交通建设 建材发展导向２０１３年１月 引汉济渭秦岭隧洞涌水突泥段施工总结 李虎子 陕西省引汉济渭工程协调领导小组办公室７１００３２ 摘要：本文主要阐述了引汉济渭秦岭隧洞３号勘探试验洞主洞延伸段工程Ｋ２４＋３０３的涌水突泥段施工处理技术和开挖支 护的施工方案，希望可以给相关工程人员带给有用的启示。 关键词：引汉济渭秦岭；隧洞涌水突泥段；工程施工； １．工程概况 引汉济渭秦岭隧洞３号试验洞主洞勘探试验段与支洞夹角为 ２．２ １第一层止浆墙施工 （１）回填反压：Ｋ２６＋７２０～Ｋ２６＋７５２段加强支护过程中暂时 现目前碴体脚处的里程为Ｋ２６＋７５０）， ３７。３１ ４５ ，试验段围岩分为１１Ｉ、Ⅱ类，主洞内里程Ｋ２６＋１８０ 不对掌子面碴体进行扰动（和Ｋ２５＋７８４各设有一处泵站，隧道坡度为１／２５２７。２０１ １年１Ｏ月 在加强支护施做完成后利用上游洞渣反压掌子面附近碴体使其更 反压情况视碴体和溃口变化而定，如碴体有向外移动的 ２３ Ｅｌ下游爆破后，里程Ｋ２６＋７６０掌子面拱顶位置突然出现突泥 加稳定， 涌水，出水裂隙倾角 ３０。～４５。，裂隙宽度约为２５ｃｍ。自裂 迹象立即停止施压；（２）掌子面碴体注浆：在碴体内插入注浆管，浆液采用１：０６ 隙处涌出石屑及伴随孤石，经估算此时突泥涌水量约１００ｍ３／ｈ。 自１Ｏ月２６日至１０月３１ Ｅｔ间在清淤过程中共发生四次较大溃口 水灰比水泥浆液（必要时根据试验确定）。 突泥，持续时间在６～１０分钟，涌出量都在１００ｍ３－１２０ｍ３之间。 （３）清基：止浆墙施做前将其基础范围内虚碴及泥浆清理干 截止２０１１年１０月３１日掌子面已经涌出泥渣约１０００ｍ３。截止目 净：（４）锁脚锚杆：在墙基及止浆墙与隧道周边接触处施做锁脚 单根Ｌ＝３ｍ，间距ｌｍ×０．８ｍ纵向），外露 前溃口处突泥仍间歇性发生，间隔时间一般在ｌ０～１２时，涌泥量 锚杆（双排，Ｒ３８Ｎ，一 般在１２０ｍ３／每次左右，持续时间６～１０分钟，涌水持续发生， 接茬长度ｌｍ，现场可根据情况适当加密；（５）排水孑Ｌ第一层止浆墙施工过程中要在墙底部预留排水 涌量在ｌＯＯｍ３／ｈ左右。 超前地质预报 孔，中１５０钢管，将溃口出水直接排到边沟中，并引排至洞外； （６）止浆蜷在碴体下部牢固处施做第一节止浆墙（墙高４ｍ， 对主洞下游两侧边墙各施做了一次掌子面红外探水。预报成果见 墙厚２ｍ，）。外墙采用钢模板支立，钢模板要求顺直，对漏浆处 要及时进行封堵。止浆墙外墙坡度暂定为１：０．２５，内墙坡度可 表１ 表１红外探测超前地质预报成果表 ２０１１年１Ｏ月２６日、１０月２９日陕西铁道工程勘察有限公司 依碴体的坡度顺势而做。混凝土施工采用混凝土运输车运至现 隧洞名称 预报范围 仪器型号 秦岭隧洞 Ｋ２６＋７０１～ Ｋ２６＋７５６ 预报方法 红外探测 开挖面里 Ｋ２６＋７６１ 程 场，泵送入模； （７）接茬筋：在第一层止浆墙施工至设计标高后在混凝土初 凝前在与第二层止浆墙接茬处预留中２２钢筋，长度８０ｃｍ，外露 长度４０ｃｍ，间距３０ｃｍ。 ＨＷ－３０５型红外探测仪 ，开挖段及掌子面地下水发育 开挖段为石英岩及片麻岩情况 预报里程 Ｋ２６＋７６１～Ｋ２６＋７９１，共 ３０ｍ 掌子面发生涌水。 物探异常分析 沿隧洞轴线方向的６条红外探测曲线趋势一 致、波动较大且出现明显红外低值异常，掌 子面右侧红外探测曲线出现红外低值异常。 ２．突泥涌水段施工处理 ２．１拱架加固施工 根据现场已开挖地段揭露的围岩产状和类似工程经验，此段 空腔可能存在以下几种形态 图２：止浆墙施工示意图 ２．２．２第二层止浆墙施工 （１）锁脚锚枰在止浆墙与隧道周边接触处施做锁脚锚杆（双 ： 排，单根Ｌ＝３ｍ，间距ｌｍ×０．