隧道管棚施工

隧道管棚超前支护DDL-300型钻机桐子园2号隧道管棚、导向墙•1、管棚设计•1.1管棚施工设计参数•(1)钢管规格：采用φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管，节长分别为4-6m。钢管前段呈尖锥状（20cm）。•(2)管距：环向间距中至中为40cm。•(3)外插角：与水平线角度为1-3°。•(4)钢花管：钢管上钻注浆孔，孔径φ10-16mm，孔间距15-20cm，呈梅花型布置。钢花管尾部（孔口段）1.5m不钻花孔作为止浆段。•(5)导向管：采用φ133mm，壁厚6mm，长1m的热轧无缝钢管，并模筑100cm厚的C20混凝土来固定导向管。•(6)数量：50孔。•1.2管棚设计注浆•(1)灌注浆液：采用水泥浆注浆。•(2)注浆参数：水泥浆水灰比：0.5：1-0.8：1；•(3)注浆压力：初始压力0.5~1.0Mpa，终止压力2.0Mpa，浆液强度等级不小于M10。•注浆前应进行现场注浆试验，根据现场实际情况调整注浆参数•2、施工工序及工艺•2.1导向墙制作及导向管安装•为确保超前大管棚施工的准确性和有效性，进行超前大管棚施工前，必须进行导向管施工，C20级混凝土导向墙施工，导向墙纵向长度1m，厚1m。导向管直接焊接在拱架上方。•隧道导向管安装里程为DK35+480-DK35+481(进口），DK38+850-DK38+849（出口）。•导向墙施工工艺如下：•(1)测量放线，确定施工里程及钢拱架加工尺寸。•(2)导向墙钢拱架：现场架立2榀I18钢拱架，间距为50cm，钢拱架距套拱边缘距离为25cm，导向管布置于支撑钢拱架上方，钢拱架之间采用Φ22钢筋进行连接固定。连接筋环向间距为100cm。(3)安装固定导向管；导向管采用φ133mm的无缝钢管进行加工制作。其安设的平面位置、外插角的准确度直接影响管棚的质量。现场施作由测量人员利用全站仪在钢架上测量定出其平面位置，设定导向管的倾角、外插角，然后将导向管按要求与附近钢拱架焊接，同时在导向管内外两侧用2根φ20钢筋环向焊接成一整体，防止混凝土施工过程中产生位移。此外，导向管靠近掌子面端头必须密贴掌子面。(4)导向管两端采用尼龙编制袋进行封堵，便于随后的混凝土施工。(5)现场采用C20混凝土进行浇筑,待混凝土强度达到设计强度80％后，方可进行管棚钻孔作业。•2.2搭建钻机平台•(1)钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。•(2)平台要支撑于稳固的地基上，如现场条件不足，可用挖掘机土石回填作业平台基础或搭设脚手架平台，脚手架连接必须要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。•2.3钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，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，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。•2.4成孔•(1)根据导向墙中预埋的钢套管作为导向管进行钻孔。掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌。•(2)钻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进。•(3)钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹砂层时，应控制钻进速度，避免发生夹钻现象。•(4)开孔时钻速要慢，压力要小，根据地层及钻进情况随时调整钻压及钻速以保证成孔精度。钻进中，如遇异常，应立即停钻，查明原因。•(5)施钻时，钻机大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动，提高施钻精度。•(6)钻机开孔时钻速宜低，钻深20cm后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20-30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。•(7)施工技术人员认真作好钻进过程的各种原始记录及相关影像资料的收集，包括钻进时间、钻进过程中发生的各种现象、钻孔孔口岩屑等，以便于进行工程地质判断、描述，作为后期洞身开挖的地质预探预报和指导洞身开挖的依据。•2.5安装钢管•(1)钻孔完成后及时安设管棚钢管，避免出现塌孔。•(2)钻孔完成后用高压水清孔并进行钢管顶进作业，每孔内的第一根钢管前端做成锥状，以防管头堵塞、顶弯或劈裂；管棚管节加工成4-6m每节，下管时注意相邻孔内的管接头前后错开，避免接头在同一断面受力；管节间采用Φ121(壁厚6mm，长40cm）联结钢管连接连接。•(3)推进钢管时推进压力控制在4.0－6.0Mpa，低速推进。•(4)导管内安装由4根Φ18钢筋和固定环组成的钢筋笼以提高导管抗弯性能。固定环间距1m，注浆排气管可固定于钢筋笼内侧一起安装。•(5)及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实，在钢管外露端焊上法兰盘、止浆阀，并检查焊接强度和密实度。钢管的安装•2.6注浆方法•(1)注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，据以施工。•(2)注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。•(3)注浆压力达到1.5~2.0Mpa，并持压10min以上，可停止注浆，并及时封堵注浆口。•(4)注浆过程应派专人负责，填写《注浆记录表》，记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值，监控连通装置，避免因压力猛增而发生异常情况。•(5)注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响亮清脆，说明浆液未填充满，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管。•3、技术要求•(1)严格执行工程监理制度，作业人员自检，质检工程师复检，合格后及时通知监理工程师检查签认。•(2)钻孔前必须精确测定孔的平面位置、仰角、外插角，并对每个孔进行编号，方便质量控制。•(3)经常量测钻孔的斜度，发现施工误差超限应及时纠正或调整，确保钻孔满足设计及规范要求。•4、质量标准•隧道长管棚质量标准严格按照《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010及《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015中规定的标准执行：•1、钢管的型号、质量和规格等应符合设计和规范要求；•2、孔口距允许偏差：±30mm；•3、钻孔深度允许偏差：±50mm；•4、孔径符合设计及规范要求；•5、角度（度）允许偏差：1。