如何在堆积体中使用大管棚做加强支护

如何在堆积体中使用大管棚做加强支护1工程概况xxxx隧道为既有四级公路改建工程，该工程地处国家级风景区和国家森林公园。按照二级公路标准设计的该隧道为2车道公路隧道，隧道全长为1145m。全隧道按新奥法设计和施工，进洞口浅埋段60米范围内最薄覆盖层为3.14

m，最厚为7.33米。在洞口沿线路前进方向140

m内为一范围较大的古岩堆沿白垩系下统xx关组下段巨厚层砾岩所形成的陡岩，下呈带状分布，厚约3～30米。为块（碎）石土夹亚粘土，呈中密状，局部呈架空结构，一般块石含量50～70%，为砂岩、砾岩质，最大块径可达18余米。下伏基岩为侏罗系上统莲花口组上段泥岩夹砂岩。虽然该岩堆在隧道开挖前处于稳定状态但如果对路堑及隧道洞口进行开挖，那么将出现新的临空面，引起表层坍塌或大石块的倾倒，故施工图采用30

m长大管棚两个循环对洞口段进行超前支护。并将管棚中的全部有孔钢管以一定压力注浆以固结软弱围岩，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支撑，拱脚采用2～3根Φ42小导管锁脚以防止拱架下沉,使得整个系统形成牢固的棚状支护结构。2

施工工艺1）

施工工艺流程施工工艺流程如下图所示。图1施工工艺流程图2）

管棚施工参数Ⅰ、钢管布设在圆心角为150°的隧道拱部；Ⅱ、钢管环向中对中间距为40cm；Ⅲ、倾角：仰角1°～2°(不包括路线纵坡)；Ⅳ、钢管施工误差：径向不大于20cm，沿相邻管方向不大于10cm；Ⅴ、一循环管棚长度为30

m，热轧无缝钢管Φ108

mm，壁厚6

mm，节长3

m、6

m；丝扣长15cm，注浆孔为Φ8,采用两个循环施工。Ⅵ、孔口管为无缝钢管Φ127mm，壁厚6mm，节长2m。3）

机械选择机械选择如下。疑序号乐设备名称庄型号类单位论数量雾备注现1都全站仪挥RTS-63督2助台母1炒2躲空压机惰20m狸3抖台暂1别3冬钻机肯XY-2B-漠30疫0盐型电动油压钻乱机傲台养2浩4笨注浆机肝BW-25丹0颜型注浆泵奖台肆1签5讽电焊机虾BXI-40箭0页台违14）施工工序①、边、仰坡施工Ⅰ、边坡及仰坡刷坡：边坡高差过大，分台阶对边坡进行刷坡，台阶宽度不小于2米。Ⅱ、边坡及仰坡锚固：刷坡完成后要及时进行锚杆施工，锚杆间距1.2米，锚杆长度为3.5米,梅花型布置。锚杆应与坡面垂直或与坡面的理论下滑方向成钝角布置，且角度不宜过大,以形成对坡面更好的稳固作用。Ⅲ、边坡及仰坡喷射混凝土防护:锚杆施工完成后立即进行挂网锚喷。先初喷，2h后挂φ8钢筋网，钢筋网与坡面紧贴，间距25*25cm喷砼10cm厚，并注意养护。Ⅳ、施工简易天沟并对边坡渗水及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。在隧道开挖过天沟里程5米后再重新仔细施工天沟。确保山上的流水不会冲入隧道口。Ⅴ、布置变形观测点，严密监控边坡的变形，将观测数据作回归分析以此作为指导施工的依据。②、

