图云关隧道大管棚施工方案

1、工程概况

图云关长大隧道是贵阳市油榨街至小碧城市道路工程的咽喉工程，该工程位于贵阳市南明区境内，跨越贵阳市国家森林公园。

图云关长大隧道为上、下行分离式隧道，双向6车道。其中左线长1835米，右线长1755米。设计纵坡为+1.7%，全隧均处于曲线上，最小曲线半径为1200m。隧道进口位于闹市区油榨街街口、森林公园西侧山坡坡脚。居住人口较多，且地势东高西低，属陡坡地形，给施工生产带来一定的困难。隧道出口位于市委党校北侧1公里森林公园内，地势相对较平，无居民居住，有利于施工生产的开展。

从图纸上统计，该隧道Ⅲ类围岩330米，占总长的9.2%，Ⅳ类围岩1923米，占总长的53.6%，Ⅴ类围岩1337米，占总长的37.2%。该隧道围岩类别以Ⅳ、Ⅴ为主，占总长的90.8%。

地质情况：进口端为石灰系大塘组薄至中层砂岩及灰岩，岩体呈层状结构，较破碎。围岩稳定性差，局部有不稳定岩体，不及时支护围岩，短时间可能坍方或有较大塑性变形;出口端为龙潭组（p21）强风化页岩和第四系粘土，左、右线出口洞口覆盖层分别为6m和4m，洞身段主要由二叠系龙潭组燧石灰岩和第四系残坡积土组成，本段围岩不稳定，不及时支护很快松驰、失稳。

2大管棚设计情况

左、右线进、出口段围岩级别均为V级。进口端从明暗交界处往大里程方向30m范围内设置超前大管棚，左右线里程分别为：MLK1+592-MLK1+622；MRK1+605-MRK1+635; 出口端从明暗交界处往小里程方向30m范围内设置超前大管棚，左右线里程分别为：MLK3+410-MLK3+380；MRK3+300-MRK3+270.大管棚结构参见《超前大管棚设计图》（附图1）。

管棚施作参数：

(1)钢管规格：热轧无缝钢管；φ89mm；壁厚5mm。

(2)管距：环向间距中对中50cm。

(3)倾角：外插角1%。

(4)施工误差:径向不大于20cm。

(5)纵向同一横断面接头数量不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。

(6)管棚前段设长15cm的锥头，尾部焊φ8的加强箍筋。

3、主要工程数量

4、施工准备情况

4.1施工管理人员名单

4.2主要机械设备计划

5、劳动力计划、工期及进度计划

5.1劳动力计划

隧道施工各作业班组配置人员如下：

⑴开挖班：56人。负责管棚钻孔及边坡控制爆破钻孔。

⑵支护班：28人。负责临时边坡、仰坡支护。

⑶钢筋班：20人。负责型钢、钢筋制作安装、模板安装、浇筑砼。

⑷综合班：20人。风、水、电管理维护，零星工作等。

5.2工期计划

出口左线大管棚：计划开工日期：2008年8月1日，计划完工日期：2008年8月30日。出口右线待拉槽开挖后施工大管棚，进口左右线在房屋拆迁、三通一平后，选择合适时间施工右线大管棚。

6、施工方法

6.1套拱施工

左线路基拉槽开挖到洞口位置时，在洞口处预留核心土，其作用为稳定掌子面围岩，并作为立模、钻孔等搭设支架的平台。模板均采用木模，内贴PVC板。模板采用型钢拱架和脚手架作支撑。按设计固定好导向管后立模灌筑套拱砼。

