长管棚技术在城市软岩隧道施工中应用

《长管棚技术在城市软岩隧道施工中应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、长管棚技术在城市软岩隧道施工中应用　　摘要本文结合胶州湾湾口海底隧道青岛端接线隧道开挖支护工程实例，探讨了一种新型支护技术措施—长管棚（3０ｍ）超前支护注浆施工技术在软弱围岩隧道开挖支护施工中的应用。结果表明,该技术可以克服传统施工技术存在的缺点,支护效果优良，可以为今后类似工程施工中提供参考。关键词长管棚超前支护软弱围岩城市隧道施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：一、前言8在软弱浅埋围岩中修建隧道，为保证开挖过程中不因围岩过度松弛造成局部失稳坍塌，在开挖之前沿开挖轮廓线周边进行超前支护已成为隧道通过不良地段行之有效的辅助措

2、施。在目前的超前支护方法中，主要有超前锚杆、超前小导管注浆和超前管棚。超前锚杆和超前小导管注浆具有施工便捷、技术易掌握、机械化配套程度要求不高等优点，但支护长度小（仅３～５ｍ），锚杆或小导管伸入工作面前端滑动线内距离短，开挖循环进尺受限制，一般在浅埋松散地层中循环进尺多控制在15～17m,循环次数增加，工序交换频繁,特别是在自稳能力极差的围岩中，锚杆和导管前端仍在滑移面内，起不到超前支撑保护的作用,极易造成工作面失稳,存在较大的安全隐患。为此，针对当时工程地质条件探讨了长管棚预注浆超前支护施工技术在胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程软弱围岩隧

3、道开挖支护施工中的应用。胶州湾海底隧道是青岛市规划“南隧北桥”中的南隧,是胶州湾海底隧道和快速路三期的重要纽带。胶州湾湾口海底隧道青岛端接线工程,南起胶州湾湾口海底隧道青岛端终点，向北以上下行分离式双洞隧道形式分别沿四川路、云南路向北，在东平路路口北侧出地面后开始高架，于山西路路口上方合流后接入快速路三期工程。云南路主隧道（左线）起点里程ZK1+095.98，分界点里程ZK2+755,长1659.02m。为单向三车道，最大开挖宽度为17.5m，最大开挖高度为13.08m，断面方186.2m3。埋深在3-25m之间，多为一倍洞径。工程位于青岛

4、市老城区，隧道穿越云南路地下，道路的两侧均为密集的居民小区和高层建筑，隧道从建筑物边缘甚至下部通过，且地表埋深浅，建筑年代久远且较为密集，地下管线较多，给隧道的施工带来了极大的难度。二、管棚设计见图1管棚布置立面图和图2管棚布置侧面图图1管棚布置立面图8图2管棚布置侧面图（一）、管棚设计参数管棚布设：拱部140°范围内,共计51根。1、管棚采用热扎无缝钢管制成，长度为30m。直径108mm,壁厚6mm钢管中心间距为40ｃｍ；2、单号为钢花管，双号为不开孔的钢管。钢花管上钻注浆孔，孔径10mm，孔间距250mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止

5、浆段1500mm；见图3钢花管加工图3、钢管采用丝扣套管连接，套管采用长度300mm，壁厚6mm的Ф114钢管加工，加工300mm的内车丝扣，Ф108钢管加工150mm的外车丝扣；见图4丝扣加工图4、钢管沿隧道开挖轮廓线纵向近水平外插设置，外插角为1°～3°；5、钢管施工径向误差不大于２０cm，沿相邻钢管方向不大于５cm；6、每根管棚尾部均焊有止浆板，在止浆板中间钻Φ20带螺纹的注浆孔，可方便与注浆头相连接。7、管棚接头在同一个截面的数量不得超过50%，并且相邻两接头应错开1m以上的距离；图3钢花管加工图8图4丝扣加工图（二）、注浆参数1、

6、注浆采用水灰比1：1（重量比）单液水泥浆，在早期强度要求较高时可采用双液浆。在钢管最外端1.5m范围内不设置注浆孔，采用M10水泥砂浆灌注。孔口用厚度3-5mm钢板凿孔焊接注浆管等直径小导管来封堵；钢管与孔壁空隙得封堵，利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封堵，封堵材料入孔内不小于1m长度，确保封堵质量。2、注浆量及注浆结束与否，不是以时间来判断，而是以注浆压力来控制，当注浆压力持续升高，接近或达到注浆额定压力时，该管注浆即可结束。注浆初压0.5～1.0Mpa，终压2～2.5Mpa。3、单孔注浆量：式中为浆液扩散半径，取=0.6，为钢花管长，

7、取0.85为注浆饱满系数，为地层孔隙率，根据现场土工试验测得，由此算得单孔注浆量为0.9～2.0。三、施工要点（一）、大管棚施工前准备工作1、疏排地表水洞口仰坡稳定地层，增设环型截水沟一道，拦截地表水建立枝状排水系统，使地表水尽快顺畅地排出洞口不稳定范围，以防积水下渗。82、引排地下水为引排洞口段地下水，在适当位置钻设２个20cm降水井，利用深井潜水泵和螺杆泵抽取地下水以疏干土体，降低洞口周围地下水位。3、施作套拱作为大管棚导向墙洞口前端采用1.75ｍ×0.45m长套拱（２５＃砼）作为大管棚导向墙。套拱在洞口衬砌外轮廓线以外施作。套拱基础施

8、做长1.75m×宽1m×高0.5m的C25混凝土基座。导向墙内埋设3榀格栅拱架拱架与长度1.75m、壁厚6mm的Ф152管棚孔口套管焊成整体。孔口套管沿拱圈环向布设间距、位置及方