长大管棚施工技能探究

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择要：先容福建省首例采用40m长大管棚超前支护的施工技能，并在参数确定、机具选择、进度情况、质量控制与资本阐发5个方面作了具体先容。

要害词：长大管棚；施工技能；参数确定；机具选择；质量控制；资本阐发

1工程外貌

杨梅岭隧道计划为上下行疏散式4车道高速公路隧道，隧道左线长1365m，右线长为1340m。全隧道按新奥法计划和施工，入口左洞和出口右洞洞口浅埋段最薄笼罩层分别为367m、405m，在洞口35m领域内为强风化、弱风化花岗岩，顶板为残坡积层，风化裂隙，发育具块状镶嵌结构，局部散体结构，围岩不稳固，易塌。福建省首次采用40m长大管棚对洞口段举行超前支护。沿隧道衬砌外缘肯定间隔打入一排纵向钢管，而且在插入钢管后，再往管内注浆以凝结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的清闲，使管棚与围岩凝结细密，以前进钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支持，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。

2.2管棚参数

(1)钢管布设在圆心角为150°的隧道拱部；

(2)钢管环向间距为50cm；

(3)管心与衬砌计划外廓线间距为40cm；

(4)倾角：仰角1°(不包括蹊径纵坡)；

(5)钢管施工偏差：径向不大于20cm；

(6)管棚长度为40m，热轧无缝钢管Φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m；

(7)孔口管为天缝钢管Φ127mm，壁厚6mm，节长2m。

2.3机具选择

机具选择如表1所示。

表1机具选择表

管棚长度（m）〖〗管棚机型号〖〗管棚机参数8～16〖〗KSZ100型〖〗钻杆外径50mm16～40〖〗MK5型〖〗钻杆外径80mm24工艺说明

管棚施工重要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱；搭钻孔平台、布置钻机；钻孔；清孔、验孔；布置管棚钢管；注浆。工序技能要求高，工艺庞大，现分别叙述如下。

2.4.1明洞边坡仰坡开挖支护

(1)明洞段开挖应在洞顶截沟渠施工完成后举行，应只管即便避开雨季施工。

(2)边坡防护应与明洞开挖同步举行：实时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土实时关闭坡面。

(3)对边坡渗水要实时排、引到坡面外，增强对坡面的防护。

2.4.2施作套拱

(1)混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在明洞外廓线以外施作，套拱内埋设4榀工字型钢支持，钢支持与管棚孔口管焊成团体。

(2)孔口管作为管棚的导向管，它布置的平面位置、倾角、外插角的正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，警备浇筑混凝土时孕育发生位移。

2.4.3搭钻孔平台布置钻机

(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，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称举行，可收缩移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。

(2)平台支持要着实地，毗连要牢固、稳固。警备在施钻时钻机孕育发生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

(3)钻机定位：钻秘密求与已设定好的孔口管偏向平行，必须准确审定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相团结的要领，重复调解，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线切合合。

2.4.4钻孔

(1)为了便于布置钢管，钻头直径采用Φ115mm。

(2)岩质较好的可以一次成孔；钻进时孕育发生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。

(3)钻机开钻时，可低速低压，待成孔10m后可凭据地质情况逐渐调解钻速及风压。

(4)钻进历程中经常用测斜仪测定其位置，并凭据钻机钻进的征象实时坚定成孔质量，并实时处理钻进历程中出现的事故。

(5)钻进历程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

(6)认真作好钻进历程的原始纪录，实时对孔口岩屑举行地质坚定、形貌。作为开挖洞身的地质预探预报，作为引导洞身开挖的依据。

2.4.5清孔验孔

(1)用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ115mm)举行来回扫孔，扫除浮渣至孔底，确保孔径、孔深入合要求、警备堵孔。

(2)用高压气从孔底向孔口整理钻渣。

(3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。

2.4.6布置管棚钢管

(1)钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管周围钻Φ8出浆孔(靠掌子面45m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。3)严酷控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。

(4)经常量测孔的斜度，发明偏差超限实时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。

(5)掌握好开钻与正常钻进的压力和速率，警备断杆。

(6)在遇到松散的聚集层和破碎地质时，在钻进中可以思量增长套管护壁，确保钻机顺遂钻进和钢管顺遂顶进。

5管棚用度评价

管棚用度重要包括管棚的套拱用度、管棚施工的人工费、管棚施工的机器台班费、管棚施工的质料费4大部分。现以福宁高速公路杨梅岭隧道入口左洞40m管棚（沿拱顶150°领域内布设33根长度各为40m注浆钢管，管棚的钢管总重量为21t）为例，阐发管棚在现场施工中的现实用度。

5.1套拱用度

（1）套拱Ⅰ18工字钢：15675t×6000元/t=9405元；

（2）孔口管（Φ127×4mm无缝钢管）：080058t×5000元/t=40029元；

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

（4）平凡混凝土（C25）：4126m3×400元/m3=16504元。

5.2人工费

（1）加工管棚钢管：2145工日×40元/工日=8580元。包括割、焊钢管锥形探头，钢管施钻Φ8mm出浆孔等；

（2）加工钢管丝扣接头：20元/个×231个=4620元；

（3）搭事情架、布设水、电、气管路等准备事情：18工日×40元/工日=720元；

（4）钻机就位、钻孔、扫孔、顶管、注浆：51576h×4元/h=206304元。

5.3机器台班费

（1）地质潜孔钻机：5376台班×432元/台班=2322432元；

（2）电动空压机（20m3/h）：5376台班×674元/台班=3623424元；

（3）压浆机（50L）：1449台班×36元/台班=52164元；

（4）拌浆机：1449台班×20元/台班=2898元。

5.4质料费

（1）锯木：352m3×800元/m3=14080元(按两次摊销)；

（2）钢管：21t×4200元/t=88200元；

（3）砂浆（30#）：10m3×240元/m3=2400元；

（4）水泥（325级）：4371t×330元/t=144243元；

（5）水玻璃（35波美度）：3848t×900元/t=34632元；

（6）磷酸氢二钠（缓凝