厦门嘉禾园地下车库项目湖光路出入通道工程管棚施工技术.pdf

2 0 1 2 年 8 月第 8 期 城 市道桥 与 防洪 管理施工2 9 5 厦门嘉禾园地下车库项 目湖光路出入通道 工程管棚施工技术 张 天 色 ( 厦 门协 诚工 程建 设监 理有 限公 司， 福建 厦 门 3 6 1 0 1 2 ) 摘要 ： 厦门嘉禾园地下车库项 目湖光路出入通道工程浅埋暗挖段采用 2 7 m 长管棚施工， 因埋深浅， 通道上方为城市主干道湖 滨中路且有厦门市主供水管道及燃气管 。如何控制沉降保证行车畅通及管线安全 、 控制管棚施工沉降 ， 以及对其新工艺的探 索 ， 该文作简要论述 ， 可共 同参考。 关 键词 ： 管 棚 ； 施 工 ； 技术 ； 中图分 类号 ： T U9 2 6 文 献标 识码 ： B 文章 编号 ： 1 0 0 9 7 7 1 6( 2 0 1 2 ) 0 8 0 2 9 5 0 2 1 工程概 况 某工程是采用超前 大管棚的方法对下穿 湖滨 中路段( A 0 + 1 7 7 A 0 + 2 0 4 ) 进行预支护。管棚长度 2 7 m， 用 1 3 3热轧无缝钢管 、 壁厚 6 m m。钢管沿 开挖轮廓线外放 3 0 0 mm，以外插角 0 30 5 。打 设。 钢管内外注超细水泥浆一水玻璃， 水泥水玻璃 的水灰 比为 0 6 ： 1 1 ： 1 ， 注浆压力 0 5 0 8 MP a 。 通道顶板 穿越第 四系松 散层粉质粘性 土及 回 填土 ，工程采用水平有线导向直接将钢管打人的 方法施工。 2施工难点及相应的技术措施 ( 1 ) 根据地质勘察报告 ， 管棚所在位置地层 复 杂 ， 管棚在打设时极易抱钻及侵限。 采用专用大扭 矩 、 大推力管棚钻机能有效地解决上述 问题 。 ( 2 ) 此次管棚施工单孔深度超过 3 0 m， 对管棚 打设 的定 向要求高 ， 要求偏差控制在 0 5 mm 以 内。采用导向钻进方法控制钻进的方向。 ( 3 ) 该工程地下水位高 ， 在钻进时出现涌水导 致孔壁坍塌 ， 需密切监视 出浆量。 ( 4 ) 采用通 常的先成 孔后 下钢管的方法 ， 易引 起地 面沉降 ， 同时下管也非常 困难 ， 很难达到设计 深度 。采用将钢管直接打人 。 3施工 方法 3 1 钻 进工法 由于采用 直接将 钢管打入 的钻进法 ，钢管安 装和钻机进 尺是 同一过程 。钻头采用与钻管等径 的楔型钻头 ， 楔板 回转半径略大于钻管半径 ， 钻头 前端有 1 O 一1 2 m m的水 眼 ，当钻头正常 回转钻 收稿 日期 ： 2 0 1 2 0 4 2 5 作者简介： 张天色( 1 9 7 4 一 ) ， 男 ， 福建平利人 ， 工程师 ， 从事路 桥工程监理工作。 进时钻管沿直线前进。当钻头由于某种原因偏离 预定轨迹偏 向某一方向时 ， 就需要 纠偏 。方法是把 钻头楔 面调 至已经偏斜 的方 向 ，钻机停 止 回转加 力顶进 ，钻 头由于斜 面的作用就会 向相 反的方 向 偏斜 ， 以此调整钻进 的方 向。面向角 的朝向和钻头 的偏斜方位都是由装在钻头后部的导向探头监测 的，通过穿过钻管的导线连接到位于钻机操作台 的显示屏 ， 机手可以方便地调整钻进方 向。这样终 孔偏差可以控制在 5 。 。 图 1 为钻头示意 图。 图 1 钻 头示意 图 如图 1 所示 ： 钻头内装有特制的传感器 ， 传感 器直接由 1 5 V直流供电。