桐庐隧道施工中大管棚施工工艺探讨

桐庐隧道施工中大管棚施工工艺探讨

李洋

中交二航局安徽芜湖241000

摘要：桐庐隧道施工过程中大管棚的施工工艺过程需要进行相应的探讨，大管棚的施工过程需要通过相应的时代追踪，适应新时代的变化的同时，更有效并且更快速的完成有关桐庐的大管棚的施工过程，在施工过程中，需要进行相应的施工工艺的探讨，本文主要就桐庐隧道的施工过程中的大管棚的施工过程进行相应的论述，并且就其施工工艺进行相应阐述，为日后相关的隧道施工工程或者类似的大管棚的施工工艺进行提供类似经验。

关键词：桐庐隧道大管棚施工工艺

引言：桐庐隧道是隧道中较有明显特征的隧道，其最为明显的特征莫过于大管棚的施工情况，大管棚的施工情况被所有隧道施工过程誉为最为值得借鉴与参考的隧道，尤其是以桐庐隧道施工过程中的大管棚的施工工艺的探究与讨论，为日后相应的大管棚施工提供类似的经验与参考价值，本文主要对桐庐隧道施工过程中的大管棚隧道的施工及施工工艺进行探究，主要追求最为美好的施工工艺，为日后相应的施工工艺进行价值参考。后文将主要论述桐庐大管棚中的施工情况，并且就其施工工艺进行讨论。

一、桐庐隧道施工大管棚施工情况

1.工程概况

桐庐隧道位于浙江省桐庐县成的一个收费站的附近，具有明显的环境特色和挖掘特色，桐庐互通共有三条匝道，其中两条为单车道匝道宽8m，一条为双向主线匝道宽16m。桐庐隧道在DK100+595、DK100+633、DK100+674处下穿杭新景高速公路桐庐互通匝道，对应桐庐互通匝道里程分别为：C匝道K0+340、A匝道K0+495、B匝道K0+327。首先，它的环境特点和周围的地形地貌决定了桐庐隧道挖掘的情况及相适应的挖掘工艺，桐庐隧道穿越匝道段采用暗挖的挖掘方式。在施工过程中，还要本着对周围环境的危害尽可能的减少，植被的破环减少，并且便道的设置会更加方便施工。本文以C匝道为例，论述一下桐庐隧道的施工情况值得关注与吸取相应的经验，用以日后相类似的隧道的设置与沟通。下图为线路平面图

图1线路平面图

2.水文地质情况

下穿桐庐互通匝道范围内地表水不发育，地下水主要为第四系孔隙潜水、基岩裂隙水。孔隙潜水主要赋存在第四系冲洪积地层中，主要含水层为卵石土，含水层较厚且稳定，地下水较发育。基岩裂隙水主要赋存于岩层风化裂隙中，由于岩性以泥岩为主，为相对隔水层，地下水整体不发育。隧道洞身位整体位于泥岩范围内，地下水主要为基岩裂隙水，不发育。

C匝道处工程地质情况表层为Q2卵石土，灰黄色，稍湿，密实，以黏粉粒填充，胶结良好，下伏基岩为Q1y钙质泥岩、含灰岩瘤钙质泥岩，青灰色，紫色，肝色，全～弱风化，局部夹砂砾岩，岩层产状155°∠30°。下图为线路纵断面图

图2线路纵断面图

3.施工布置

临时工程规划本着方便施工，合理安排，节约用地的布置原则。施工场地应修建完善的排水系统和畅通的施工道路，多余的土方拉运到弃土场，施工现场及时清理，保持整洁。

施工便道要充分利用乡村道路，纵向便道尽量利用永久性征地，做到既能保证铁路施工需要，又少占土地，少破坏植被。便道设置要求：混凝土路面宽4.5m，横向设2%排水坡，路侧纵向设排水沟。