施作套拱施工套拱以前先放样确定洞门以及套拱的确切位置。Ⅰ、混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在洞身外廓线以外施作，套拱内埋设5榀Ⅰ18工字钢支撑，每榀工字钢间距0.5米，钢支撑与管棚孔口管焊成整体。Ⅱ、在AutoCAD上将孔口管、导向墙的平面位置关系绘出（如图2所示），并点击出孔口管的平面坐标再将此坐标换算成我们的施工坐标，然后用全站仪精确定位孔口管的实际施工位置。也可以直接在AutoCAD上将系统坐标换算成我们的施工坐标系，然后点击出各个孔口管的平面坐标。或者计算出孔口管距离隧道中线的左右距离和到隧道行车面的高度，在现场将这些数据作为控制各个孔口管参数输入CASIO编程计算器fx-4850P内，然后用该计算器输出的坐标精确定位各个孔口管的施工位置。Ⅲ、确定了孔口管的平面位置后还需要精确定位孔口管的外插角和斜角。将外插角和斜角换算成在套拱前后两端的垂直面和水平面上的高差，然后用水平尺配合角尺确定孔口管末端的施工位置。用φ25的钢筋作为孔口管的支撑架，将钢筋牢固焊接在工字钢上，然后又将孔口管焊接在钢筋上以防止浇筑混凝土时产生位移，固定钢筋与孔口管采用双面焊接，焊接长度应大于5d。浇注混凝土时将孔口管两端用塑料纸密封以免混凝土堵塞孔口管给后续施工带来不便。以下以图形说明套拱、孔口管的位置关系。图2长管棚孔口断面图图3导向墙侧视详图倾图锣4秘A捉大样图庭兵某吼沈寻疲图忆5去有孔谜钢花管构造图帜③柄、歪搭钻孔平台安屯装钻机尖Ⅰ坏、古首先青搭建施工平勺台况,北施工平台旨由扛Φ江4搅8育架管搭建而约成喝,脆架管间距为难1.0m帅,吵宽度著视施工需要而胖设定颠,梅长为指8m裹,巧在尾部用钢管驶斜顶平台，使归得该平台能在呜钻机本计身名1益t陈的重力和钻孔弃时的冲击力下弟能保证钻机平畅稳作业，避并在平台顶面忆铺设掘5cm玩厚的木佣板姨,肤平台尾部安装况安全爬梯，以翼保证施工的稳甲定、安全。茫Ⅱ写、嗓平台支撑要着界实地，脑并在着地点用城厚实木板垫起个，钢管绪连接要牢固、淹稳定。防止在抹施钻时钻机产俗生不均匀下沉寻、摆动、位移扫等影响钻孔质工量。拘Ⅲ恨、胶钻机定位：钻绑机要求与已设净定好的孔口管冰方向平行，必摆须精确核定钻填机位置。。纹④球、穴努钻孔径两台钻机分别特从拱墙开始施击工，依次向拱捐顶靠拢。父怕Ⅰ株、神采用续管法施回工胀。能若围岩极不稳蜓定，对成孔造花成极大困难，捡那么采用跟管返法施工。牲Ⅱ迎、施工前应挖姨好排水沟，防罢止地下水涌量龄过大并汇聚在阵施工面而浸软阴地基使得施工切平台下陷造成洁成孔质量无法贴掌控。打漫Ⅲ丝、翅钻机开钻时惹，应遵循由慢誉到快的施工工撇序，待掌握好赶钻进情况械后方可全速施只工。也崭Ⅳ闹、车钻进过程中经殿常用测斜仪测泼定其位置，并缠根据钻机钻进款的现象及时判贩断成孔质量，瓦并及时处理钻沙进过程中出现叙的事故。择茎Ⅴ征、言钻进过程中确士保软钻机各部位正泡常运行，使得晕成孔质量在误壁差范围内鸡。背糟Ⅵ颜、佩认真作好钻进肌过程的原始记今录，及时对孔界口岩屑进行地乐质判断、劣执描述。作为开庭挖洞身的地质惩预探预报，作静为指导洞身开雹挖的依据。眉⑤贺、霉库清孔验孔践Ⅰ衣、卧每钻进魔1冒0屯米纽用怀钻杆席进行来回扫孔针，清除浮渣至灌孔底，确保孔文径、孔深符合萍要求、防止堵技孔塞、卡钻算。莫Ⅱ飘、根用高压气从孔蓝底向孔口清理萝钻渣。野Ⅲ撒、悬用测斜仪检测牙孔深，倾角，绩外插角。浑⑥凉、息安装管棚钢管亡Ⅰ剃、于钢管应在专用券的管床上加工主好丝扣，等丝扣简长杏15cm乏，赛奇数险钢杏管四周禁钻惯Φ录喘8名出浆孔矮（如斗图要5洪所示）锯，梅花型甲；管头焊成圆勇锥形，便于入具孔。忽Ⅱ坝、裂棚管顶进俘利鸟用钻机的冲击垮力和推力低速寒顶进钢管。缝Ⅲ漠、完编号为奇数的隆第一节钢管采逗用熄6m削长钢管，第二绩节采用夹3m银长钢管，依次凑循环使用；编永号为偶数的钢慌管棚采用与编亡号是奇数的钢牲管棚相反的顺逝序。局Ⅳ宫、先施工编号圈为奇数的有孔顽钢管。范如盾图喂2垮所示。余⑦唇、猛誉注浆纲Ⅰ舞、蒜安装好有孔钢构花管后即对孔珍内注浆，注浆魄后再施工无孔唐钢管，无孔钢讨管可以作为检芹查管，检查注妙浆质量。登Ⅱ恒、砖注浆参数：水柿泥浆爷的水灰比抢为姑1团∶刻1钻；水都Ⅲ包、忠采堂用期B药W-250血液压注浆机将牙水泥忧浆注入管棚钢尾管内，添注浆压搅力满1臣～轻2

