黄家湾隧道超前长管棚施工方案概论

隧道超前长管棚施工方案

一、编制依据

1.1编制依据

⑴国家的法律、法规和铁道部、湖北省的相关管理制度规定。

⑵本项目标准、指南、验标、工法、定型图、通用图、标准图等。

⑶汉十铁路公司下发的指导性施工组织设计。

⑷项目招标文件、施工承发包文件、补遗书等。

⑸客专用材料、机械设备、机具等相关规程、标准、质量文件。

⑹本项目采用的施工图、设计文件、技术交底、纪要等。

⑺当前客运专线铁路建设技术、装备和施工水平。

1.2编制范围

新建汉十铁路HSSG-9标段黄家湾隧道施工。

二、工程概况

一）、工程简介

黄家湾隧道位于湖北省襄阳市襄城区尹集乡姚庵村附近，尹集乡湖北省襄阳市襄城区西南角。场区以低山丘陵为主，地形起伏较大，局部陡峭。隧道穿越粉砂质页岩、粉砂质页岩强、弱风化地层，本隧道为起讫里程为DK292+880～DK293+495，长615.00m。隧道穿越低山丘陵区，

二）、工程地质概况

1、地形地貌

黄家湾隧道为低山丘陵地貌，地势起伏较大。山坡自然坡度一般25º～35º，局部较陡峭，坡度大于50º区内海拔标高一般为120.61～215.75，最

大海拔约为225.6m。山坡多基岩出露，部分覆盖薄层中上更新统残坡积层粉质黏土。植被较发育，丘陵多为杂草与林地。

2、地质岩性

岩性主要为粉质页岩：灰黄色，强风化，粉砂质泥质结构，页理状构造，节理裂隙发育，局部见铁锰质侵染，岩芯破碎多呈块状，块径2～９m，少量柱状，节长10～62m，岩质软，手可掰断，属软质岩。

3、地震基本烈度

根据《中国地震动参数区划图》（GB18306-2001）及本线地震安全性评估成果，黄家湾隧道隧址地震动峰值加速度为0.05g地震动反应谱特征周期为0.35s。

4、水文特征

(1).地表水特征

隧道区域地表水不发育，主要以鱼塘水为主，DK292+880～930右侧约20米发育水塘，地表水接收大气降水的补给，水量一般，受季节性影响较大。

（2）、地下水类型

地下水类型为岩基裂隙水，主要为风化裂隙水：主要赋存于基岩的风化裂隙中，岩体受风化影响而破碎，含水较均一，不发育～弱发育。三）、工程概述

由于隧道进、出洞口浅埋，为了保证隧道开挖稳定，实行管棚预支护，预先处理围岩，提高其整体性，增加稳定性，能承受开挖后的围岩应力和抑止围岩变形。

在黄家湾隧道进口30m、出口40m，隧道拱部140°范围采用φ108无缝钢

管（壁厚6mm）超前大管棚注浆支护辅助施工，共设47根，环向间距为40cm,外插角1~3°，注水泥浆。同时根据实际情况在地下水较发育可添加水泥浆液体积5%的水玻璃，进行水泥-水玻璃双液注浆。

导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m*1m,在隧道开挖轮廓线以外施作。C20混凝土内嵌2榀工18工字钢拱架作为长管棚定向拱架，φ140无缝钢管（壁厚5mm）作套管，用φ25螺纹钢固定在拱架上，套拱纵向长度1m，拱架之间用φ22螺纹钢连接，拱架间距50cm。

超前大管棚采用φ108无缝钢管，壁厚6mm，节长3-6m。采用丝扣连接，丝扣长15cm，φ114×6套丝扣钢管长30cm。钢管接头按奇、偶数错开，纵向同一断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m 。超前大管棚施工时，钢管与隧道中心线平行，其仰角为1~3°（不包含路线纵坡）。

四）、长管棚及套拱工程量

套拱工程数量表

长管棚工程数量表

三、工程进度计划安排

隧道长管棚工程施工计划安排

四、施工准备

1、施工前，全线已完成导线点、水准点测量数据的复测，并在线路附近增设了导线点与水准基点。

2、施工拌合场地己在隧道出洞右侧建设完毕。内配配备砂浆和机二台，设备及相应的小型机具的安装调试均已完成。

3、施工用水取自自然沟渠，按照标准化要求设置蓄水池，采取高压变频供水。

4、人员配备

本工程开工前，组织全体技术人员，包括测量、质检、试验、材料相关人员。熟悉施工图纸，了解施工内容。由技术总管主持开展技术工作，对各部门人员进行分工。

5、施工机械设备

施工机械已进场，技术状况良好。附：《进场设备报验单》

6、施工配合比

施工所需用水泥、碎石、砂、片石材料均已由监理抽样送试验室试验合格；施工用配合比已报批，可按配比施工。

7、材料准备

C20混凝土从拌合站运输至现场，导向钢管采用φ140*5mm热轧无缝钢管进出口各需47米，管棚钢管采用φ108*6mm热轧无缝钢管进口需1410米,出口需1880米，18工字钢进出口各需30米。

φ108*6mm热轧无缝钢管单号管采用钢花管，双号管采用钢管，钢管分为3米长和6米长两种，以丝扣连接而成。钢花管上钻注浆孔，孔径10~16mm,孔间距11cm,呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm，注浆孔只能钻孔，不能用电、氧焊等烧割进行。

五、大管棚施工工艺

大管棚施工工艺流程见下图所示：

大管棚施工工艺流程图

六、大管棚施工方法

1、钻机工作平台开挖

首先根据钻机自身高度确定台阶的开挖高度，由原地面自上而下挖台阶，仰坡面需竖直开挖，以便管棚导向墙施作。当挖至台阶底部时，形成管棚钻机施作平台。考虑钻机平台高度不能满足导向墙施作高度，需将开挖平台两侧以外的位置进行加深，具体开挖断面如下图所示。开挖方法主要采用机械开挖，人工用风镐配合，挖机、装载机装渣、汽车运输出渣。

2、测量放线

技术人员首先复核线路中线、水平，根据线路中心线控制桩及高程控制点在仰坡面标识出隧道中心线及外拱顶标高，并根据暗洞开挖轮廓线在仰坡面画出外拱弧，做为导向墙立模的依据，根据导向墙的里程控制好导向墙内外模的高度，并预留相应的沉降量。

3、施作导向墙、安设导向管

（1）工字钢安装

为保证管棚施工刚度，于导向墙内设2榀工18工字钢架，工字钢中心半径为7.67m，间距0.5m。每榀钢架分为三个单元，钢架必须保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，工字钢各单元通过连接板焊接并用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查，每榀钢架每端共需8套螺栓、螺母。钢架安装时应严格按照设计中线及水平位置架设，安装尺寸允许偏差：横向和高程为0~+5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15~20cm。在灌注混凝土时钢架应全部被混凝土覆盖，钢架保护层厚度不得小于40mm。钢架在加工完毕以后应在水泥地上试拼，钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。2榀钢架间纵向采用Φ22钢筋按环向1m间距布置，