超長管棚在淺埋黃土隧道中的主要有以下三點準備工作:
一、邊、 仰坡刷坡及洞口防護
在洞口開挖線外側 2~5m 施做截水天溝, 洞口施工場地 開挖平整完畢后及時施做排水溝, 保證場地內不積水。 暗洞進洞處洞頂埋深約 5.0m, 仰坡坡度設置為 1∶0.75 和 1∶0.5 兩種, 其中坡口至拱頂以上 2m 采用 1∶0.75。 邊、 仰坡臨時坡面采用噴網錨進行防護, 具體參數為: 噴 C25 砼厚 10cm; 錨桿采用 φ22 砂漿錨桿, 間距 1.5m× 1.5m, 梅花型布置, 每根長 3m; φ8 鋼筋網, 網格間距 25cm×25cm。
二、 挖孔樁施工
為增強管棚導向墻地基承載力, 防止隧道下臺階及落底 開挖階段導向墻 (護拱) 出現“落拱”, 影響初期支護穩定, 擬在左右邊墻兩側各設 2 根樁徑 1.0m、 樁長 15m 挖孔樁。 樁頂設 1.25×1.0×4.0m (寬×高×長) 冠梁形成管棚導向墻基礎。
三、導向墻施工
導向墻在開挖輪廓線以外拱部 144°范圍內施作, 厚度 1.2 米, 長 4.0m。 導向管安設時嚴控平面位置、 傾角、外插角的準確度。 孔口管牢固焊接在工字鋼上,防止澆筑混凝土 時產生位移, 為了減少導向墻的沉降, 在拱腳處設挖孔樁。
先安裝內層工字鋼, 內層工字鋼拱架固定牢固后, 檢查 凈空尺寸無誤后, 開始鋪設導向墻底層模板。 模板鋪設完成 后開始安裝導向墻中的工字鋼。 導向墻內的工字鋼縱向采用 鋼筋連接, 環向間距 1 米, 調整兩榀工字鋼的前后標高, 以控制導高管的外插角度。
導向管安裝: 導向拱架安裝調試完成后進行導向管安裝, 導向管采用 φ140 鋼管, 長度 4.0 米環向間距 40cm。 導向管平行線路設計線, 外插角為1.5° (不含線路縱向坡度)。 采用焊 接的方式將調節好的導向管與拱架聯接成為一個整體。 導向墻內側模板采用竹膠板, 外側及堵頭模采用 5cm木板。 澆筑混凝土時兩側對稱澆筑, 嚴格控制兩側高差不大于 1m, 混凝土振搗密實。
大管棚的作用機理主要是起到簡支梁的效果: 管棚的一端深入隧道前方穩定地層中, 另一端支承在已有變形穩定支 護體的上方, 沿著隧道開挖輪廓線外的縱向布設鋼管, 對鋼管內部及周圍的圍巖進行注漿加固, 為隧道后續開挖的防護 傘 (棚); 開挖面至支護結構未封閉地段圍巖壓力通過管棚 自身剛度, 可以將局部的應力特別是正開挖的拱部應力傳遞 至管棚固定支承和彈性支承端, 避免局部的應力集中而失 穩; 管棚外側局部巖體塌落時, 作為支護加固支承點, 縮小 擾動范圍和縮短松動區域圍巖暴露時間。
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