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1、由瑶寨隧道谈长管棚施工技术 隧道管棚 摘要：对瑶寨隧道出口侧长管棚施工方式方法及注意事项等做了较详细的总结。关键词：瑶寨隧道；长管棚；施工；技术瑶寨隧道为广西六寨至河池高速公路控制性工程。其设计为上下行分离式曲线长隧道，隧道左线2701m，右线2717.13m，隧道按新奥法设计和施工，隧道出口侧为V级围岩，浅埋段最薄覆盖层最薄只有约2.5m，地层岩性为强风化灰岩，裂隙发育；顶板为残破积层，强风化极破碎岩，局部呈散体结构，围岩强度低，洞顶塌落冒顶可能性较大，需采用相应的强支护措施。为了对地表进行预加固,因此本隧道设计采用长度为32m，直径为108mm长管棚超前支护。注浆采用水泥净浆液，水泥浆水灰
2、比为1：1。 下面就本隧道长管棚施工工艺及注意事项进行详细阐述。 1施工机械 xxxx挖掘机1台，潜孔钻机2台，双液注浆机1台，砂浆搅拌机1台，电焊机2台。 2施工工艺流程及具体方法 开挖支护明洞边坡、仰坡施作套拱钻机就位及钻孔安管作业设立注浆站注浆终孔检查。 2.1明洞边坡、仰坡开挖支护 1）明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，尽量避开雨季施工。 2）边仰坡防护与明洞开挖同步进行，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。 2.2施作套拱 1）混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在隧道轮廓线以外施作，纵向长度2m，厚60cm，套拱内埋设3榀工字钢支撑与管棚孔口管焊接成整
3、体，工字钢支撑间距80cm。 2）孔口管作为管棚的导向管，环向间距50cm，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。用全站仪直接在工字钢上定出其平面位置，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，防止浇混凝土时产生位移。 2.3钻孔 1)钻机就位。待套拱拆模后设工作平台架设潜孔钻机，钻机立轴方向必须准确，用全站仪测出弧线上各个孔的中心线，并确保平面位置不超出设计位置偏差的50mm，钢管布设在圆心角为120o的隧道拱部，钢管环向间距50cm，外插角12o(不包括线路纵坡)。管棚长度32m，热轧无缝钢管直径89mm，壁厚6mm；孔口套管为无缝钢管直径108mm，
4、壁厚6mm，节长2m。 开钻前采用水准仪测孔口与钻机接钻头处高度差H，钢尺量取钻杆外露长度l,从而计算出钻杆与水平方向的夹角，=sin-1(H/l)，校正调整H直至满足角度要求。注意上倾1角为长管棚与路线方向的夹角，而不是与水平方向的夹角，施工中根据平面位置关系计算管棚与水平方向的角度。 2)钻孔。接第一节钻杆并沿预埋的孔口管进行钻孔施工，钻孔孔径为110mm。 钻孔开机时钻速宜慢，钻进20cm后转入正常钻速，若遇软质围岩，宜用慢速钻进。为了防止钻杆在推动力和振动力的双重作用下，上下颤动，将会导致钻孔不直，钻孔时将扶直器套在钻杆上，而且随孔深增长对推力要严格控制，不能太大。 2.4钻孔时的注意
5、事项 1)将孔位编号并从拱部向两侧依次施钻。 2)为防止相邻孔穿透，先钻1号、3号、5号、7号等，安装钢管后再钻2号、4号、6号、8号等。 3)钻孔过程要防止压弯钻具、甩打孔壁而造成塌孔或断杆事故，如遇不良情况，立即停机处理。 4)做好现场记录，包括钻具尺寸、钻进速度、围岩类型、裂隙发育程度及分布位置、出水量、出水位置、处理事故时间、终孔深度等。 5)钻孔过程中，要经常进行回钻扫孔。 6)每孔完成后，进行掏孔检查，确认有无塌孔和探头石。 7)用高压风管进行扫孔检查，清除孔内土屑。 2.5安管作业 管棚有孔和无孔钢管间隔布置，施工中利用挖机配合，先打有孔钢管，注浆后再打无孔钢管，并以无孔钢管检查
6、注浆质量。有孔钢管按设计在现场制作并钻好直径10mm注浆孔。每钻完1孔就进一组钢管。相邻钢管接缝以2m+6m+6m+6m+6m+6m=32m及6m+6m+6m+6m+6m+2m=32m错开打入,保证连接时连接部位错开2m以上。连接采用管箍丝扣连接或内套钢管连接,采用管箍丝扣连接时,丝扣长度不小于15cm;采用内套钢管连接时,必须注意以下几点: 1)内套管的长度为1000mm，外径与管棚钢管内径吻合，如有间隙不得大于2mm，钢管壁厚必须相同。 2)内套管插入被焊管棚钢管各一半长度，被焊管端留有57mm焊口，沿管周围焊满并要高出管壁12mm。 3)为了实现内套管与管棚钢管共同承担外部荷载，在内套管
7、两头附近，利用管棚钢管的注浆孔再塞焊一周(4个孔)，将内套管和管棚钢管焊接在一起，施焊时要将注浆孔焊满。 2.6注浆 1)确定注浆参数。长管棚注浆浆液为水泥净浆液。采用P.O.42.5水泥，水泥浆水灰比为1：1。 注浆压力：初压0.51.0Mpa，终压2.0Mpa，持压15min后停止注浆。注浆量一般按浆液扩散半径及浆液填充率计算；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，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。注浆前要先进行现场注浆试验，确定注浆参数，使浆液的胶凝时间满足实际施工时间的要求。 2)设立注浆站。注浆使用1台注浆泵进行。开泵前选
8、择三通转芯阀调到回泵阀位置,待泵吸水正常时，将三通回泵阀慢慢调小，泵压缓缓上升，当泵压达到设计注浆压力后持续23min，且一切正常即可结束，否则要检修后重新试泵，直至正常为止。 3)正式注浆。按试验确定的注浆参数，准备好储浆桶，进行浆液配制。先进行注浆管路系统的试运行，以合适的压入速度，压注3min的浆液，检查止浆情况，测定钻孔吸水率，防止造成上压过快返浆、漏浆等异常现象。 压浆时，按配合比调制稠度符合要求的浆液，通过注浆泵的流量控制系数来控制凝胶时间。注浆从拱顶顺序向下进行。如遇窜浆或跑浆，则可间隔1孔或数孔灌注。 当注浆压力达到终压2.0Mpa，浆液注入量超过设计值的80%时，即可停止注浆
9、。注浆完毕后，利用止浆阀保持孔内压力，直至浆液完全凝固；及时清洗孔口浆液，并用塑胶泥封口，以增加管棚的刚度和强度。 2.7检查 及时清理注浆软管内的浆液，检查注浆效果，分析注浆记录，查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，从而以浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。如不符合要求，应及时补充压浆。注浆过程要及时做好施工记录。在浆液凝结24h后，方可进行主洞开挖。 参考文献 1瑶寨隧道施工图设计广西壮族自治区交通规划勘查设计研究院2009年2月 2公路隧道施工技术规范2009-08-25发布2009-10-01实施 3隧道工程施工要点集人民交通出版社2008年4月关宝树编著 4隧道施工及组织管理指南人民交通出版社2006年3月吴焕通崔永军主编 第 6 页 共 6 页