显示屏显示钻头的倾角 ( 水平角度) 、 面 向角( 导 向板 的方 向 ：导向板朝上 即 为 1 2点 ， 如同钟面1 。 打设角度如果偏下 ， 可以把钻 头调 到 l 2点 ， 即导向板朝 上 ， 直接顶进 ， 此 时由于 导 向板底板斜 面面积大 。受到一个向上 的力 ， 钻头 轨迹就会朝 上运动。同理 在 6点纠偏 可 以使钻头 轨迹朝下 ， 9点 、 3点分别是 为左 、 右 纠偏方 向。如 果 角度合适 ， 钻机会 匀速旋 转钻进 ， 此 时钻 杆轨迹 一 般是平直 的。所 以导 向钻头是上下纠偏 的关键 。 至于左右 偏差根 据传感 器尾端 的发光装 置来定 ， 通过仪器测量参数来纠偏 。 中1 3 3钢 管采 用丝扣连 接 ， 扣长 6 0 m m， 为了 避 免钢管同步搭接 ，大管棚前端第一根可 以采用 两种规格 ， 单号第一根打设 3 m钢管， 双号第一根 打设 6 m钢管 ， 其它钢管应该一个规格 。为 了保证 质量 ， 打设 时采用跳打的施 工顺序 。终孔注浆 ， 根 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 9 6 管理施工 城 市道桥 与防洪 2 0 1 2 年 8 月第 8 期 据地质情况 ， 该工程属于淤泥地层 ， 终孔后需要立 即注浆 ， 从 中1 3 3钢管 内注入 ， 从钻头端 由管外环 状间隙到孔 口反 出水泥浆 ，关 闭排浆 阀 ，压力达 0 50 8 MP a ， 注浆结束 。 3 2施工要点 ( 1 ) 每个孔位都要仔 细调整 钻机 方位 ， 确保 每 根钢管 以准确的方 向钻进。 ( 2 )泥浆配 比应根据现场 土质 和水 质进行试 用确定 。 ( 3 ) 大 管棚 打 设 时必 须跳 孔 打 ， 终孔 跟 踪 注 浆 ， 注浆必 须保证 管内外环状 间隙注满填充实 ， 跳 打 3 5个孔再 回去补打 。如果不跳打 ， 接着再打下 一 个孔 ，地层软硬不均 ，钻进 时钢 管很 难控制偏 斜 ， 无法保证大管棚质量 。 ( 4 ) 大管棚注浆采用水泥浆 一水 玻璃浆液 ， 水 灰 比为 0 6 ： 1 1 ： 1 ， 注浆量根据钢管内和钢管外的 环状间隙计算多少立方，然后看地层渗漏情况确 定每一根钢管的注浆量。注浆要求管内注浆由管 外排 出泥浆 ， 等管内外泥浆排净排 出水泥浆 ， 出现 水泥浆后关 闭排浆 阀 ，泵压控制在 0 81 2 MP a 以内停止注浆 ， 停 1 53 0 ra i n进行二次补浆 ， 确保 管 内外填充质量。注浆必须控制好注浆量 、 注浆压 力等每一个环节 ， 保证 达到设计要求为标准 。 4 管棚施工工艺流程 三通一平一人员设备进场一测量放线 铺设 ” 钢轨道一设备组装调试一 埋设孔 口管 调试 钻机 ( 方位 、倾 角 ) 一钻具 组装进孔一 冲洗液循 环一导 向钻 进一 回次 加尺 ( 接线 、 接 口补焊 ) 一孔 斜测量一 导向钻进一直至设计深度终孔一 回取探 头盒 管 内及环状间隙注浆一移 至下一孔位 。 4 1 调试钻机( 方位、 倾角 ) ( 1 ) 钻 机入孔 的方位 角及倾 角 ， 必须在测量 队 提供 的可靠的测量数据上进行 ； ( 2 ) 孔位确需移动时 ， 须计算 归角度 ； ( 3 ) 根 据试验检验导 向钻头 的纠偏 能力 ， 在施 工经验积累的基 础上 ，确定开孔方位 和倾 角是否 增加纠偏角 ； ( 4 ) 计算倾角时应将隧道坡度考虑在内， 钢管 打设时原则上不允许 向内偏斜 。 