長大管棚施工技能探究

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擇要：先容福建省首例采用40m長大管棚超前支護的施工技能，并在參數(shù)確定、機具選擇、進度情況、質(zhì)量控制與資本闡發(fā)5個方面作了具體先容。

要害詞：長大管棚；施工技能；參數(shù)確定；機具選擇；質(zhì)量控制；資本闡發(fā)

1工程外貌

楊梅嶺隧道計劃為上下行疏散式4車道高速公路隧道，隧道左線長1365m，右線長為1340m。全隧道按新奧法計劃和施工，入口左洞和出口右洞洞口淺埋段最薄籠罩層分別為367m、405m，在洞口35m領(lǐng)域內(nèi)為強風(fēng)化、弱風(fēng)化花崗巖，頂板為殘坡積層，風(fēng)化裂隙，發(fā)育具塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu)，局部散體結(jié)構(gòu)，圍巖不穩(wěn)固，易塌。福建省首次采用40m長大管棚對洞口段舉行超前支護。沿隧道襯砌外緣肯定間隔打入一排縱向鋼管，而且在插入鋼管后，再往管內(nèi)注漿以凝結(jié)軟弱圍巖、充填鋼管與孔壁之間的清閑，使管棚與圍巖凝結(jié)細(xì)密，以前進鋼管的強度。開挖后架設(shè)拱形鋼架支持，形成牢固的棚狀支護結(jié)構(gòu)。

2施工工藝

2.1施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

2.2管棚參數(shù)

(1)鋼管布設(shè)在圓心角為150°的隧道拱部；

(2)鋼管環(huán)向間距為50cm；

(3)管心與襯砌計劃外廓線間距為40cm；

(4)傾角：仰角1°(不包括蹊徑縱坡)；

(5)鋼管施工偏差：徑向不大于20cm；

(6)管棚長度為40m，熱軋無縫鋼管Φ108mm，壁厚6mm，節(jié)長3m、6m；

(7)孔口管為天縫鋼管Φ127mm，壁厚6mm，節(jié)長2m。

2.3機具選擇

機具選擇如表1所示。

表1機具選擇表

管棚長度（m）〖〗管棚機型號〖〗管棚機參數(shù)8～16〖〗KSZ100型〖〗鉆桿外徑50mm16～40〖〗MK5型〖〗鉆桿外徑80mm24工藝說明

管棚施工重要工序有開挖支護明洞邊坡、仰坡；施作套拱；搭鉆孔平臺、布置鉆機；鉆孔；清孔、驗孔；布置管棚鋼管；注漿。工序技能要求高，工藝龐大，現(xiàn)分別敘述如下。

2.4.1明洞邊坡仰坡開挖支護

(1)明洞段開挖應(yīng)在洞頂截溝渠施工完成后舉行，應(yīng)只管即便避開雨季施工。

(2)邊坡防護應(yīng)與明洞開挖同步舉行：實時施工明洞邊坡的錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土實時關(guān)閉坡面。

(3)對邊坡滲水要實時排、引到坡面外，增強對坡面的防護。

2.4.2施作套拱

(1)混凝土套拱作為長管棚的導(dǎo)向墻，套拱在明洞外廓線以外施作，套拱內(nèi)埋設(shè)4榀工字型鋼支持，鋼支持與管棚孔口管焊成團體。

(2)孔口管作為管棚的導(dǎo)向管，它布置的平面位置、傾角、外插角的正確度直接影響管棚的質(zhì)量。用經(jīng)緯儀以坐標(biāo)法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準(zhǔn)尺配合坡度板設(shè)定孔口管的傾角；用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角。孔口管應(yīng)牢固焊接在工字鋼上，警備澆筑混凝土?xí)r孕育發(fā)生位移。

2.4.3搭鉆孔平臺布置鉆機

(1)鉆機平臺可用枕木或鋼管腳手架搭設(shè)，搭設(shè)平臺應(yīng)一次性搭好，鉆孔由兩臺鉆機由高孔位向低孔位對稱舉行，可收縮移動鉆機與搭設(shè)平臺時間，便于鉆機定位。

(2)平臺支持要著實地，毗連要牢固、穩(wěn)固。警備在施鉆時鉆機孕育發(fā)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。

