大管棚施工工藝及要點(diǎn)研究

劉敏

(貴州陸通工程管理咨詢有限責(zé)任公司，貴州貴陽550014)

大管棚施工工藝及要點(diǎn)研究

劉敏

(貴州陸通工程管理咨詢有限責(zé)任公司，貴州貴陽550014)

以民主隧道進(jìn)口端左線洞口大管棚首件工程為研究對象，闡述了30 m大管棚施工工藝;通過對影響管棚施工的幾個(gè)主要因素的分析，得到管棚施工中的工作要點(diǎn)，為以后同類型管棚施工提供一定的參考價(jià)值。

管棚施工工藝;施工設(shè)備;影響因素;施工要點(diǎn)

1 項(xiàng)目概況

民主隧道為特長隧道，按左右線分隔布局。隧道穿過高原中山地貌區(qū)，為單獨(dú)隧道。該隧道左右線進(jìn)出口均采用削竹式洞門，超前大管棚支護(hù)布置。

左線隧道起訖里程Z4K29+770～Z4K33+ 650，全長3 880 m，盤縣端洞口進(jìn)口里程為Z4K29+ 770，明暗分界設(shè)在Z4K29+783，明洞長13 m，洞口設(shè)計(jì)標(biāo)高1 907.142 m，興義端洞口出口里程為Z4K33+650，洞口設(shè)計(jì)標(biāo)高1 828.462 m，坡度－0.923%～－2.250%，隧道最大埋深約372.05 m。

右線隧道起訖里程K29+734～K33+635，全長3 901 m，盤縣端洞口進(jìn)口里程為K29+734，明暗分界設(shè)在K29+747，明洞長13 m，洞口設(shè)計(jì)標(biāo)高1 907.213 m，興義端洞口出口里程為K33+635，洞口設(shè)計(jì)標(biāo)高1 828.246 m，坡度－0.840%～－2.250%，隧道最大埋深約367.06 m。

2 管棚施工工藝

2.1 施工準(zhǔn)備

大管棚施工前首先要進(jìn)行施工套拱，套拱在洞身外輪廓線以外施作，里程為Z4K29+781～Z4K29+783，拱80 cm厚的C25混凝土作為長管蓋拱，拱長2 m，拱埋在3榀I20a工字梁內(nèi)，工字梁垂直Φ22鋼連接，間距1 m。管口與鋼支架一體連接;作為管口導(dǎo)管，采用坐標(biāo)法安裝孔口管，確定全站儀工型鋼架的平面位置;并且通過前后間隙法設(shè)定孔口管的傾斜角度?？卓诠艿耐獠褰且郧昂蟛罹喾ㄔO(shè)定。孔口管熱扎無縫鋼管Φ127 mm，壁厚6 mm，節(jié)長2 m，共37根、間距40 cm，為了有效避免澆筑混凝土?xí)r產(chǎn)生位移，可以用Φ25鋼筋牢固焊接在工字鋼上。

2.2 搭設(shè)鉆孔平臺、安裝鉆機(jī)

用潛孔鉆機(jī)來鉆進(jìn)，鉆孔以先奇數(shù)后偶數(shù)的順序進(jìn)行。當(dāng)鉆孔前復(fù)測孔口管位置確認(rèn)無誤后，開始進(jìn)行鉆孔施工，在套拱預(yù)留核心土上搭設(shè)鉆機(jī)平臺，搭設(shè)前清理平整預(yù)留核心土頂面，調(diào)整鉆機(jī)鉆頭中心線與孔口管中心線，使他們保持一致，施工中為了大大的保證鉆機(jī)鉆桿軸線與孔口管軸線相吻合，采用全站儀、鉆桿、掛線導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整。

2.3 鉆孔

鉆孔按照間隔跳鉆的方法進(jìn)行，且鉆完一根隨即安裝一根管棚。鉆孔開鉆時(shí)均以較低的速度向前鉆進(jìn)，當(dāng)鉆進(jìn)1 m鉆頭基本穩(wěn)定后，可適當(dāng)調(diào)高鉆速以及風(fēng)壓，管棚首件施工鉆進(jìn)過程中的清除孔內(nèi)浮渣工程，始終使用鉆頭來回掃空。鉆進(jìn)過程中鋼管位置用全站儀測定，每鉆進(jìn)2 m，發(fā)現(xiàn)偏斜超過設(shè)計(jì)要求的，必須及時(shí)糾正，及時(shí)補(bǔ)救。探頭角度變化情況必須由現(xiàn)場技術(shù)人員時(shí)刻觀察，并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的現(xiàn)象及時(shí)判斷成孔質(zhì)量。鉆孔完畢后實(shí)測孔深及傾角均符合設(shè)計(jì)要求。

