新大成隧道长大管棚施工技术

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1、新大成隧道长大管棚施工技术罗岳楠中铁十一局集团第三工程有限公司　湖北十堰　442012　　　　【摘　要】介绍襄渝二线新大成隧道采用20m长大管棚超前支护的施工技术，并在施工工艺、管棚参数、质量控制、安全环保等几个方面作了具体介绍。　　　　【关键词】长大管棚施工技术管棚参数质量控制安全环保1　工程概况新大成隧道起讫里程为ZDK552+277.85～ZDK555+892，总长3614.15m，位于既有大成隧道左侧。全隧道按新奥法设计和施工，ZDK555+500～ZDK555+700段为长200m的Ⅴ级浅埋段,最薄覆盖层分为3～4m，地层岩性为泥岩夹砂

2、岩，以泥岩为主，紫红色，泥质块状结构，质软，抗风化能力弱，节理裂隙发育，岩体较破碎；砂岩为浅灰色，细粒结构，钙质胶结。围岩不稳定，易塌。在ZDK555+530～ZDK555+550、ZDK555+630～ZDK555+650采用20m长大管棚对洞口段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘按一定间距打入一排纵向钢管，再插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，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，形成牢固的棚状支护结构。2　施工工艺2.1　施工工艺流程施工工艺流程如图1所示。架设工作平台施作导向墙安装钢管退钻

3、、卸杆、卸钻具钻具组合清孔钻孔安放钻机孔口测量定位选择钻机验孔结束或移孔开挖边仰坡施工工艺流程图　图12.2　管棚参数(1)钢管布设在隧道拱部；(2)钢管环向间距为40cm；(3)管心与衬砌设计外廓线间距为45cm；(4)倾角：仰角1°(不包括路线纵坡)；(5)钢管施工误差：径向不大于20cm；(6)管棚长度为20m，热轧无缝钢管φ89mm，壁厚5mm；2.3　工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作导向墙；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。2.3.1　明洞边坡仰坡

4、开挖支护(1)明挖段两侧施工支挡围堰起挡水和支挡淤泥流向隧道的作用，支挡围堰至少高出原地面高程1m以上，施作围堰时必须将上覆泥土层清除清到泥岩。(2)在支挡围堰外按设计施作截水沟将水流引开。(3)明挖段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。(4)边坡防护应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。(5)对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。2.3.2　施作导向墙(1)在明挖和暗挖交界处施作导向墙，导向墙径向厚度1m，纵向长度1m，导向墙内预埋直径110mm，厚5mm，长150cm的

5、钢管作导向管，埋入仰坡内50cm、导向墙内100cm。钢管轴线与隧道轴线夹角为1°，钢管中心线距开挖轮廓线25cm。(2)导向管固定在三榀工字钢架上，钢架与管棚孔口管焊成整体，其方向用测量严格控制，固定好后再灌筑混凝土。(3)管棚导向管，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。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；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，防止浇筑混凝土时产生位移。2.3.3　搭钻孔平台安装钻机(1)钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好

6、，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。(2)平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。(3)钻机定位：钻机要求与已设定好的导向管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。2.3.4　钻孔(1)套拱中预埋的φ110mm孔口管作为导向管进行钻孔。坡面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保坡面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌，保障坡面围岩稳定。钻孔角度按照1°角钻进。(2)钻

7、孔前先检查钻机机械状况是否正常；钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻至砂层易塌孔时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻。(3)钻机就位后，根据事先测量放样好的点位钻孔位置；施钻时，顶紧掌子面，提高施钻精度；钻机开孔时钻速宜低，钻深至20cm以后转入正常钻速；钻进过程中不断调整钻机钻进方向。(4)第一节钻杆钻入岩层尾部剩20～30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后联

8、接成一体。每次接长，按上述方法进行。(5)换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常