4 2 冲洗液流通 系统 ( 1 ) 冲洗 液具体 配 比由专 业泥浆 工程 师根据 具体地层情况确定。泥浆需经充分搅拌， 均匀配制 而成 。 ( 2 ) 冲冼液必须先配制好后使用 ， 严禁使用 中 同时加清水 、 加料 。 ( 3 ) 冲洗液流通系统 ： 冲洗液制备一储浆池一 泥浆泵一送水器一钻具一管外环状 间隙一孔 口回 水阀门一 高吊管一 回浆管 ( 沟 ) 。钻进 过程 中必须 保持上述各流通环节的畅通。 ( 4 ) 在施工过 程 中 ， 应 根据 不 同地层 ， 合理调 节泵压 、 泵量 ， 以免因冲洗液不 足引起通 道堵 塞或 因过大导致过量泥沙外排 。此工程中 ， 一般宜取 中 低压 、 中小水量 。 4 3 导 向钻进 ( 1 ) 导 向钻进 前应对 钻机定 位情况 、 方位 、 倾 角情况 ， 孔 口管对 中情况 ， 冲洗液流通 以及 导 向仪 显示情况进行全面复检 ， 确认正常后进行试钻 。 ( 2 ) 钻进前 须先开 泵 ， 待 冲洗液 流通正 常后 ， 方可钻进 。 ( 3 ) 钻进时， 泵压应控制在 0 4 0 8 MP a ， 泵量为 2 0 5 0 L rai n为宜。保持中低压力 ， 匀速中速钻进。 ( 4 ) 为 防止 水土流失 ， 控制 沉降 ， 必要 时需 采 用孔内保压措施。要始终保持回水量小于或等于 进水量 。 ( 5 ) 导 向技术人员随着不断钻进 ， 必须 时刻观 察探头角度变化情况 ，角度偏差大于 0 3 。时 ， 应 及时纠偏 。当纠偏无效 、 偏差大于 0 6 。时 ， 应停止 钻进 ， 及时进行调整。 ( 6 ) 钻孔出现涌水时， 应尽量保持泵压 ， 泵量 不能变小 ， 以平衡孔 内压力。 ( 7 ) 冲洗液不正 常时 ， 严禁继续钻进 。泵工应 注意观察冲洗液变化情况 ， 及 时上报有关负责人 。 4 4 探头盒 回取及终孔注浆 ( 1 ) 用 8 m m的钢丝绳将探头盒取出， 取 出 时应每 1 0 m测量一次孑 L 斜情况 ； ( 2 ) 单孔打设验收合格后 ， 通过管内压注水泥 浆， 对管内及管外环状间隙进行充填。 5 质量保 证措施 ( 1 ) 单 孔 开孔 间距 为 3 0 0 m m。开 孔孔 位偏 差 5 0 m m， 若须移位， 应调整开孔角度进行回 归。 ( 2 )开孔孔位距 通道开挖线设计 为 3 0 0 m m， 不允许向内偏斜。设计 向外偏角( 放射角 ) 在 0 2 0 3 。范 围内。 ( 3 ) 管棚 的偏斜应控制 在 5 以内 ， 终端最 大 控制问距为 3 0 0 mm。 ( 4 ) 为了保证钢管连接的同轴性 ， 每根钢管都 必须加车 4 m m丝扣 ， 采用丝扣连接 。丝扣连接一 定要拧紧 、 到位 。 ( 下 转 第 3 0 6页 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 3 0 6 管理施工 城 市道桥 与 防洪 2 0 1 2 年 8 月第 8 期 3 结语 综上所述 ，造型复杂 的坡屋面混凝 土施 工必 须采取一些特定 的质量控制措施 ，在混凝 土施 工 过程中有针对性地采取预 防措施 ，尽可 能地采取 有效的技术措施 对施 工质量 加以控制 ，抓住质量 控制关键点， 以确保工程质量 ， 使建筑物具备良好 的耐久性和外观质量 。另外在屋面防水层施工前 ， 做喷淋淋水试验 ， 查看钢筋混凝土面有否渗漏 ， 有 的话及时修补后再施工防水层 。 