《大管棚实验方案》word版

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1、大管棚实验段施工方案1、实验目的：1.1通过试验，完成大管棚施工的机具配套。1.2掌握大管棚施工的进度、经济指标，和旋喷桩等超前支护方案进行对比，合理选择超前支护方式。1.3锻炼工人，使其熟练掌握管棚施工艺，为后续工作打下基础。1.4通过开挖时监控量测的结果，对大管棚控制沉降的效果作出评价。1.5对于地层岩样进行土工试验，取得土层的孔隙率、颗粒指标等与设计勘察结果进行对比，以合理调整大管棚注浆及开挖支护参数。1.6通过开挖判定大管棚效果评定该土层中现有的各项参数，以便实际施工中进一步调整。1.7通过开挖后的沉降监测结果与理论计算的结果对比，得出大管棚对控制沉降和防坍的

2、实际效果。2、实验场地：从工期、工序干扰以及试验地点的代表性几方面进行比选，决定在崇～东区间右线K7+300.503～K7+280.503里程段做大管棚试验。3、试验设备由于崇～东区间隧道上方多为无基础或浅基础民房，部分民房经鉴定已属危房，因此在此地段使用大管棚超前加固，需解决管棚施作期间的沉降。根据有关资料显示，在砂砾层、粉细砂层采用常规钻机成孔困难，且沉降量较大（一般情况下可达到14mm）沉降速率3mm/d。而根据设计要求整个施工期间累计沉降量应控制在15mm以内。因此，本次试验拟采用跟管钻进的工艺。管棚施作主要设备见下表：设备名称设备型号设备用途设备数量备注跟管

3、钻机管棚成孔2台自购双液注浆泵KBY50-70管棚注浆1台自购砂浆泵沙浆充填钢管1台自购止浆塞水囊式止浆3个自购钻床加工管棚1台委外4、主要试验材料序号材料名称单位数量备注1PO.32.5普通硅酸盐水泥吨29.4230～32Be’水玻璃吨101.93XPM外加剂吨0.34φ108无缝钢管米980管棚钢管5φ133无缝钢管米98作导向管5、管棚试验施工方案5.1管棚参数a、钢管规格：综合考虑跟管钻进时顶管困难和所需承载力要求，采用φ108无缝钢管，壁厚7.5mm，一般节长3m，特殊节1m、2m、4m。导向管采用φ133无缝钢管，壁厚5mm，长度2.0m。b、管棚长度：2

4、0m。c、管棚间距：环向间距中至中30cm。d、外插角：3.5°。e、管棚布设：拱部180°范围内。5.2管棚试验施工5.2.1大管棚施工工艺流程注浆场地布置、设备调试施工准备测量定位安设导向架钻机进场、钻机就位钻孔插入管棚钢管孔口密封处理管棚注浆效果检查结束管棚钢管加工管棚运入现场安装注浆搅拌机具大管棚施工工艺流程见下图。大管棚施工工艺流程图5.2.2大管棚施工⑴大管棚施工准备大管棚在隧道拱部180°范围内布置，需要49根，各管节长度及数量见下表：序号钢管长度数量总长度（m）备注11m1616用于孔口22m3366用于孔底及孔口33m27883444m1664用于孔

5、底①管棚制作：长管棚的管节长度及数量按上表，各管节间用丝扣连接，为保证管棚的准直度，钢管堆放时避免其翘曲。管棚加工见下图。钢管加工及止浆塞安装示意图A点大样图②封闭工作面及加固临时仰拱：为避免掌子面长时间暴露造成坍塌，需用20cm厚的网喷砼封闭掌子面。钻机要在现有的临时仰拱上施工，钻机就位前要在临时仰拱下添加竖向支撑，以保证钻孔时人员及设备安全。⑵测量定位在工作断面前搭设钻机操作平台,由测量放出隧道开挖轮廓线，在隧道开挖轮廓线以外20cm范围内画出钻孔的位置。孔位布置见下图。超前管棚孔位布置图⑶钻孔顺序钻孔按由下至上，隔一钻一，再由上至下隔一钻一的顺序进行。⑷钻孔管棚

6、的外插角为3°。钻机选用跟管钻机，开孔前，用全站仪测量钻杆首尾端的空间方位，以保证钻机转轴及钻杆的轴线与管棚孔的轴线相一致。用Φ108钻头低速低压开孔，成孔2～3m，下入Φ108的管棚钢管，检查钻孔方向无误后，换91钻头，钻机转速升至正常转速。钻进中以Φ108的管棚钢管作套管跟管钻进，钻至设计孔深。钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。每钻进3～4m用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。⑸下管下管前要预先按设计对每个钻孔编号，并对每个孔的钢管进行配管和编号，顺序相连的3个孔的第一节管棚钢管长度分别为2m、3m、4m，以后每节长度为3m，以保证同

7、一断面上的管接头数小于50%。⑹注浆①注浆顺序大管棚施工完成一根，注浆一根。注浆分为两个步序进行，单号管棚注入单液水泥浆（添加XPM外加剂），以增加管棚的刚度，双号孔注入水泥-水玻璃双液浆，以加固地层。②注浆方式用水力膨胀式止浆塞进行分段后退式注浆，注浆段长4m。③注浆参数a、单液水泥浆配合比：水灰比0.6:1，b、水泥-水玻璃双液浆配合比：单液水泥浆，水灰比1:1，加3%～5%的XPM，水玻璃，30～32Be’，模数2.2～2.8，水泥浆与水玻璃浆的体积比，1:1，c、单孔注浆量，Q=πr2Hnλ，式中，r为浆液扩散半径取0.35m，H为管棚长度，