(1)套拱型钢钢架的加工及安装

a、套拱型钢采用I16工字钢，加工后在1:1样台上试拼，试拼合格后编号堆码备用。

b、测量准确定出隧道中线、套拱拱脚和拱顶标高。

c、现场安装必须严格按编号拼接。型钢安设平稳并与预埋钢板焊接，以防止型钢位移。

(2)管棚导向管安设

套拱型钢安好后，用全站仪和地质罗盘准确放出导向管位置，然后安设导向管，导向管外插角1°，方向与线路方向平行。

其一端用φ16的钢筋固定于第一榀钢拱架上，沿中线方向布设，并控制大管棚施工时的外插角1°，同样用φ16钢筋固定于钢拱架上，钢筋与型钢钢架按设计及规范要求焊接固定，安装完毕第一根孔口管后，依次安装其余50根导向管。

(3)混凝土施工

模板均采用木模，内贴PVC板。按照套拱内轮廓（扣除模板厚度5cm）加工支撑内模的拱架，拱架用I18工字钢加工。其余模板采用φ42脚手架管和焊接拉筋加固。混凝土（C25）采用商品砼，吊车起吊浇注。

6.2管棚施工

套拱达到80%的强度后，进行大管棚施工。管棚严格按设计位置施工，准确控制钻机钻孔方向，每钻完一孔后立即顶进钢管。先钻编号为奇数的孔，注浆后再钻编号为偶数的孔，即钻孔顺序为从拱腰往拱顶方向，左右对称施钻。钻孔施工开始速度不易太快，在钻进50cm后转入正常速度。当第一节钻杆进入围岩尾部剩余20-30cm时停止钻进，人工接上第二节钻杆，换接钻杆时检查钻杆是否弯曲，连接丝口有无损伤，中心水孔是否畅通等，不合要求应及时更换。在钻孔过程每钻进一定深度后，用钻机带动钻杆和钻头作来回运动，以防卡钻。终孔后用φ50的钢管，焊接成长度为31的长管，同高压风管连接，边将钢管送入孔内，边用高压风将孔内的碎石和泥土吹出，直至孔底为止。

大管棚采用φ89×5mm热扎无缝钢管，环向中对中间距50cm。管棚外插角为1°，

方向与路线中线平行。为利于管棚整体受力，横向同一断面内的接头数量不大于50％，相邻管接头前后错开不小于1m。奇数孔的第一节钢管长4m，偶数孔的第一节钢管长6m，其余采用同规格6m钢管。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。每根管棚的钢管最前端15cm范围做成锥形，以便顶进。

6.3大管棚注浆

(1)准备工作：压浆前，应对孔道进行清洁处理，并使孔壁完全湿润；冲洗后，使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。

(2)水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌。对于因延迟使用所致的流动性降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动性。

(3)压浆时缓慢、均匀地进行，不得中断，并使孔道内排气通畅。

(4)压浆使用活塞式压浆泵。当注浆压力达到1～2MPa时，静压5~10min后停止注浆。关闭注浆嘴上的闸阀，拔除注浆管。

(5)注浆结束后及时清理管内浆液，并用M5水泥砂浆紧密填充。填充前将加工的止浆塞(止浆塞上应留一排气孔和注浆孔)安装在管口，同时将塑料排气管塞入孔底附近，然后灌浆，当排气管出浆时，即可停止灌浆。

(6)注浆参数

a浆液扩散半径：不小于0.5m

b注浆材料：水泥-水玻璃

c水泥浆水灰比：0.8：1-1：1，水泥浆与水玻璃体积比1：0.6，必要时掺速凝剂。水玻璃浓度为35波美度，模数为2.4。

d注浆压力：初压0.5-1.0MPa，终压2.0 MPa。

6.4管棚质量要求

管棚长度不小于设计（30m）长度，空位偏差为±50mm,钻孔深度偏差为±50mm，钢管插入孔内的长度不得小于设计长度的95%（28.5m）。

6.5注浆结束标准及效果检查

a单孔注浆结束标准：每段注浆都正常进行，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80%或未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量即可结束本孔注浆。

b全段结束标准：设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象，注（压）水试验地层吸水率小于0.05L/min，粘土固结强度σ＞0.4MPa。