施工辅助用水从附近沟道中取用。

施工用电采取T接引入变压器的方式，在DK100+520线路右侧设置1个630KVA的变压器，施工用电主线由变压器引出，供应现场施工用电。下图为施工布置图

图3桐庐隧道临时场地布置示意图

4.工期安排

（1）工期安排

图4-1掌子面工期安排

图4-2仰拱施做工期安排

图4-3二衬施做工期安排

5.主要施工方法

桐庐隧道在DK100+570～DK100+700段采用暗挖法下穿杭新景高速公路桐庐互通3条匝道。下穿C匝道的总体施工方案如下：

（1）超前支护

本段超前支护方式采用双层φ159mm长管棚及II型超前小导管注浆预支护。根据前期双层φ159mm长管棚施工的具体情况（左侧支护范围DK100+580.0～DK100+610.0共30m，右侧支护范围DK100+580.0～DK100+605.0共25m），确定II型超前小导管支护的范围为DK100+605～DK100+625.2，共20.2m。

施做洞身双层φ159mm管棚时需设置管棚工作室，管棚工作室纵向长度7.2m，设置范围为：DK100+572.8～DK100+580.0，其中渐变段为3榀渐变工字钢1.8m，标准扩拱1m段为9榀钢架5.4米长，具体位置如下表所示。设置范围为：拱部140°范围内扩拱1m，边墙采用渐变至正常洞身半径。如下图所示。

图5-1双层φ159mm管棚工作室截面图

导向墙采用C25喷射混凝土，截面尺寸为1m×2m，导向墙基础设置在基岩中。导向墙内纵向设2榀HW175型钢，钢架外缘设置φ219mm壁厚5mm导向钢管，导向钢管安装时应结合管棚的间距（环向间距40cm）及外插角（10°）进行设置并与钢架焊接牢固。洞身长管棚正面布置图及洞身导向墙型钢、导向管布置图分别如下图所示：

图5-2洞身长管棚正面布置图

图5-3洞身导向墙型钢及导向管布置图

管棚钢管制作与安装：钢管在专用的管床上加工好丝扣，外车丝扣长度不小于15cm；并在导管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，在尾部（孔口位置）预留不钻孔的止浆段150cm。管头焊成圆锥形，便于入孔。

棚管顶进采用挖掘机和管棚机钻进相结合的工艺进行施工，即先钻大于棚管直径的引导孔（φ194mm），然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管，管棚安装好后再在管棚内放入钢筋笼，以增强管棚的刚度。注浆材料采用水泥浆液，其水灰比为1：1（重量比）。初压0.5～1.0MPa，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆终压2MPa，持压3～5min后停止注浆。如下图所示：

图5-4洞身管棚内钢筋笼示意图

图5-5钢筋笼断面示意图

II型超前小导管施做

采用φ42mm，厚3.5mm的热轧无缝钢管，钢管长度为4.5m，为便于超前小导管插入围岩，钢管前端宜做成尖锥状。钢管环向间距40cm，纵向相邻两排的水平投影搭接长度不小于100cm，外插角为10～15°。注浆材料采用水泥浆，按设计要求配制浆液，注浆采用电动注浆机压注，注浆压力为0.5～1.0MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。

（2）开挖方法

根据超前地质预报及目前掌子面的围岩情况，为确保在规定的时间内完成下穿C匝道的施工任务，开挖时采用三台阶法进行开挖。开挖进尺应根据围岩情况而定，初步定为：匝道封闭后每循环开挖进尺控制为4榀之间（0.6m/榀）；上台阶开挖高度为4.63m，长度为5.0m；中台阶开挖高度为3.6m，长度为5.0m；下台阶开高度为3.5m，长度为5.0m；仰拱一次开挖6.0m。

图6三台阶法施工工序断面示意图

（3）施工工序

施工准备→测量放线→洞身双层φ159mm长管棚超前支护（或II型超前小导管预注浆支护）→超前地质预报→分部开挖→初喷、出渣→架立钢架→锚杆施工（如有）→挂钢筋网→复喷混凝土至设计要求→仰拱开挖→仰拱、仰拱填充→防水层施工→二次衬砌→附属工程施工。

桐庐隧道施工的大管棚施工指的是桐庐隧道施工过程中某种具体的施工方法，大管棚施工为超前施工，具体是说通过对路段极其靠前路段的具体施工，通过路段的超前支护保证路段施工的正确性和完整度，通过对具体施工路段的具体分析，掌握施工路段的施工不影响周围的施工环境及对周围的植被与土壤不造成危害，开挖方法是根据具体的开挖情境进行合理设计并根据具体的变化情况进行的更改，大管棚有着自己的施工特点和施工特色，通过测量与设置更好的对其施工特点与特色进行掌握与安排，对整体的大管棚的施工有效，超前支护指的是在施工过程中对施工进行超前的支护方式，保证大管棚的顺利施工。

