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《長大管棚在隧道洞口軟弱圍巖地段施工》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、長大管棚在隧道洞口軟弱圍巖段的施工摘要:管棚因采用鋼管作縱向預支撐,又采用鋼拱架作環(huán)向支撐,其整體剛度加大,對圍巖變形的限制能力較強,且能提前承受早期圍巖壓力。因此管棚主要適用于圍巖壓力來得快來得大,用于對圍巖變形及地表下沉有較嚴格限制要求的軟弱破碎圍巖隧道工程中。如用于土砂質(zhì)地層、強膨脹性地層、強流變性地層、裂隙發(fā)育的巖體、斷層破碎帶、淺埋有顯著偏壓等圍巖的隧道。本文通過對巖內(nèi)隧道洞口軟弱圍地段的管棚施工論述了長大管棚在隧道淺埋段的施工技術,對今后的類似施工有一定指導意義。關鍵詞:長大管棚軟弱圍巖注漿1工程概況###隧道是難度較大工程,隧道為雙向分離式隧道,左隧道長為10
2、28m,右隧道長為1018m。隧道左右線均按雙車道設計,車行道寬度2×3.75=7.5m,建筑限界總寬10.75m(每座隧道)。隧道進口圍巖上覆素填土、中液限粘質(zhì)土,洞身巖土層主要為中液限粘質(zhì)土、殘積低液限粘質(zhì)土,全風化花崗巖、砂礫狀強風化巖、碎塊狀強風化巖構(gòu)成,覆蓋層厚3~6m,圍巖級別為Ⅴ級,按新奧法設計和施工,為了確保施工安全,采用40m長大管棚對洞口段施工進行超前支護。施工時沿隧道襯砌外緣一定距離打入一排縱向鋼管,并且在插入鋼管后,再往管內(nèi)注漿以固結(jié)軟弱圍巖、充填鋼管與孔壁之間的空隙,使管棚與圍巖固結(jié)緊密,以提高鋼管的強度。開挖后架設拱形鋼架支撐,形成牢固的棚狀支護
3、結(jié)構(gòu)。2管棚設計⑴鋼管布設在起拱線以上范圍內(nèi);⑵鋼管環(huán)向間距為40cm;⑶管心與襯砌設計外廓線間距為35cm;⑷外插角:1~2°;⑸鋼管施工誤差:徑向不大于20cm;⑹管棚長度為40m,熱軋無縫鋼管Φ108mm,壁厚6mm,節(jié)長3m、6m;⑺管棚接長采用管箍絲口連接。鋼管應在專用的管床上加工好絲扣,棚管四周鉆Φ15出漿孔(外端3m的棚管不鉆孔);管頭焊成圓錐形,便于入孔。3管棚施工采用偏心鉆具擴孔同步帶進鋼套管的跟管鉆進技術,提高管棚的順直度,防止錨孔坍孔,加快管棚的鉆進速度。3.1管棚工作室的修建⑴施工洞口仰坡防護,然后拉槽開挖管棚工作平臺。⑵5施作鋼架混凝土套拱導向墻:
4、套拱在明洞外輪廓線以外施作,在套拱內(nèi)埋設三榀?18工字鋼鋼拱架,澆灌混凝土前預埋φ133×5mm孔口管。3.2鉆孔施工步序及說明[2]施工步序見下圖:⑴把組裝好的偏心鉆具聯(lián)結(jié)在鉆桿上,將第一節(jié)帶有套管靴的鋼套管套入鉆具,使偏心鉆頭露出到套管外,將偏心鉆具的鉆桿聯(lián)接在動力頭上。⑵鉆機正轉(zhuǎn)偏心擴孔帶管鉆進,自動力頭行至最大行程為止。⑶鉆機反轉(zhuǎn)收偏退鉆,卸桿,動力頭退至尾端。⑷聯(lián)接第二節(jié)鋼套管和鉆桿。⑸再次跟管鉆進,推送第二節(jié)鋼套管入孔。⑹重復第三步。⑺重復第四步。⑻重復第五步至設計的管棚深度為止,然后反轉(zhuǎn)偏心鉆具,退桿卸出所有鉆桿后,取出偏心鉆具。5⑼插入鋼筋籠,封閉管口注漿。
5、3.3鉆進方法及注意事項⑴安設鉆機:采用MGJ—50型錨桿工程鉆機,無伸縮臂功能,鉆機升降采用在底架上用千斤頂升降,加設枕木垛調(diào)節(jié)所需高度。⑵開孔:開孔前必須檢查設備,保證設備狀況良好,對組合好的鉆具要檢查絲扣聯(lián)結(jié)是否緊密,偏心擴孔器轉(zhuǎn)動是否靈活。在架設好鉆機、調(diào)整好孔位的水平位置及仰角后,采用大于鋼套管直徑1~2級的潛孔錘,鉆鑿2~3m深的孔口,然后退出潛孔錘。⑶鉆進:將第一節(jié)帶有套管靴的鋼套管套入鉆具,使偏心鉆頭露出到套管外,檢查扶正器、導正器、鉆桿三者是否同軸,以避免在鉆進中鋼套管歪斜,導致發(fā)生孔斜和加不進鉆桿和鋼套管的困難。鉆機加壓進入正常鉆進作業(yè)后,要注意排屑是否
6、正常,要經(jīng)常調(diào)整鉆壓,力求保持一個恒定的排屑速度。⑷加接鉆桿和鋼套管:當跟管鉆進至鋼套管尾端距導向墻墻面約30cm時停鉆,然后反轉(zhuǎn)收偏退鉆、卸桿,動力頭后退至尾端加接鉆桿或鋼套管,此時應先擰緊鉆桿,然后再擰緊聯(lián)接套管。為提高加接套管的效率,可制作專用工具。⑸退鉆:在退鉆倒換鉆具或退出孔口之前,沖擊器應后退進行吹孔或注水清洗,把環(huán)狀空間的巖屑清除干凈后,再把鉆桿及鉆具退出。反轉(zhuǎn)鉆具時不要太猛,防止鉆桿或沖擊器脫扣。⑹安放鋼筋籠灌注水泥砂漿:待整個拱部管棚支護施工完成后,從兩側(cè)拱腳起,向拱頂方向,向管棚鋼管內(nèi)安放鋼筋籠,鋼筋籠分節(jié)電焊安裝,安裝的同時,將塑料排氣管附在鋼筋籠上一
7、起塞入孔底附近,然后封閉孔口灌漿,當排氣管出漿時,即可停止灌漿。2.4管棚注漿[1]按固結(jié)管棚周圍內(nèi)有限圍巖設計。注漿采用孔口封閉一次性注漿,先對有孔鋼花管注漿,在鉆進無孔鋼花管時對注漿效果進行檢查。注漿機械采用SN系列注漿機(能注水泥漿和砂漿),漿液材料采用水泥摻3%水玻璃的水泥單液漿,水玻璃濃度35玻美度、模數(shù)2.4。注漿初始壓力為0.5~0.6Mpa,終止壓力為0.7~1.0Mpa;持壓15min后停止注漿。2.5施工工藝框圖施工工藝框圖見下圖:5注漿管棚施工工藝流程圖施工準備測量放樣定位安裝鉆機就位鉆眼鋼管