3、洞口管棚施工
洞口拱部采用管棚超前支护,管棚4m,有效长度20m。为保证长管棚施工精度,套拱外缘设φ14038mm导向钢管。洞口长管棚布置示意见下图。注浆孔与检查孔间隔布置。
钢管规格:热轧无缝钢管,外径108mm、壁厚6mm,节长4~6m。 注浆孔采用钢花管,钢花管前端呈尖锥状,管壁四周钻12mm压浆孔,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段2.5m;检查孔采用无缝钢管。钢(花)管接头两端均预加工成外丝扣连接,同一断面内接头数量不超过总钢管数的50%。相邻钢管的接头至少错开1m。
管距:环向间距40cm。 倾角:外插角为1~3°。
洞口长管棚在现场加工制作,汽车运输到工作面;长管棚采用管棚钻机施工,利用套管(长管)跟进的方法钻进、长管安装一次完成;利用专用高压注浆泵注浆。
洞口长管棚施工工艺流程见下图。
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钢花管制作 焊接环形套管焊接套管跟进套环 钻头 测斜仪控制钢管偏斜度 不 合 格 施工准备 测量定位 安装钢架 固定套管 立模浇注套拱 管孔定位测管孔复测 管棚钻机就位 安装 安装钻杆、套管等 钻进 钻进成孔退出钻杆 安装止浆塞、注浆 注浆材料进场、试验 浆液配合比设计 设置拌合站 浆液拌制 浆液运输 注浆效果检查 合格 进入下一道工序 无孔管施工、注浆检测 钢管充填注浆 管棚验收 13
具体施工方法: (1)施作套拱
待洞口边仰披开挖,支护到成洞面时,预留核心土,测量人员在
坡面上定出中线拱顶高度,套拱位置线,横向十字线,然后开挖两侧套拱位置的土体,边开挖边支护至边墙底高度以后,架立4榀I18工字钢架,每榀用拉杆拉紧,防止倾倒,并在拱顶拱腰坡面上两侧打锚杆,将最前面一榀拱架焊在锚杆上拉紧,套拱紧贴掌子面施作;立好钢拱架后,在钢支撑上按设计大管棚间距安装Φ140mm的导向钢管,必须用仪器仔细精确无误地检查其中线,确保导向良好,与管棚位置方向一致,用水泥纸或其他东西将孔口管封堵,防止浆液流入将孔口管堵塞,人工立模挡头板用钢筋拉杆拉紧,内模使用型钢做内支架,用以固定内模,拱腰以下要用斜撑支于侧面上,完后浇注60cm厚的C20砼包裹钢支撑和导向管。套拱完成后,喷射10cm厚C20砼封闭周围仰坡面,作为注浆时的止浆墙。
(2)搭设钻孔平台架、安装钻机
用方木搭设钻孔平台架,平台上满铺木板,搭设牢固,以防钻孔时钻机晃动。施工时利用洞口或洞内预留的核心土,减少平台架设高度,具体方法根据现场施工实际情况选定。水平钻机定位反复调试,确保钻杆轴线与导向管轴线重合。
(3)钻孔
采用两台yMK-7型钻机从两侧拱脚开始钻孔,先钻奇数孔,注浆后再钻偶数孔检查奇数孔注浆质量。
(4)清孔
钢管顶进前,检查钻孔孔道是否干净,可用岩芯管再一次扫孔,同时用高压风清孔,清除孔道内岩渣、碎石等。
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(5)顶管施工
管棚前端加工成锥形,便于顶进,钢管丝口接头预先用车床加工
成粗丝口。按奇数位顶进钢花管,偶数位顶进无孔钢管设置。
(6)安装管棚钢管
利用钻机将钢管顶入孔内,钻机加压时不可过猛,发现顶进时阻力大时,可以旋转顶进,或者借冲洗液协助顶进,钢管节段间用丝扣连接,丝口长15cm,顶进时,奇数孔首节管采用3m管,偶数孔首节管采用6m管,其它均采用6m钢管,从而保证接头错开,并且同一横断面内接头小于50%。管棚顶到位后,钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它堵塞严密,以防注浆冒出。堵塞时预留进浆孔和排气孔。
(7)注浆
注浆采用水泥浆液,参考注浆参数为:水泥浆液水灰比为1:1(重量比)。注浆压力:初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa。
注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验。注浆结束后用M10水泥砂浆充填钢管,以增强管棚强度。
单根钢花管的注浆量按Q=πR2Lη估算,式中R为浆液扩散半径,取R=0.6L0; L0为注浆钢花管的间距;L为钢花管长;η为围岩孔隙率。
注浆按钢管施钻顺序从下而上叠加进行,压力逐渐由小加大。 (8)施工注意事项
管棚为超前支护,在隧道暗洞开挖之前完成;
先施做注浆孔,后施做检查孔。注浆孔注浆完成后,再与注浆孔同法打设检查孔钢管,以检查注浆孔的注浆质量,最后将检查孔钢管内注入水泥砂浆封堵密实。
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洞口长管棚施工前,严格按设计要求施工长管棚导向墙,测量定
位准确预埋套管,并用测斜仪控制钢套管的倾斜度,利用导向墙控制长管棚倾斜度;同时,钻进过程中利用测斜仪检查长管棚钢管的倾斜度,并做好每个钻孔地质及钻进长度记录;
洞身长管棚按设计位置施工,运用测斜仪进行钻孔偏斜度测量,严格控制管棚打设方向,并作好每个钻孔地质记录;
为保证长管棚支护效果,严格按设计外插角控制管棚的外插角,尽量减小外插角,同时防止长管棚侵入开挖净空,降低管棚超前支护的效率,并给开挖带来困难,
洞内管棚尾段与钢架焊接,形成共同支护体系,提高支护效率。 管棚施工时,对钢管主要材料进行材质检验。 遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。 4、超前地质预报
4.1.成立超前地质预测预报组织
由项目部组织实施地质预报工作,由项目部副总工为领导成立地质工作组,并纳入施工工序管理,其主要任务是组织实施地质预报工作、进行地质素描和地质影像资料积累,根据预报结果,及时反馈监理单位、设计单位,调整设计、指导施工生产。在设计单位提供的地质资料和施工补充勘探的基础上,将超前地质预测预报工作纳入到隧道施工的正常工序中,以探明前方围岩的变化情况,预测施工中可能出现的地质灾害。及时修改、补充和完善隧道施工设计,为隧道的施工提出措施建议,避免重大事故的发生,保证施工的顺利进行。
地质超前预测预报由项目总工程师直接负责,具体工作由地质工程师带领测量监控人员承担。开工前制定详细的工作大纲,施工中严格按照大纲进行日常的预测预报工作。将预测预报结果及时提交工程
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