钢钢架及 锁脚锚杆,最后铺设钢筋网,分层复喷微纤维混凝土到 设计厚度