通过实施 以上施工措施 ，在泛华建设集团有限 公司承担施工的太湖上景花园二期住宅工程 的坡屋 面防水中取得显著效果， 无渗漏现象， 得到了业主的 好评 ， 获得了良好的社会效益和经济效益。 因此在承 担 的其他住宅工程建设 中已推广应用 以上措施 。 ( 上接 第 2 9 6页) ( 5 ) 终孔后 ， 管棚 的注浆 压力要 控制 在 0 4 0 8 MP a之间 ， 注浆压力不宜过大 。注浆量 以出浆 口流出水泥浆为准。 ( 6 ) 管棚 打设 长度 与设 计长 度误差 不得 大于 2 0 0 mm 。 6 地 面监控 方案 湖滨中路地表沉降测点布置见 图 2所示 。 沿地下行车通道纵 向地表每隔 5 i n布置一个 断 面 ， 横 向每个 断面布 置 1 5个测 点 ， 根据 预测路 面沉降特点 ，其通道轴线上方沉降量大 向两侧逐 渐减小 ， 因此测 点布置为中间问距小 ， 向两侧逐渐 增大间距 ， 以便 比较准确测 出路面沉 降曲线。 7 施工体会 该项 2 7 I n长管棚 下穿公 路施工 在 国内较少 _ ! ； _ l ： j二 j =： ： 图 2 监控量 测施工布 置图 见 ，如何控制管棚施工精度及控制道路沉降尤为 关键。 其中精度控制主要是靠较先进的导向仪器， 沉 降控制主要是取决于工 艺的选择即是采用干钻 法还是水 冲扩孔 ， 由于干钻法阻力较大管棚施工进 度较慢 ， 该工程采用冲水扩孔的工艺 ； 另外一个控制 沉降的办法是及时地对管内回填注浆及掌子面注浆 加 固。 ( 上 接 第 3 0 3页 ) 挖施工既要考虑到与钢支撑单位 流水施 工 ，又要 考虑与土建单位流水作业。 3 结 语 随着城市建设步伐 的不断加 快 ，伴 随而来的 是城市建设用地 日益减少 ，现 在已受 到政府 和社 会各界 的广泛关 注。目前 ， “ 寸土寸金” 在我国各大 城市体现得淋漓尽致 ， 建筑结构 主体越来越高 ， 建 筑基坑越来越 深 ，并且 很多建筑工 程深基 坑边坡 紧邻建筑物深基坑的出现，也给基坑工程施工带 来了很大 的困难。 为 了适应建筑业 的迅速发展 ，我 国基坑 工程 施 工应该建立一套较为完善 的技术规程 ，并 适时 进 行革新 与完善 ，以适应不 同的基坑工程实 际工 作 需要 ，施工人 员都要加强对经验 的积 累并 不断 吸取 国内外先进的理论 与知识 ，把理论知识与实 践经验相结合，通过现场实际状况及监测成果不 断地 比较 、 论 证 ， 不断 地调整 ， 并逐 步具备更 高 的 技术水平与能力 ，进 而促进 市政工程建设 的稳定 发展。 参考 文献 1 谢文 利， 王 方， 何琴 深基 坑工 程存 在 的问题 以及发 展展 望 山 西建筑， 2 0 0 7 ， ( 1 0 ) 【 2 徐宜 和基坑工 程技术 现状分 析 四川建筑科 学研 究， 2 0 0 5 ， ( 0 6 ) 3 占丰林， 周 玉莹 基坑工 程的研 究动 态及发 展趋 势 山西 建筑 ， 2 0 0 5 ， ( 1 1 ) 4 李凤宇 高层建筑深基坑支护探讨 J 1 中国新技术新产品， 2 0 1 0 ， f 1 8 、 5 李芝 光， 于政 涛 深 基坑 支护 的设计 技 巧与施 工 工艺 【 J 1 民营科 技 ， 2 0 1 0 ， ( 1 2 ) 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m