８ｍ纵向），外露接茬长度ｌｍ，现 场可根据情况适当加密Ｉ 圈１空腔形态情况图 ２．２止浆墙施工 止浆墙施工分两层施工，（见图２）具体施工步骤具体如下： （２）止浆墙：第一层止浆墙强度达到要求后，在靠墙顶外沿 向内２ｍ处开始支立第二层止浆墙模板，模板支立到拱顶。外墙 ・９ １・ 建材发展导向２０１３年１月 交通建设 而且浆液在通过二级搅拌桶时过筛，从制备至用完的时间 坡度ｌ：０．２５，内墙坡度可依碴体的坡度顺势而做。采用混凝土 搅拌，运输车运至现场，泵送人模； 宜小于２小时，水玻璃（采用３５Ｂｅ ）浆的配制在搅拌桶内加一 ：（３）预埋管：模板支立过程预埋两根 １５０钢管，一根作为 定量的清水，再放入一定量的水玻璃搅拌均匀即可，两种浆液通 浇筑混凝土排气孔，同时作为掌子面涌水排水管另一根钢管稍 过注浆机在混合器处混合后进入岩层，双液浆施工流程图见图４ 靠下并弯伸至开挖轮廓面外塌腔内不小于３ｍ，做为塌腔回填混 所示。 凝土输送管道； （４）空腔回填：拱顶空腔用Ｃ２０泵送混凝土回填，回填厚度 不小于拱顶开挖轮廓线￣＇ｂ３ｍ。 ２．３超前钻探 上部止浆墙强度达到２．５ＭＰａ后在止浆墙面上布３个超前探 孔，分别布置拱顶及两侧大跨各一个，采用取芯钻，孔深３５ｍ， 孔径８９ｒａｍ。 ２．４超前大管棚施工 ２．４．１超前大管棚施工工艺流程图 图４双液浆施工流程图 ３．开挖支护施工方案 ３．１超前支护（迈式锚杆） ３．１．１迈式锚杆施做 在有超前大管棚形成上部支撑的情况进行开挖，开挖后先施 喷３－５ｃｍ砼对拱部进行封闭并架好钢支撑，然后在拱部范围内沿 法线方向打设Ｒ３８Ｎ迈式锚杆、压注水泥液浆，喷射初期支护砼， 在隧道的拱部形成整体支护结构的保护下进行开挖。 ３．１．２迈式锚杆的安装 （１）按设计位置沿拱部开挖轮廓上标出锚杆位置； （２）先检查钻头，锚杆中孔有无异物堵塞，如有则清理干 净，然后将钻头安装在锚杆一端，再将凿岩机以套管连接在另 一端ｌ （３）将锚杆的钻头对准掌子面上标出的钻位，对凿岩机供风 供水，开始钻进，钻进应以多回转，少冲击的原则进行，以免钻 碴堵塞凿岩机的水弛 （４）钻至设计深度后，用水或高压风清孔，确认畅通后卸下 钻杆连接套，保持锚杆的外露长度１０－Ｉ５ｃｍ； （５）用孔帽装配套将孔口帽（止浆塞）通过锚杆外露端打人 图３：洞身管棚施工工艺流程图 孔口３０ｃｍ左右； ２．４．２管棚的制作加工 （１）管棚制作 插入，后端ｌｍ范围内不开孔，尾部焊接 １６￣１１劲箍，其余部位 周身按梅花形布设１５ｍｍ的压浆孔。具体见图３（标注以∞为 单位）。 １５注浆于Ｌ孔眼交瞒布置 巾１ｏ８热轧无缝钢管 （６）若锚杆需要加长，则用锚杆连接套将打入的锚杆与待接 锚杆连在一起，然后继续钻进，直到设计深度。 注浆前应认真检查注浆泵的状况是否良好，配件是否备齐； 检查制浆的原材料是否备齐，质量是否合格。检查合格后，即可 开始按以下程度注浆 管棚钢管设计采用钢花管。钢花管前端２０ｃｍ做成锥形易于 ３．１．３注浆 （１）将锚杆、注浆管及注浆泵用快速接头连接好。 （２）开动注浆泵注浆，直至浆液从孔口周边溢出或压力表达 到设计压力值为止。 （３）一根锚杆完成后，卸下注浆软管和锚杆接头，移至下一 根锚杆使用。若停泵时间较长，则在下根锚杆注浆前要放掉注浆 图３管棚加工示意图 管内残留的灰浆。 （４）注浆过程中，每次移位前应及时清洗接头，保证注浆连 （２）钢管间的连接 钢管的一端车１５ｃｍ长的外丝扣，钢管间采用一根长３０ｃｍ带 接进行。 全内丝扣的审１１５ ６ ８的无缝钢管进行连接。每根管棚采用两根 ３．２开挖方法 为保护好围岩整体性，围岩尽量采用机械辅人工开挖，每循 长６ｍ和４ｍ的钢管错开接缝组成。 ２．４．３管棚注浆 环进尺按每榀钢架间距０．