大管棚施工工艺与要点论文
1项目概况
民主隧道为特长隧道,按左右线分隔布局。隧道穿过高原中山地貌区,为单独隧道。该隧道左右线进出口均采用削竹式洞门,超前大管棚支护布置。左线隧道起讫里程Z4K29+770~Z4K33+650,全长3880m,盘县端洞口进口里程为Z4K29+770,明暗分界设在Z4K29+783,明洞长13m,洞口设计标高1907.142m,兴义端洞口出口里程为Z4K33+650,洞口设计标高1828.462m,坡度-0.923%~-2.250%,隧道最大埋深约372.05m。右线隧道起讫里程K29+734~K33+635,全长3901m,盘县端洞口进口里程为K29+734,明暗分界设在K29+747,明洞长13m,洞口设计标高1907.213m,兴义端洞口出口里程为K33+635,洞口设计标高1828.246m,坡度-0.840%~-2.250%,隧道最大埋深约367.06m。
2管棚施工工艺
2.1施工准备。
大管棚施工前首先要进行施工套拱,套拱在洞身外轮廓线以外施作,里程为Z4K29+781~Z4K29+783,拱80cm厚的C25混凝土作为长管盖拱,拱长2m,拱埋在3榀I20a工字梁内,工字梁垂直Φ22钢连接,间距1m。管口与钢支架一体连接;作为管口导管,采用坐标法安装孔口管,确定全站仪工型钢架的平面位置;并且通过前后间隙法设定孔口管的倾斜角度。孔口管的外插角以前后差距法设定。孔口管热扎无缝钢管Φ127mm,壁厚6mm,节长2m,共37根、间距40cm,为了有效避免浇筑混凝土时产生位移,可以用Φ25钢筋牢固焊接在工字钢上。
2.2搭设钻孔平台、安装钻机。
用潜孔钻机来钻进,钻孔以先奇数后偶数的顺序进行。当钻孔前复测孔口管位置确认无误后,开始进行钻孔施工,在套拱预留核心土上搭设钻机平台,搭设前清理平整预留核心土顶面,调整钻机钻头中心线与孔口管中心线,使他们保持一致,施工中为了大大的保证钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合,采用全站仪、钻杆、挂线导向相结合的方法,反复调整。
2.3钻孔。
钻孔按照间隔跳钻的方法进行,且钻完一根随即安装一根管棚。钻孔开钻时均以较低的速度向前钻进,当钻进1m钻头基本稳定后,可适当调高钻速以及风压,管棚首件施工钻进过程中的清除孔内浮渣工程,始终使用钻头来回扫空。钻进过程中钢管位置用全站仪测定,每钻进2m,发现偏斜超过设计要求的,必须及时纠正,及时补救。探头角度变化情况必须由现场技术人员时刻观察,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量。钻孔完毕后实测孔深及倾角均符合设计要求。
2.4清孔验孔。
清孔为防止堵塞,先与钻孔钻头往复钻孔,取出浮渣;然后高压气体从底部钻孔清除钻孔残渣;最终全站仪检测孔,倾角和外推角。
2.5安装管棚钢管。
钢管在特殊加工中良好的管螺纹,管口周围钻有Φ10灌浆孔,注浆孔以15×15cm梅花形布置,将第一根钢管管头前10cm焊成圆锥形,便于钢管安装入孔。采用特制连接件进行钢管连接,连接件型号与管棚一样,连接件用机床加工丝扣,管棚加工内丝,丝长均为15cm。利用钻机的冲击力和推力低速顶进管棚,每钻完一孔后必须经现场监理工程师同意后进行顶管作业。在顶管结束后安装止浆阀。
2.6注浆。
在安装好有孔钢花管后,立即对孔内注浆,注浆浆液由拌和站集中搅拌,注浆顺序为19#、21#、5#、29#,浆液以初压控制在1.0MPa,终压2.0~2.5MPa的压强注入管棚钢管内,持压15min后停止注浆。为了增强管棚的刚度和强度,灌浆结束后及时取出浆料,同时用M20水泥砂浆紧紧灌装。
3管棚施工要点
(1)管材生产:φ108mm热轧无缝钢管棚。第一根管子进入第一个孔,进入一个好的孔,然后连接到长管连接。管道连接采用特殊连接件,外部尺寸连接件和管道口外尺寸相同,确保管道在流畅的过程中顺畅,不会划伤孔壁。第一钢管焊接在前锥体上,防止头部弯曲或分裂。然后取长管件应满足管口的要求,为了避免同一段中的接头受力,相邻管接头应交错排列。
(2)使用井下钻机在大规模生产过程中,用钻进φ108mm管口。在顶杆上的钻机上必须安装相应的管径管接头进入联接套,并在臂上更换管矫直装置。钻出要引导的孔后,使用顶部管臂进行顶升操作。
(3)顶管操作:将钢管放置在手臂上,钻头在导孔处钻一个低速钢管,以0.5~1.0MPa来进行冲击压力控制,在2.0MPa来进行推进压力控制。
4结语
(1)管棚施工设备的'质量和先进程度直接影响到施工控制的精准度从而影响到施工质量。
(2)合适先进的管棚施工工艺可以保证施工质量,同时可以提高施工效率和安全性。
(3)施工实践表明,本项目采用的管棚施工设备和施工工艺是合理先进的,可以为以后管棚施工提供宝贵的经验。
参考文献:
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