#长大管棚在隧道浅埋段的施工技术

1、长大管棚在隧道浅埋段的施工技术(二)工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机； 钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。明洞边坡仰坡开挖支护明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。边坡防护应和明洞开挖同步进行：及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混 凝土及时封闭坡面。对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。施作套拱混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在明洞外廓线以外施作，套拱内埋设4 榀工字型钢支撑，钢支撑和管棚孔口管焊成整体。孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的

2、准确度直接影响管 棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔 口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇 筑混凝土时产生位移。搭钻孔平台安装钻机钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由 高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机和搭设平台时间，便于钻机定位。平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、 位移等影响钻孔质量。钻机定位：钻机要求和已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经 纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线

3、相吻合。钻孔为了便于安装钢管，钻头直径采用115mm。岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0 m 后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量， 并及时处理钻进过程中出现的事故。钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞 身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。清孔验孔用地质岩芯钻杆配合钻头 ( 115mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、 孔深符合要求、防止堵孔。用高压气从孔底向

4、孔口清理钻渣。用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。安装管棚钢管钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻8出浆孔 (靠掌子面 4.5m 的棚管不钻孔 )；管头焊成圆锥形，便于入孔。棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔 ( 115mm)，然后可用 10t 以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力 低速顶进钢管。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不 大于 50% ，相邻钢管接头至少错开 1m。注浆安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检 查管，检查注浆质量。注浆参数：水泥浆

5、和水玻璃体积的比例为10.5 ；水泥浆水灰比 1 1；水玻璃浓度 35 波美度；水玻璃模数 24 。采用 kby50/70 液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内，初压0.5 mpa 1.0mpa ，终压 2mpa ，持压 15min 后停止注浆。注浆量一般为钻孔圆柱体的 1.5 倍，若注浆量超限， 未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体 和钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。注浆结束后及时清除管内浆液，并用 30 号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度长大管棚在隧道浅埋段的施工技术2008-7-31 9:22:00 来源: 网站原创 添加人: 我来说两句

6、字号： 大 中 小核心提示： 介绍福建省首例采用 40 m 长大管棚超前支护的施工技术，并在参数确定、机 具选择、进度情况、质量控制和成本分析 5 个方面作了具体介绍。工程概况杨梅岭隧道设计为上下行分离式 4 车道高速公路隧道，隧道左线长 1365m ，右线长为 1340m 。全隧道按新奥法设计和施工，进口左洞和出口右洞洞口浅埋段最薄覆盖层分别为、 ，在洞口 35m 范围内为强风化、弱风化花岗岩，顶板为残坡积层，风化 裂隙，发育具块状镶嵌结构，局部散体结构，围岩不稳定，易塌。福建省首次采用 40m 长 大管棚对洞口段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管，并且在插入 钢管后，再往

7、管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管和孔壁之间的空隙，使管棚和围岩固结 紧密，以提高钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支撑，形成牢固的棚状支护结构。施工工艺施工工艺流程施工工艺流程如图 1 所示。管棚参数钢管布设在圆心角为 150的隧道拱部；钢管环向间距为 50cm ；管心和衬砌设计外廓线间距为 40cm ；倾角：仰角 1(不包括路线纵坡 )；钢管施工误差：径向不大于 20cm ；管棚长度为 40m ，热轧无缝钢管 108mm ，壁厚 6mm ，节长 3m、6m；孔口管为天缝钢管 127mm ，壁厚 6mm ，节长 2m。机具选择机具选择如表 1 所示。表 1 机具选择表管棚长度( m)管棚机型号管棚

8、机参数816 KSZ100 型钻杆外径50mm16 40型钻杆外径 工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机； 钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。2.4.1 明洞边坡仰坡开挖支护明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。边坡防护应和明洞开挖同步进行：及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混 凝土及时封闭坡面。对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。施作套拱混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在明洞外廓线以外施作，套拱内埋设 4 榀工 字型钢支撑，钢支撑和管棚孔口管焊成整体。孔口管作

9、为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管 棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇 筑混凝土时产生位移。搭钻孔平台安装钻机钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由 高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机和搭设平台时间，便于钻机定位。平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、 位移等影响钻孔质量。钻机定位：钻机要求和已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经 纬仪、挂线、钻杆导向相结合

10、的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。钻孔为了便于安装钢管，钻头直径采用115mm 。岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。钻机开钻时，可低速低压，待成孔后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量， 并及时处理钻进过程中出现的事故。钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞 身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。清孔验孔用地质岩芯钻杆配合钻头 ( 115mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、 孔深

11、符合要求、防止堵孔。用高压气从孔底向孔口清理钻渣。用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。安装管棚钢管钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻8出浆孔 (靠掌子面的棚管不钻孔 )；管头焊成圆锥形，便于入孔。棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔 ( 115mm)，然后可用 10t 以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推 力低速顶进钢管。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不 大于 50% ，相邻钢管接头至少错开 1m。注浆安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检 查管，检查注

12、浆质量。注浆参数：水泥浆和水玻璃体积的比例为1 ；水泥浆水灰比 1 1 ；水玻璃浓度 35 波美度；水玻璃模数 。采用 液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内，初压 ，终压 2MPa ，持压 15min 后停止注浆。注浆量一般为钻孔圆柱体的 倍， 若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确 保钻孔周围岩体和钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。注浆结束后及时清除管内浆液，并用 30 号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。2.5 劳动力组织管棚施工工序多，工种杂、技术性强、要求技术工人具有各方面独立操作能力，又能 处理管棚施工中一般的故障，管棚施工的质量很大程度上

13、取决于钻孔和注浆的质量。一台钻机三班作业劳力组织为：技术人员 1 人、机长 1 人、班长 3 人、修理工 1 人、电工 1 人、 电焊工 1 人、钻工 15 人、合计 23 人。进度情况钻机就位、加固：钢管钻进：钢管扫孔、顶管：钢管 11h/t注浆：钢管质量控制钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并对每个孔进行编号。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的 1%左右，并控制在 20cm 30cm 。严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，

14、原位重钻。掌握好开钻和正常钻进的压力和速度，防止断杆。在遇到松散的堆积层和破碎地质时，在钻进中可以考虑增加套管护壁，确保钻机顺 利钻进和钢管顺利顶进。管棚费用评价 管棚费用主要包括管棚的套拱费用、管棚施工的人工费、管棚施工的机械台班费、管棚施工的材料费 4 大部分。现以福宁高速公路杨梅岭隧道进口左洞 40m 管棚(沿拱顶 150 范围内布设 33 根长度各为 40m 注浆钢管，管棚的钢管总重量为21t )为例，分析管棚在现场施工中的实际费用。5.1 套拱费用（ 1）套拱 18 工字钢：元/t=9405 元；（ 2）孔口管（ 1274mm 无缝钢管）：元 元；（3）固定钢筋（ 25 钢筋）：元 元；（4）普通混凝土（ C25