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1、1长大管棚在隧道浅埋段的施工技能择要：先容福建省首例采用 40 m 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 1 365 m，右线长为 1 340 m。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 367 m、405 m，在洞口 35 m 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 40
2、 m 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 50 cm；(3)管心与衬砌计划外廓线间距为 40 cm；(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 20 cm；2(6)管棚长度为 40 m，热轧无缝钢管 108 mm，壁厚 6 mm，节长
3、3 m、6 m；(7)孔口管为天缝钢管 127 mm，壁厚 6 mm，节长 2 m。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 816KSZ100 型钻杆外径 50 mm1640MK5 型钻杆外径 80 mm24 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、
4、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3(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
5、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 115 mm。(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 10 m 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
6、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( 115 mm)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。42.4.6 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 8 出浆孔(靠掌子面45 m 的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。(2
7、)棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相团结的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔( 115 mm)，然后可用 10 t 以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可使用钻机的打击力和推力低速顶进钢管。(3)接长钢管应餍足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。统一横断面内的接头数不大于 50%，相邻钢管接头至少错开 1 m。2.4.7 注浆(1)布置好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。(2)注浆参数：水泥浆与水玻璃体积的比例为 105；水泥浆水灰比 11；水玻璃浓度 35 波美度；水玻璃模数 24。(3)采用 KBY50/70 液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内，
8、初压 05 MPa10 MPa，终压 2 MPa，持压 15 min 后停止注浆。注浆量一样平常为钻孔圆柱体的15 倍，若注浆量超限，未到达压力要求，应调解浆液浓度继续注浆，直至切合注浆质量尺度，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可停止注浆。(4)注浆竣事后实时扫除管内浆液，并用 30 号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。2.5 劳动力构造管棚施工工序多，工种杂、技能性强、要求技能工人具有各方面独立操作本事，又能处理管棚施工中一样平常的妨碍，管棚施工的质量很大水平上取决于钻孔和注浆的质量。一台钻机三班作业劳力构造为：技能职员 1 人、机长 1 人、班长 3 人、5修理工 1 人、
9、电工 1 人、电焊工 1 人、钻工 15 人、合计 23 人。3 进度情况钻机就位、加固：钢管 47 h/t钻进：钢管 95 h/t扫孔、顶管：钢管 11 h/t注浆：钢管 55 h/t4 质量控制(1)钻孔前，准确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并对每个孔举行编号。(2)钻孔仰角简直定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一样平常控制在 115，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 20 cm30 cm。(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
10、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 40 m 管棚（沿拱顶 150领域内布设 33 根长度各为 40 m 注浆钢管，管棚的钢管总重量为 21 t）为例，阐发管棚在现场施工中的现实用度。5.1 套拱用度6（1）套拱18 工字钢：1567 5 t6 000 元/t=9 405 元；（2）孔口管（ 1274mm 无缝钢管）：0800 58 t5 000 元
11、/t=4 0029 元；（3）固定钢筋（ 25 钢筋）：0457 38 t4 000 元/t=1 8295 元；（4）平凡混凝土（C 25）：4126 m3400 元/m3=1 650 4 元。5.2 人工费（1）加工管棚钢管：2145 工日40 元/工日=8 580 元。包括割、焊钢管锥形探头，钢管施钻 8 mm 出浆孔等；（2）加工钢管丝扣接头：20 元/个231 个=4 620 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：5 1576 h4 元/h=20 6304 元。5.3 机器台班费（1）地质潜孔钻机
12、：5376 台班432 元/台班=23 22432 元；（2）电动空压机（20 m3/h）：5376 台班674 元/台班=36 23424 元；（3）压浆机（50 L）：1449 台班36 元/台班=52164 元；（4）拌浆机：1449 台班20 元/台班=2898 元。5.4 质料费（1）锯木：352 m3800 元/m3=14 080 元(按两次摊销)；（2）钢管：21 t4 200 元/t=88 200 元；（3）砂浆（30#）：10 m3240 元/m3=2 400 元；（4）水泥（325 级）：4371 t330 元/t=14 4243 元；（5）水玻璃（35 波美度）：3848
13、 t900 元/t=34 632 元；（6）磷酸氢二钠（缓凝剂）：088 t4 600 元=4 048 元。4 项用度合计：284 3461 元；7管理费与税收按 15%计：42 65191 元；管棚用度按每吨钢管计：（284 3461 42 65191 元）/21 t =15 57133 元/t。按隧道延米计：（284 3461 42 65191 元）/40 m =8 17495 元/m。 6 结语6.1 搪塞隧道洞口的软弱破碎围岩地段、浅埋地段采用长大管棚施工工艺，提前发挥超前支护作用，增长了施工清静度，前进隧道的恒久稳固性，具有显着的经济效益和社会效益。6.2 在管棚支护下开挖，可淘汰地表下沉和警备围岩坍塌。6.3 管棚钻孔可作为地质预探预报，地质资料可引导洞身开挖提供依据。6.4 管棚施工工艺的引用，对福建省隧道施工技能的探索迈开新的步骤。参考文献1公路工程预算定额北京：人民交通出书社，19982福建省高速公路施工技能范例福建省高速公路配置总指挥部，19993TLEJGF9327 岩溶隧道管棚支护工法北京：人民交通出书社，1993
