文档介绍：大鼓山隧道下穿公路施工技术探讨
大鼓山隧道下穿公路施工技术探讨
【摘要】莆永高速公路泉州段大鼓山隧道施工中,隧道进口即遇到下穿公路难题,公路距离隧道洞口不足40m,路面离拱顶垂直高度16m,本文结合施工中采用的具体方案做总结分析,解决了浅埋地层下穿公路时隧道安全施工技术,为同类工程施工提供借鉴。
【关键词】下穿公路浅埋隧道施工
中图分类号:U45文献标识码: A
工程概况
福建省莆田至永定(闽粤界)高速公路永春至永定泉州段大鼓山隧道位于安溪县感德镇尾园村,隧道总体走向呈南东-北西向曲线形展布,隧道为上下行分离的四车道分离式隧道,隧道净空均为(宽×高)×,设计时速80km/h。隧道与县道x339线斜交,夹角62°,隧道下穿县道,埋深16~18m,公路路肩距离隧道洞口最小处不足40m(见图1)。
此县道为安溪县通往龙岩的主要通道,日间有公交线路通行,且为连接后三个标段的唯一通道,业主及相关部门提出公路沉降值要求最大值不得超过30cm。地质情况:主要由残积砂质粘性土及全-强风化花岗岩组成,围岩呈松散结构,且节理、裂隙发育。
二、主要控制措施
大管棚施工
施工图设计采用40m长超前大管棚施工工艺,按照相对位置,大管棚已经深入到县道正下方,如何保证管棚的施工长度和注浆效果是控制公路下沉量和隧道安全开挖的关键。
管棚套拱施工
沿隧道衬砌设计外轮廓线外(考虑拱顶预留沉降量)设60cm厚C25钢架砼套拱,钢架采用3榀I18工字钢,纵向间距75cm,各榀钢架间焊接环向间距为1m的Φ25连接钢筋,套拱纵向长度200cm。施工时为了减少钻孔中钻杆因自重和钻杆刚度下沉带来的孔位下垂,根据施工经验在套拱中沿钻孔方向预埋仰角4°的φ127×4mm孔口管(考虑设计纵坡),用全站仪通过坐标法确定其平面位置,运用坡度尺设定孔口管仰角及外插角。孔口管密贴钢拱架外延焊接牢固,以防止套拱砼施工时产生偏移。
施工机械
超前大管棚钻孔机采用海王星-90B型多功能全液压履带钻机,该钻机最高水平钻进高度3m,主臂垂直360°回转。采用顶驱双作用冲击和回转,将套管和钻杆同时冲击回转钻入软弱围岩,钻孔时采用液压夹持器和大通孔动力头、大扭矩回转钻杆钻进穿孔,既提高了空向精度,也提高了钻孔深度。
管件制作
管棚采用42m长φ108×6mm热轧无缝钢管,环向间距40cm,共40根(图2)。为利于管棚整体受力,相邻钢管的接头应前后错开1m以上,选用节长3m、6m两种长度规格的钢管,钢管接头采用长15cm丝扣连接。钢管周边钻设φ10mm注浆孔,孔间距20cm梅花形布置,管头制作成锥形,(图3)。

图2管棚布置图

图3钢管制作示意图
钻孔
为了保证钢管安装质量,选用直径φ127mm钻头一次成孔。钻机开钻时,应先低速低压钻进,待成孔8m后根据地质情况调整钻速(图4),钻进过程中经常用坡度尺检测钻设角度。认真做好钻进过程的原始记录,并根据岩屑判断地质状况,作为洞身地质预报参考资料,指导洞身开挖施工。
顶管施工
成孔后,采用钻机的大扭矩、大动力头钻进工艺,旋转顶推钢管。钢管接头丝扣连接为满足管棚受力要求,同一横断面内的接头数量不大于50%,将编号为奇数的有