(3)鉆機定位：鉆秘密求與已設(shè)定好的孔口管偏向平行，必須準(zhǔn)確審定鉆機位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相團結(jié)的要領(lǐng)，重復(fù)調(diào)解，確保鉆機鉆桿軸線也孔口管軸線切合合。

2.4.4鉆孔

(1)為了便于布置鋼管，鉆頭直徑采用Φ115mm。

(2)巖質(zhì)較好的可以一次成孔；鉆進時孕育發(fā)生坍孔、卡鉆，需補注漿后再鉆進。

(3)鉆機開鉆時，可低速低壓，待成孔10m后可憑據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)解鉆速及風(fēng)壓。

(4)鉆進歷程中經(jīng)常用測斜儀測定其位置，并憑據(jù)鉆機鉆進的征象實時堅定成孔質(zhì)量，并實時處理鉆進歷程中出現(xiàn)的事故。

(5)鉆進歷程中確保動力器，扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。

(6)認(rèn)真作好鉆進歷程的原始紀(jì)錄，實時對孔口巖屑舉行地質(zhì)堅定、形貌。作為開挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報，作為引導(dǎo)洞身開挖的依據(jù)。

2.4.5清孔驗孔

(1)用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭(Φ115mm)舉行來回掃孔，掃除浮渣至孔底，確保孔徑、孔深入合要求、警備堵孔。

(2)用高壓氣從孔底向孔口整理鉆渣。

(3)用經(jīng)緯儀、測斜儀等檢測孔深，傾角，外插角。

2.4.6布置管棚鋼管

(1)鋼管應(yīng)在專用的管床上加工好絲扣，棚管周圍鉆Φ8出漿孔(靠掌子面45m的棚管不鉆孔)；管頭焊成圓錐形，便于入孔。3)嚴(yán)酷控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和立交。

(4)經(jīng)常量測孔的斜度，發(fā)明偏差超限實時糾正，至終孔仍超限者應(yīng)封孔，原位重鉆。

(5)掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速率，警備斷桿。

(6)在遇到松散的聚集層和破碎地質(zhì)時，在鉆進中可以思量增長套管護壁，確保鉆機順?biāo)煦@進和鋼管順?biāo)祉斶M。

5管棚用度評價

管棚用度重要包括管棚的套拱用度、管棚施工的人工費、管棚施工的機器臺班費、管棚施工的質(zhì)料費4大部分。現(xiàn)以福寧高速公路楊梅嶺隧道入口左洞40m管棚（沿拱頂150°領(lǐng)域內(nèi)布設(shè)33根長度各為40m注漿鋼管，管棚的鋼管總重量為21t）為例，闡發(fā)管棚在現(xiàn)場施工中的現(xiàn)實用度。

5.1套拱用度

（1）套拱Ⅰ18工字鋼：15675t×6000元/t=9405元；

（2）孔口管（Φ127×4mm無縫鋼管）：080058t×5000元/t=40029元；

（3）固定鋼筋（Φ25鋼筋）：045738t×4000元/t=18295元；

（4）平凡混凝土（C25）：4126m3×400元/m3=16504元。

5.2人工費

（1）加工管棚鋼管：2145工日×40元/工日=8580元。包括割、焊鋼管錐形探頭，鋼管施鉆Φ8mm出漿孔等；

（2）加工鋼管絲扣接頭：20元/個×231個=4620元；

（3）搭事情架、布設(shè)水、電、氣管路等準(zhǔn)備事情：18工日×40元/工日=720元；

（4）鉆機就位、鉆孔、掃孔、頂管、注漿：51576h×4元/h=206304元。

5.3機器臺班費

（1）地質(zhì)潛孔鉆機：5376臺班×432元/臺班=2322432元；

（2）電動空壓機（20m3/h）：5376臺班×674元/臺班=3623424元；

（3）壓漿機（50L）：1449臺班×36元/臺班=52164元；

（4）拌漿機：1449臺班×20元/臺班=2898元。

5.4質(zhì)料費

（1）鋸木：352m3×800元/m3=14080元(按兩次攤銷)；

（2）鋼管：21t×4200元/t=88200元；

（3）砂漿（30#）：10m3×240元/m3=2400元；

（4）水泥（325級）：4371t×330元/t=144243元；

（5）水玻璃（35波美度）：3848t×900元/t=34632元；

（6）磷酸氫二鈉（緩凝