５ｍ，当围岩稳定性较差时，考虑采用中 管棚注浆采用双液浆，先在高速搅拌机内放入定量清水进行 部预留核心土法施工，开挖支护示意图如下：・９ ２・ 交通建设 建材发展导向２０１３年１月 上承式钢筋混凝土拱桥计算 孙艳茹刘西灿 中国公路工程咨询集团有限公司（武汉）桥隧分公司４３００５６ 山东东泰工程咨询有限公司２５６４１０ 摘要：通过空间计算软件模拟一上承式钢筋混凝土悬链线箱形拱桥，并进行整体的受力分析及稳定性分析，为该桥的 设计与施工提供理论依据。 关键词：箱形拱桥；承载力；稳定性 引言 拱桥是最古老的桥型之一，也是在桥梁中最具美感的桥型， 在我国有着悠久的历史。钢筋混凝土箱形拱桥具有刚度大、材料 省等优点，在我国公路上应用较多。然而，由于拱桥受力复杂而 且不具普遍性，因此，对具体的桥梁仍需进行必要的受力分析。 肋顶板钢筋网，现浇拱肋顶板形成封闭钢筋混凝土箱形断面。 １工程概况 某山区桥梁，上跨一深ｖｊ钐沟谷，结合当地自然景观及地形、 地质条件，决定主桥采用上承式钢筋混凝土箱形拱桥，缆索吊装 施工。全桥总体跨径布置为（３×２０）ｍ＋１２×８ｍ＋２０ｍ，桥梁全宽 １６．５ｍ。主桥拱上采用８ｍ结构简支桥面连续钢筋混凝土空心板 梁，引桥采用２０ｍ结构简支桥面连续预应力混凝土Ｔ梁。 图１桥梁方案 本桥主拱计算跨径Ｌ ＝９０ｍ，计算矢高ｆ＼＝２２．５ｒｎ，矢跨比 ｆｏ／ｎ ＝Ｉ／４，拱轴系数ｍ＝１．７８。主拱圈为悬链线箱形无铰拱，高 、厂 Ｉ——＿．、／Ｉ ９ 厂Ｕ ］ 咽 ｒ ｌ—］Ｉ 口 。、１ ｆＬ ｎ Ｕ 图２主拱圈截面（阴影部分为现浇混凝土） 度为１．８ｍ，全宽１２．６ｍ，由６箱组成。主拱圈采用Ｃ５０钢筋混 ２承载力计算 凝土，先预制为Ｕ形拱肋，肋高１．６２ｍ。单肋分５节吊装施工， ２．１计算模型 Ｕ形拱肋吊装就位后，焊接横向连接钢筋及接头钢板，按加载程 对主拱圈整体的内力计算是基于有限元程序——ＭＩＤＡｓ进 序现浇接头横隔板及肋间混凝土，安装好拱箱内模板，铺设好拱 行的，在公路Ｉ级荷载作用下，对拱圈及拱上建筑进行模拟计算。 钢架倾斜度不得大干２。。‘ ｛ｌ ｝ 【［ （４）拱脚标高不足时，不得用土、石回填，而用钢板进行调 整，必要时可用砼加固基底。 ５．５．２锚杆施工 ＪＩ ＞ｌ ｉ— 一＋ — ｊ血～ 勰一一｝ ５｝ ２｝ ｛Ｉ ３．３初期支护 ｆ一～‘｝ 钻孔采用风钻进行，钻孔前根据设计要求定出孔位，作出 标记，孔位允许偏差为±１５ｍ。钻孔的要求如下： （１）钻孔应圆而直，钻孔方向尽量与岩层主要结构面垂直； （２）锚杆孔径符合设计要求； （３）钻孔深度允许偏差为±５０蛳。 图５中隔墅（Ｃ Ｄ）法施工步骤示意图 ３．４监控量测 在施工管理中全过程以监控量测为管理依据，通过监控量测 数据的及时反馈，用以指导设计与施工。监控量测的项目及其方 法如下： 初期支护严格按照变更参数进行支护，每开挖一循环就立即 进行初期支护。 ３．３．１拱架施工 初喷砼完成后，立拱架时要确保拱架与开挖面间的保护层厚 （１）地质支护状态观察对开挖掌子面进行观察、地质描述， 度，若欠挖则处理至开挖轮廓线，若超挖则拱背用喷射砼回填。 对围岩及初期支护表面采用放大镜等仪器观察。拱架架设必须符合以下要求 （２）拱顶下沉量测：在中隔墙两侧即１部、４部的开挖拱顶， （１）支撑接头由螺栓连接牢靠。 （２）钢架之间必须用纵向钢筋联接，钢筋环向间距ｌｍ，拱 各设一测点，全站仪测其下沉量。 （３）周边收敛量泓在洞内大跨、边墙角共设二条水平基线， 采用收敛仪量测。 脚必须放在牢固的基础上。 （３）钢架必须垂直于隧道中线，上下、左右允许偏差±５ｃｍ， （４）拆除中隔墙过程拱顶下沉与周边收敛量测监控。 ・９ ３・