管棚超前支护施工工艺.doc

管棚超前支护施工工艺 摘要：管棚超前支护是喷锚暗挖(矿山）法施工隧道超前加固的辅助施工方法（简称管棚法），它能有效的保证施工过程中的地层安全稳定及控制地表沉降.以沈阳地铁师范大学站工程学院站暗挖区间为例,该区间在进洞前对洞门进行管棚超前支护方案,有效的控制了地表的下沉。 关键词:超前支护管棚 暗挖 中图分类号:TU74 文献标识码:A 文章编号： 1、工程概况 1.1工程简介 师范大学站工程学院站区间暗挖段为区间设置的停车线，里程:右K4+72.70K4+289，、位于黄河大街西侧地面以下，采用矿山法施工，总长216.3双线米，分双线单洞和单线单洞两种断面形式，起于师范大学站沿黄河北大街下,止于区间盾构井. 1.2工程地质及水文地质 勘察表面，本段区间主要位于粉质黏土层中，黄褐色，含少量铁锰质结核，可塑，局部硬塑，稍有光滑,无摇振反应,干强度中等，韧性中等.本段区间场区地下水为承压水，主要赋存于浑河老扇冲积形成的粗砂层中。含水层渗透性强，渗透系数一般在3070m/d之间，水力坡度约1左右. 2、施工工艺流程 （1）施工准备 1）管棚制作：管棚采用3.5m的管节，由内套管联结，为保证同一断面上的管接头数不超过50%,隔一制作长2.5m钢管作短管,钢管堆放时避免其翘曲。 2）施做工作室：在洞内施作大管棚，需设0。75m高、4.0m长的加高段来满足钻机操作空间.在长管棚施作断面前4.0m处开始施作。因大管棚施作时间较长,为避免掌子面长时间失稳,采取锚喷砼封闭掌子面。 （2)测施孔位：在工作断面前搭设钻机操作平台，由测量放出开挖轮廓线，在开挖轮廓线以外20cm范围内画出钻孔的位置。 (3）钻机就位：沿预作开挖轮廓线处标出长管棚布设孔位，精确调整定位。 （4)水平钻孔:经仪器量测，并在钻杆方向和角度满足设计要求后方可开钻.钻孔开始时选用低档,待钻到一定深度后，退出、接钻杆,继续钻进。钻孔过程中要始终注意钻杆角度的变化，并保证钻机不移位。每钻进5m要用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向的正确。 （5）压入钢管:下管前要预先按设计对每个钻孔的钢管进行配管和编号，隔一安设2。5m长钢管作短管，以保证同一断面上的管接头率不超过50%。由于地质条件较差，因此下管要及时、快速，以保证在钻孔稳定时将管子送到孔底。前期靠人工送管,当阻力增大，人力无法送进时，借助钻机顶进.每节管间采用内衬套满焊连接.内衬管用同级钢管切割成所用管具内径管焊接，内套管长200mm。每节间连接如图1所示。 （6）封口：首先用带连接注浆管的钢板与管棚钢管焊接牢固,然后再将管棚钢管与钻孔的环形空间用干硬砼料封堵，喷射10cm混凝土进行封堵。注浆口接口如图2所示。 （7）注浆:大管棚全部顶进、孔口封闭后，注水泥浆,注浆压力为0.61.0Mpa，填充密实. 3、施工技术要点 (1）钻孔前钻机安装要牢固。 （2）精确测定导向管的位置和方向.管棚钢管不侵入开挖线以内，相邻的钢管不得相撞和相交。 （3）钻孔中防止钢管在导向管上震动. （4)钻孔过程中在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处进行三次斜度量测.若误差超限及时改进钻孔工艺进行纠偏。 （5）钢管节之间采用内衬套满焊连接，使各管节连成一体，受力后不脱开. 4、施工质量控制要点 （1）钻孔精度控制 1)钻孔开始前应在管棚孔口位置埋置套管,把钢管放在标准拱架上,测定钻孔孔位和钻机的中心，使两点一致。为了防止钻孔中心振动，钢管应用U形螺栓与拱架稍加固定，以防止弯曲，并应每隔5m（视情况可调整,一般为26m）对正在钻进的钻孔及插入钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。 2）在松软地层或不均匀地层中钻进时,管棚应设定外插角，角度一般不宜大于3。避免管节下垂进入开挖面，应注意检测钻孔的偏斜度，发现偏斜度超出要求应及时纠正。 (2）钢管就位控制 1)钢管的打入随钻孔同步进行，并按要求接长，接头焊接时应满焊，确保接头连接可靠。 2)钢管打入土体就位后，应及时隔孔向钢管内压注水泥浆，使钢管与周围岩体密实，并增加钢管的刚度。 （3）注浆效果控制 1）严格控制管棚间距，防止管棚出现间距过大或出现偏离。 2）严格按试验参数，控制注浆量,防止注浆效果不好，出现漏泥等现象. 3）必要时宜与小导管注浆相结合,开挖时可在管棚之间设置小导管。 5、施工质量控制措施 （1）严格要求按设计图及技术交底施工. (2）大管棚管节堆放严禁翘曲。 （3）精确定位、调整钻机钻轴，确保钻具钻进角度及方位的精度。 （4）在钻进过程中，经常用罗盘量测钻具的角度变化，发现异常及时调整。 （5)下管要及时、准确、快速。 (6）保证注浆量能填满管内空间。 （7）保证施工钻机的正常运转，配备足够的维修技术人员和零配件。