隧道下穿高速公路专项施工方案

隧道下穿高速公路专项施工方案

一、工程概况

隧道全长2932m，进口里程DK607+965，出口里程DK610+897，双线隧道，设计为12‰单面上坡。全隧除DK607+965～DK608+642.197段位于半径R=2804.326右偏曲线上，DK610+630.602～DK610+897段位于半径R=3500左偏曲线上外，其余地段均为直线。隧道出口紧邻小炳别双线中桥，全隧最大埋深约245m。

隧道洞身DK608+005～DK608+080段下穿高速公路，埋深约30m。DK608+005～DK608+080下穿高速公路段拱墙采用I20b型钢钢架（间距0.5m/榀），φ76中管棚、φ42小导管超前支护，Ⅴd型复合衬砌的支护体系。

施工时采用控制爆破，爆破震动速度不得大于5cm/s，并对该段地面及建筑物进行监测，以策安全。该段于隧道中线左右侧各25范围设置监测网，网格间距5m。施工期间对监测点进行沉降监测，若发现路面出现较大沉降，立即加强支护，提高监测频率并及时通知相关单位，以便处理。

二、施工方法

隧道下穿高速公路DK608+005～DK608+080段采取台阶临时仰拱法进行施工， I20b型钢钢架间距0.5m/榀。DK608+005～DK608+050段隧道顶拱部120°范围采用Φ76mm（壁厚6mm）钢管，中管棚内填充水泥浆；DK608+050～DK608+080段隧道顶拱部120°范围采用Φ42mm（壁厚3.5mm）热轧无缝钢管，小导管内填充水泥浆。

施工顺序：施工准备→测量放线→中管棚施工（小导管施工）→台阶临时仰拱法施工。

（一）超前支护

1、超前中管棚施工

(1)注浆加固范围及中管棚布设。在DK608+005～DK608+050段隧道的拱部120°范围内设置φ76mm的中管棚,每根长10m,环向间距 0.4m,每 7m一环 ,搭接长度为 3m，每环52根。

( 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φ108 mm×1m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2°~5°(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:①对孔要精确,钻具轴线要与导向管轴线重合;②钻机平台要搭建稳固,钻机要固定牢;③钻具上安装扶正器 ; ④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 KBY50/70型双液注浆泵 ,前进式注浆。注浆压力为 1.0MPa~1.5MPa或根据施工需要调整。

2、超前小导管施工

(1) 超前小导管施工及注浆加固范围。在DK608+050～DK608+080段隧道的拱部120°范围内设置φ42mm的小导管,每根长 3.5m,环向间距 0.4m,每 2.0m一环 ,搭接长度不小于1.5m，每环52根。

(2)测量放样，在设计孔位上做好标记，用风枪钻孔，孔径约

50mm。

(3)成孔后，将小导管按设计要求用风钻打入到设计深度，外露30cm焊接在后序架设的钢架上，与钢架共同组成预支护体系。

(4)采用吹管法清孔。注浆前，必须用高压风管输入高压风将孔眼土屑冲洗和吹净，以保证注浆效果。

(5)注浆。小导管安装完成后，应进行压水试验，压力不大于1.0Mpa。水泥浆水灰比为0.5～1.0之间调节，浆液由稀到浓逐级变换，即先注稀浆，然后逐级变浓至1.0为止。注浆压力控制在

0.5Mpa-0.7Mpa。水泥浆液应采用拌合桶配制，配制水泥浆时，应防止杂物混入，拌制好的浆液必须过滤后使用。注浆应采用专用注浆

泵注浆，并在规定时间内注完，随配随用。

注浆顺序为由下至上，浆液先稀后浓、注浆量先大后小，注浆压力由小到大。

单孔注浆压力达到设计要求值，浆液必须充满钢管及其周围的空隙。当压力

达到设计注浆终压并持续10-15min且注浆量达到设计注浆量的80%以上时注浆

方可结束。各注浆材料的性能要求均应满足设计及规范要求。

3、施工注意事项

该段施工时，如在施工中若发现检测数据变化大，或开挖后拱顶掉块严重，则根据实际情况及时对超前支护进行补强，采用加密超前小导管、双层小导管的超前支护形式。

（三）洞身开挖

该段施工采用台阶法加临时仰拱，其施工步骤如图3-5。

图3-5 台阶法加临时仰拱开挖步骤图

(1)利用上一循环架立的钢架施作隧道拱部超前支护，开挖①部；施作①部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚砼，铺设钢筋网，架立钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆及定位锚杆；钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。

(2)在滞后于①部4m后，开挖②部，施作②部台阶周边的初期支护和临时支护，即初喷4cm厚砼，铺设钢筋网，架立钢架和I18临时钢架，并设锁脚锚杆及定位锚杆；钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度；在滞后于②部一段距离(3-5m)后，开挖③部；台阶周边部分初喷4cm 厚砼；铺设钢筋网；接长钢架并设锁脚锚杆及定位锚杆；钻设径向锚杆后复喷砼至设计厚度。

(3)在滞后于③部6m离后，开挖④部；施作隧底喷砼。

(4)根据监控量测结果分析，待初期支护收敛后，拆除I18临时横撑，灌筑Ⅳ仰拱衬砌与边墙基础。

(5)灌注仰拱填充Ⅴ部至设计高度。

(6)利用衬砌模板台车一次性灌筑Ⅵ部衬砌(拱墙衬砌一次施作)。