2.4 清孔驗(yàn)孔

清孔為防止堵塞，先與鉆孔鉆頭往復(fù)鉆孔，取出浮渣;然后高壓氣體從底部鉆孔清除鉆孔殘?jiān)?最終全站儀檢測孔，傾角和外推角。

2.5 安裝管棚鋼管

鋼管在特殊加工中良好的管螺紋，管口周圍鉆有Φ10灌漿孔，注漿孔以15×15 cm梅花形布置，將第一根鋼管管頭前10 cm焊成圓錐形，便于鋼管安裝入孔。采用特制連接件進(jìn)行鋼管連接，連接件型號與管棚一樣，連接件用機(jī)床加工絲扣，管棚加工內(nèi)絲，絲長均為15 cm。利用鉆機(jī)的沖擊力和推力低速頂進(jìn)管棚，每鉆完一孔后必須經(jīng)現(xiàn)場監(jiān)理工程師同意后進(jìn)行頂管作業(yè)。在頂管結(jié)束后安裝止?jié){閥。

2.6 注漿

在安裝好有孔鋼花管后，立即對孔內(nèi)注漿，注漿漿液由拌和站集中攪拌，注漿順序?yàn)?9#、21#、5#、29#，漿液以初壓控制在1.0 MPa，終壓2.0～2.5 MPa的壓強(qiáng)注入管棚鋼管內(nèi)，持壓15 min后停止注漿。為了增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度，灌漿結(jié)束后及時(shí)取出漿料，同時(shí)用M20水泥砂漿緊緊灌裝。

3 管棚施工要點(diǎn)

(1)管材生產(chǎn):φ108 mm熱軋無縫鋼管棚。第一根管子進(jìn)入第一個(gè)孔，進(jìn)入一個(gè)好的孔，然后連接到長管連接。管道連接采用特殊連接件，外部尺寸連接件和管道口外尺寸相同，確保管道在流暢的過程中順暢，不會劃傷孔壁。第一鋼管焊接在前錐體上，防止頭部彎曲或分裂。然后取長管件應(yīng)滿足管口的要求，為了避免同一段中的接頭受力，相鄰管接頭應(yīng)交錯排列。

(2)使用井下鉆機(jī)在大規(guī)模生產(chǎn)過程中，用鉆進(jìn)φ108 mm管口。在頂桿上的鉆機(jī)上必須安裝相應(yīng)的管徑管接頭進(jìn)入聯(lián)接套，并在臂上更換管矯直裝置。鉆出要引導(dǎo)的孔后，使用頂部管臂進(jìn)行頂升操作。

(3)頂管操作:將鋼管放置在手臂上，鉆頭在導(dǎo)孔處鉆一個(gè)低速鋼管，以0.5～1.0 MPa來進(jìn)行沖擊壓力控制，在2.0 MPa來進(jìn)行推進(jìn)壓力控制。

4 結(jié)語

(1)管棚施工設(shè)備的質(zhì)量和先進(jìn)程度直接影響到施工控制的精準(zhǔn)度從而影響到施工質(zhì)量。

(2)合適先進(jìn)的管棚施工工藝可以保證施工質(zhì)量，同時(shí)可以提高施工效率和安全性。

(3)施工實(shí)踐表明，本項(xiàng)目采用的管棚施工設(shè)備和施工工藝是合理先進(jìn)的，可以為以后管棚施工提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

［1］張紅衛(wèi)，任建喜，李振龍.隧道管棚注漿超前支護(hù)在特殊條件下的應(yīng)用［J］.西安科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，(2):165－169.

［2］畢俊麗，王偉鋒，劉昌林.淺埋雙連拱隧道進(jìn)洞口管棚預(yù)支護(hù)參數(shù)分析［J］.隧道建設(shè)，2008，(4):438－444，455.

［3］傅思亮.下穿公路干線隧道長管棚施工技術(shù)［J］.鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2011，(5):69－70，75.

U455.4

C

1008－3383(2017)04－0151－02

2017－01－03

劉敏(1971－)，男，貴州貴陽人，高級工程師，主要從事路、橋、隧監(jiān)理、管理、咨詢及工程結(jié)構(gòu)試驗(yàn)與檢測等。