跟管钻方案.doc

隧道超前管棚施工专项技术方案 1.工程概况与地质情况 1.1工程概况 汶川至马尔康高速C24合同段扑鸭脚隧道起讫桩号：左线ZK218+600～ZK220+082全长1482米；右线YK218+600～YK220+078，全长1478米，洞口设计里程为ZK220+082、YK220+078。卓克基隧道起讫桩号：左线ZK220+630～ZK222+525，全长1895米；右线YK220+618～YK222+557，全长1939米，进口设计里程为ZK220+630、YK220+618，出口设计里程为ZK222+525、YK222+557。 1.2地质情况 本项目路线经过地层有元古界、古生界、中生界及新生界，沿线第四系松散堆积层、沉积岩、岩浆岩和变质岩均有外露。地层区划分属川西地层区龙门山分区和马尔康地层分区。基岩种类繁多，岩性复杂。分布面积大的地层主要为三叠系（T）地层，第四系松散沉积物仅零星分布于山坡、沟谷和山前地带。本项目构造主体位于松潘~甘孜褶皱系一级构造单元。隧道穿越地层岩性主要为板岩、千枚岩、变质砂岩。 隧道为双线分离式隧道，洞口开挖出露为卵石土堆积层，属于易塌地层。 2.编制依据、原则和适用范围 2.1编制依据 ⑴ 汶川至马尔康高速公路马尔康段C24标段招标文件 ⑵《四川省汶川至马尔康高速公路C24标段两阶段施工图设计》 ⑶《公路工程技术标准》（JTG B01-2003） ⑷《公路隧道施工技术规范》（JTGF-2009） ⑸ 当地的水文、气象及本项目的地质资料 ⑹ 国家和当地地方法令、法规具体规定 ⑺《四川省高速公路施工标准化管理指南（隧道）》 ⑻ 业主对本合同段工程的质量和工期要求 ⑼ 本公司对其他相同地质条件施工的类似经验 2.2编制原则 落实施工合同的各项要求，以合同要求为依据进行总体施工安排，配备足够的机械设备和施工人员，确保施工工期和施工质量。 2.3编制范围 汶马高速C24合同段扑鸭脚隧道出口左右线；卓克基隧道进、出口左右线。 3.总体思路及施工部署 3.1总体思路 根据现场施工条件、围岩情况及施工图指导意见，采取洞口地表注浆、长管棚进洞的措施。由于现场开挖出露显示为卵石土层，采用常规的“送管”工艺，钻进过程中很容易出现卡钻、塌孔现象，成孔率很低，无法保证施工质量。而采用“跟管”工艺，导管与钻机钻头同时钻进，可以避免塌孔卡钻、钻不到设计深度的问题，故经过审慎地研究决定本项目隧道进洞大管棚施作采用“跟管”钻工艺。 。 3.2管棚施工参数 ⑴导管规格：考虑到跟管的顺利和材料的经济，在先进入段采用材质最好的R780，中间采用材质较好的DZ40，最后进入段采用普通热轧无缝钢管。头部6根材质为R780的管棚，中间9根材质为DZ40的管棚，尾部5根普通材质A108管棚。每根长1.5m，壁厚6mm，大管棚采用公母丝扣连接,边钻进边拼装达到管棚设计长度30m。 ⑵导管上钻注浆孔，孔径10~16mm，孔间距15~20cm，呈梅花型布置，尾部留3m不钻孔的止浆段。 ⑶管距：环向间距40cm。 ⑷倾角：外插角2°，应根据实际岩层产状做调整。 ⑸注浆材料：纯水泥浆，注浆压力1~2Mpa。 ⑹导管内插加劲钢筋笼，主筋4根，直径C22，固定环用A42热轧无缝钢管制作，每段长4cm，间距150cm，与主筋连接。 3.3施工方法 3.3.1超前管棚超前支护 超前管棚支护的目的在于保证隧道前期软弱土层开挖的安全，利用管棚钻进机在隧道拱部120°范围内钻设水平孔，埋设超前管棚钢管，并及时进行注浆固结土层，使隧道拱部形成一道“伞状保护环”。超前管棚支护结构的抗弯、抗剪能力可有效地承载局部松驰的地层荷重。在隧道开挖尚未支护时，超前管棚在这一空档期可发挥临时支撑的作用，使得隧道前期开挖安全得以保证，同时可减少隧道开挖引起的地面沉降。 3.3.2施工机具及原理 经过对多种可以进行管棚施工设备的综合能力的分析，由于导向跟管钻进能根据需要调节钢管的打设方向，可控制钢管按设计要求埋设。一般情况根据管棚钻机类型、钢管类型及地层情况确定初始外扩角及钢管打设过程中钻头角度的变化。本工程超前管棚采用志高90潜孔钻机，利用动力钻头实现内钻杆、大管棚同时跟进，冲击利用高压气动潜孔锤配偏心/对心扩孔钻头，利用高压气流将杂物吹出孔外。潜孔钻跟管作业工作原理如下图： 3.3.3施工工艺流程 超前管棚施工工艺流程见图 超前管棚施工工艺流程图 ⑴施工流程 ①导向墙施工： ㈠根据现场情况进行测量放线，确定套拱施工里程，在钢筋加工房放大样确定套拱拱架加工尺寸。 ㈡套拱钢拱架：I18工字钢拱架纵向安装3榀，间距70cm，纵向分布C22连接钢筋环向间距1m。仰坡中预埋锚固筋要与I18工字钢焊接，避免在浇注混凝土时移位。 ㈢超前大管棚导向管（孔口管）为φ140mm钢管，壁厚5.5m