MP固a茧，刊若发现在注浆杂过程中地表渗蜓透浆液那么注痒浆立即结束。域否则以最大压殊力持挺续投5耳分钟后结束注贵浆。遣Ⅳ百、佛注浆结束后及壮时清除管内浆俊液，并用贩M述3逆0叛水泥砂浆充填算钢管书，增强管棚的瓣刚度和强度。意根据束xxxx春隧道入口的围剧岩诊情况及有至偏压的情况云，每根注浆酷管搂内插入讽φ救2写0种的二级钢筋史一根迹，并填些充开M3达0独水泥砂浆录。竿Ⅴ背、钢管末端疼3颂米第范围内为止浆玩段，采用软木疯塞止浆。在钢竹管最末端按用泳φ吉6筑钢筋作加劲箍替，使软木塞不乡至于被尼强大压力推出型钢管。止3蛇万锡重难点问题分剩析刃管棚施工作为牛一个重要的支德护手段，它起现的主要作用为耕防止隧道裤在特殊围岩拢地段施工时恶地表下沉，朱控制收敛速度广，复保护施工人员秤的安全校。管棚在施工咐中的难点在于免如何更好的控梳制施工角度。羊如果施工角度碌偏小，那么外在骡某个断面管棚隶会侵入隧道施执工范围，这样益不仅使得管棚氧失去原有的支皮护作用，而且爸会使得施工难袍度加大，因为爹在施工到管棚退侵线断面厦处我们不得不匀割断管棚。如御果施工角度偏版大旧，那么在施工奖当中超挖翠现象闯会比较严重，再使隧道施工难抄度加大拉、支护作用减杨弱、身浪费材料和经终费。班下面以冷国尖道炉10岭8闷线补xxxx咱隧道工程进口许段管棚支护西的施工角度为隙例，分析管棚库施工的合理仰竿角数据。访图考6派3古0衬米长管棚施工禾形象图始缘竭30煌米贡长大管棚在尾博端超出拱顶线量的垂直高度计闪算如下：宏α裤=30m×3纲.504%=例1.05m充β撞=30m×t谈an3°请-职α撤=1.57m斩-1.05m芹=0.52m方γ严=30m×t亲an4°既-兰α阁-护β州=2.10m盾-1.05m屠-0.52m述=0.53m谜由上式可以看闹出除线路纵坡倒外倾斜角每加膏大榜1加度在管棚的尾帝端即器在蜘30六m雨处管棚超出拱阶顶线垂直高度横至少玉为脸0.52胁m堪。群而且角度越大番，垂直超出距躲离也越大。秀光缠在这次施工中迟我们采用的施焰工角度侧为警3.株5牢度（包括线路垄纵坡）。摇在末端管棚超蜜出拱顶线垂直速高度为郑0.87m记诸炮在钻孔施工过渴程中，由于钻汪杆自身的重力寒和介质密度的惭影响，钻出的您孔线不是一条晃直线。箭但是无论自身绒的重力和介质桐密度怎么变化拥，钻孔质量应省保证不能影响瞎管棚的推进。捷4睬禽亡人员轻组织句筐管棚施工工序斗多，工种杂、毕技术性强、要跌求斧各种早技术工人洁既要储具有独立操作歪能力，又能处自理管棚施工中角一般的故障，辱管棚施工的质浴量很大程度上罢取决于钻孔谈的施工角度确。和两宵台钻机三班作超业筹，需人员轮班休绸息，机怨械赶2市4割小时施工。人捷员舌组织为：项施工负责队人软1顾人、旁技术人员匪2袋人、机长落2吓人、修理工化1垂人、电工换1古人、电焊工光1册人、钻工诞18欠人、合锣计迟2浩6映人。寺5敲安全创质钻量枝1嫁）品、落测量放线准确砖可靠，钻孔布薄局均匀，弧线抽平顺。昂2弱）距、根据地质变智化情况及时调州整钻进技术参块数。舱3健）党、开孔前检查灯钻机钻杆的预拍定方向和角度六，慕嵌入岩石方能召轻压慢转钻进永。讨4促）慨、注浆技术要谎求严格按设计衫要求实施，脾注浆参数要根飘据现场进行调柳节，艰确保水泥浆扩陈散半径满足固相结围岩的要求津。板5奋）轿、各类电气设共备质量可靠，兵安装规范，配掌电装置及输电稀线路布局合理许，安全可靠，饿照明及通风设非施良好。菠6怕）闯、施工平台搭爽设牢固，机械撒加压不得变形椒晃动，孔口安耳设喷头以除低能粉尘。丹7畏）万、作业人员穿经戴整齐，严格梳执行安全操作办规程，杜绝违条章作业，确保病施工安全。券6贪管棚第二个施某工循环的施工弃由于挨上一循环的管设棚在淋2剩5添米柜处会超出隧道污开挖边奸线浮0.今87把米她左劝右大,资在帐3蚀0兼米处会超出亦1森.妈0应米左右，太故在上一循环盼管棚的末魄端炼2吴米处盘（隧道开挖线咽外）续施工导向墙，吼在此基础上施负工的第二循环雹大管棚不会侵斗入隧道开挖边提线内。施工工序：切Ⅰ幅、崖在第一循环大自管棚的保护下创掏空第一循环咸管棚末端扮6关米洒范围内的土震,锅使管棚露出。译Ⅱ扭、在隧道边线极外施工导向墙宜；调Ⅲ警、搭施工平台琴，平台长度骑为协6旗米，宽度与隧炎道同宽。弃Ⅳ写、钻孔机械就纪位，并