大管棚施工工艺

（二）工艺流程1.大管棚施工准备(1)管棚参数1）钢花管规格：采用φ108mm壁厚6mm的热轧无缝钢花管,长40m，出浆孔直径为15mm，梅花型布置，间距15cm×15cm。钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼主筋3Φ22，采用φ8钢筋环向缠绕作固定环，固定环与钢筋笼主筋焊接；2)管距：环向间距中至中为40cm，外插角：1°～3°；3)同一环管棚中接头位置应相互错开不小于1m，钢花管分节长度按10.35m+10.35m+9.3m和5m+10.35m+10.35m+4.3m交错进行布置；4)钢花管管心与衬砌设计外廓线径向间距为45cm；5)预埋导向管为Φ130mm无缝钢管，壁厚5.5mm，节长2m。(2)明洞仰坡支护1)先施做洞顶截水沟，且尽量避开雨季施工；2)清除地表杂物后，喷10cm厚C25混凝土进行地表处理，防止雨水渗透对洞口围岩的影响；3)明洞开挖至洞口10m左右时预留开挖土，以做导向墙及大管棚施工工作平台，且在导向墙范围内刷垂直坡，避免2m长导向墙侵占洞身，影响洞身初期支护，见下图：(3)施做导向墙1)对仰坡及时进行锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土支护，并在导向墙两端墙脚及顶部预埋Φ25锚固筋，三处共12根，见上图。2)导向墙在明洞外轮廓线以外施做，导向墙内埋设4榀H型钢支撑，钢支撑与预埋导向管焊成整体，且预埋管要有1°～3°的上抬坡度；3)H型钢之间采用螺栓连接，并将端头连接钢板骑缝焊，仰坡中预埋锚固筋要与H型钢焊接，避免再浇注混凝土时移位。2.大管棚施工说明(1)平整潜孔钻车停放场地1)对大管棚孔位进行编号，从一侧顺次编号；3)潜孔钻车要确保稳定，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；4)钻机定位：钻机要求与已设定好的预埋导向管方向平行，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)钻孔1)钻机就位前要在平整场地上对钻杆进行试装，根据30m连接好的钻杆的挠度调整钻杆钻进角度，确保大管棚不侵线，也不上扬过高，影响大管棚施工质量；2)为了便于钢管顶进以及注浆扩散，钻头直径采用Φ115mm；3)钻孔由一台钻机进行施工，按顺序号进行施工，并钻好一个孔位安装一根钢花管以及一根钢筋笼；4)待编号为单号的孔位施工完成后进行注浆，再施做编号位双数的孔位，并由高孔位向低孔位对称进行施工，同时钻好一个孔位顶进一根钢花管以及一根钢筋笼；5)若钻进时出现坍孔、卡钻、涌水，需补注浆后再钻进；6)钻机开钻时，先宜低速钻进，待成孔10m后可加快钻进速度，但要根据地质情况对钻进速度进行调整，避免成孔卡钻现象及保证成孔质量；7)钻进过程中经常用检测钻杆角度及位置；8)钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进；9)认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。(3)清孔1)首先用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ130mm)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔；2)再用高压气通过钻杆，从孔底逐渐向孔口清理钻渣；(4)安装管棚钢花管及钢筋笼1)用钻机分节安装安装钢花管和钢筋笼，即钻机钻杆不转动，钻机机身往前推进，通过连接卡使钢花管和钢筋笼受力，当钻机机身移动到最大位置后松动连接卡，钻机机身退回来，然后重新固定连接卡，钻机向前推进，如此反复，将钢花管和钢筋笼分节安装就位，如下图：2)钢花管采用内车丝扣，每节钢花管在安装好钢筋笼后一同安装；3)钢花干和钢筋笼前端均应焊成锥形，便于钢花管如孔以及钢筋笼的安装；4)编号为单号的孔位，钢花管按6m+6m+6m+6m+6m+6m+4m进行分节，编号为双号的孔位，钢花管按4m+6m+6m+6m+6m+6m+6m进行分节，或编号为单号的孔位，钢花管按4m+6m+6m+6m+6m+6m+6m进行分节，编号为双号的孔位，钢花管按6m+6m+6m+6m+6m+6m+4m进行分节；钢筋笼同一横断面内的接头数不大于50%。(5)注浆1)大管棚注浆浆液采用水灰比为1：1的水泥净浆，在地下水丰富的时候采用水玻璃双液浆，水泥浆与水玻璃体积的比例为1∶0.5；2)注浆分两次进行，即第一次是编号为单号的孔位钻孔及钢花管、钢筋笼安装施工完成后，对编号为单号的孔位进行注浆，第二次是编号为双号的孔位钻孔及钢花管、钢筋笼安装施工完成后，对编号为双号的孔位进行注浆；若单号孔位注浆不密实，可通过双号孔位注浆填充密实；大管棚在注浆前要在将钢花管与预埋导向管间空隙用水泥砂浆封堵，避免露浆；3）通过焊接在钢花管上的止浆阀对大管棚注浆，注浆压力为2.0～2.5MPa，在压力达到2.0以上后持续15min；注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆；4)注浆时要关注注浆机压力表的变化，若出现压力表指示持续在1.0MPa以下，则要停止注浆进行检查，长见的原因为注浆机出现故障、浆液从地表窜出、与地表径流相通，可依实际情况采取稍停注浆或调整浆液的方法处理。（三）操作要点及注意事项1.套管安装要求(1)套管直径选择应比钢花管略大，为Φ130mm(2)套管安装的外插角度应和钢花管相同;(3)钻孔完结后，先把套管内孔注水清洗洁净后，才把钻杆取出。套管仍保留在孔内供护孔作用2.搭接方式钢管的搭接方式有焊接和丝扣连接两种:若采用内车丝扣，钢花管将会由于连接钢管半径过大而加大顶入难度；若采用外车丝扣，钢花管安装时套管会导致孔壁土石脱落堵孔；若不具备条件，钢花管可直接采取焊接，待钢花管安装就位后再安装钢筋笼；3.钻孔技术(1)钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号；(2)钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～3°，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20cm～30cm；(3)严格控制钻孔平面位置，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，发现误差超限及时纠正，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度，防止断杆；(6)钢花管与钢筋笼的接头错开，同断面接头数不大于50％；五.机具设备及材料准备管棚采用管棚专用钻机或钻孔台车进行，注浆采用YSB250/120型注浆机。六.劳动力组织管棚施工工序多，工种杂、技术性强、要求技术工人具有各方面独立操作能力，又能处理管棚施工中一般的故障，管棚施工的质量很大程度上取决于钻孔和注浆的质量。一台钻机三班作业劳力组织为：机长1人、技术人员1人、操作手3人、修理工1人、电工1人、电焊工1人、杂工5人、合计13人。七、施工质量控制要点(一)钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号；(二)钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～3°，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20cm～30cm；(三)严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交；(四)经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻；(五)掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆；(六)钢花管与钢筋笼的接头要错开，同一断面接头数不大于50％；