大管棚的初期支护方式为喷射混凝土，描杆支护，喷射混凝土的过程首先需要对具体的施工过程与喷射角度进行测算与测量，保证喷射的角度与方位，喷射的混凝土应该保证喷射的与需要方位吻合，恰如其分就喷射的混凝土进行具体施工，除此，描杆支护指的是对描的杆进行具体保证，描杆的具体措施需要进行及时的保证，在描杆的前期进行杆的具体测算，对杆的具体施工方位进行测量，此外，描杆的具体角度需要进行及时有效的修正，修正的方位应该与具体方位保持一致，总之，桐庐隧道的施工过程中大管棚的施工技术有着显著的工艺特色，后文将具体讨论大管棚的施工特色与特点。

二、安全管理

1.安全管理措施

在桐庐隧道大管棚施工过程中，安全保障可以说是具有极为鲜明的特征，首先，具体的安全分设部门，尤其是每个具体的安全保护措施都极其完善与完备，对于将要发生的安全问题也有着及时处理的举措，安全保障部门分设为安全前期保障，安全中期保障以及安全后期保障，指的是在施工过程中对工程的期间段起到的相应的保障，安全前期保障指的是在工程施工前期，应该预防的安全问题，由相应的部门提出可能发生的问题，并且提出预备的解决方案，中期指的是在安全施工中，对于工程的有效监督与检查，有效防范施工过程中出现的各类问题，安全后期保障指的是在施工过程中对后期的检查，防范以忽视安全问题而出现的各种，安全管理措施除了上述提到的种种，还会有制度保障，技术保障，甚至人员保障等等。

2.施工质量的有效保证

桐庐施工过程中大管棚施工对于质量要求较高，然而，在其施工过程中，质量有着较高的保证，质量绝对相对稳定，为日后相应的施工工程提供类似案例和相应的保证措施。首先，桐庐施工过程中的质量考核标准较高，标准比一般考核标准要严格的多，质量的考核标准决定了工程的整体质量，对于钢筋水泥的加固方式也有着明确甚至于近乎严格的标准，这种考核标准直接决定了施工者的施工态度，对于整体施工工作的要求看法，甚至于对于考核的整体审核，为日后相应的质量改变提供了参考价值。除此之外，对于整体的质量保障还有来自工作人员的监督，工作人员保障施工的质量坚持要求在施工过程中的全体人员需要及时把握并且确保施工的正确与施工质量的监督，为了日后施工质量的出现，需要所有人进行监督直到任务的完成。

2.应急救援预案完备

所谓应急救援就像名人的公关团队，在出现问题时对于名人形象的把握，有效减免负面新闻对于名人形象的影响，在施工工程中，就为在出现各种问题时的应急预案，保证在出现各种问题时可以极为有效的处理，不需要临时来想，也无法保证问题的发生带来的各种影响，这就为最为简单的应急预案，在桐庐施工过程中，对于大管棚的施工，难免也会出现各种不应该出现的问题，这时候，对于问题的及时处理就成为关注的重点，同时也是关注的看点，选择合适的处理方式需要投入更多的力量，需要投入更多的精力，在应急预案的处理过程中，需要更为广泛的关注。在桐庐的施工过程中，对于各种问题的出现如何有效处理，应急救援预案已经详细而且明确表示，应急预案是平常事件发生的各种累计，是所有预案的及时处理，对于各种专业人士而言，合理的应急救援预案表示着专业人员的能力。

三、结束语

桐庐施工过程中大管棚的施工的鲜明特色有安全措施完善，安全保障明显，并且质量得以保证，质量较为优秀，可以保障质量的前提下对于应急预案也比较完备，应急措施可以更好的保障桐庐施工的有效性和完整性，在桐庐施工中大管棚的施工可以有效减缓大管棚的出现的各种问题，总之，大管棚的施工工艺值得所有建筑隧道工地的效仿，建成优秀并且具有特色的大管棚指日可待。

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