大管棚实验方案.docVIP

大管棚实验段施工方案 1、实验目的： 1.1 通过试验，完成大管棚施工的机具配套。 1.2 掌握大管棚施工的进度、经济指标，和旋喷桩等超前支护方案进行对比，合理选择超前支护方式。 1.3 锻炼工人，使其熟练掌握管棚施工艺，为后续工作打下基础。 1.4 通过开挖时监控量测的结果，对大管棚控制沉降的效果作出评价。 1.5 对于地层岩样进行土工试验，取得土层的孔隙率、颗粒指标等与设计勘察结果进行对比，以合理调整大管棚注浆及开挖支护参数。 1.6 通过开挖判定大管棚效果评定该土层中现有的各项参数，以便实际施工中进一步调整。 1.7通过开挖后的沉降监测结果与理论计算的结果对比，得出大管棚对控制沉降和防坍的实际效果。 2、实验场地： 从工期、工序干扰以及试验地点的代表性几方面进行比选，决定在崇～东区间右线K7+300.503～K7+280.503里程段做大管棚试验。 3、试验设备 由于崇～东区间隧道上方多为无基础或浅基础民房，部分民房经鉴定已属危房，因此在此地段使用大管棚超前加固，需解决管棚施作期间的沉降。根据有关资料显示，在砂砾层、粉细砂层采用常规钻机成孔困难，且沉降量较大（一般情况下可达到14mm）沉降速率3mm/d。而根据设计要求整个施工期间累计沉降量应控制在15mm以内。因此，本次试验拟采用跟管钻进的工艺。管棚施作主要设备见下表： 设备名称设备型号设备用途设备数量备注跟管钻机管棚成孔2台自购双液注浆泵KBY50-70管棚注浆1台自购砂浆泵沙浆充填钢管1台自购止浆塞水囊式止浆3个自购钻床加工管棚1台委外4、主要试验材料 序号材料名称单位数量备注1PO.32.5普通硅酸盐水泥吨29.4230～32Be’水玻璃吨101.93XPM外加剂吨0.34φ108无缝钢管米980管棚钢管5φ133无缝钢管米98作导向管5、管棚试验施工方案 5.1 管棚参数 a、钢管规格：综合考虑跟管钻进时顶管困难和所需承载力要求，采用φ108无缝钢管，壁厚7.5mm，一般节长3m，特殊节1m、2m、4m。导向管采用φ133无缝钢管，壁厚5mm，长度2.0m。 b、管棚长度：20m。 c、管棚间距：环向间距中至中30cm。 d、外插角：3.5°。 e、管棚布设：拱部180°范围内。 5.2管棚试验施工 5.2.1大管棚施工工艺流程 注浆场地布置、设备调试 施 工 准 备 测 量 定 位 安设导向架 钻机进场、钻机就位 钻 孔 插入管棚钢管 孔口密封处理 管棚注浆 效果检查 结 束 管棚钢管加工 管棚运入现场 安装注浆搅拌机具 大管棚施工工艺流程见下图。 大管棚施工工艺流程图 5.2.2大管棚施工 ⑴ 大管棚施工准备 大管棚在隧道拱部180°范围内布置，需要49根，各管节长度及数量见下表： 序号钢管长度数量总长度（m）备注11m1616用于孔口22m3366用于孔底及孔口33m27883444m1664用于孔底① 管棚制作：长管棚的管节长度及数量按上表，各管节间用丝扣连接，为保证管棚的准直度，钢管堆放时避免其翘曲。管棚加工见下图。 钢管加工及止浆塞安装示意图 A点大样图 ② 封闭工作面及加固临时仰拱：为避免掌子面长时间暴露造成坍塌，需用20cm厚的网喷砼封闭掌子面。钻机要在现有的临时仰拱上施工，钻机就位前要在临时仰拱下添加竖向支撑，以保证钻孔时人员及设备安全。 ⑵测量定位 在工作断面前搭设钻机操作平台,由测量放出隧道开挖轮廓线，在隧道开挖轮廓线以外20cm范围内画出钻孔的位置。孔位布置见下图。 超前管棚孔位布置图 ⑶钻孔顺序 钻孔按由下至上，隔一钻一，再由上至下隔一钻一的顺序进行。 ⑷钻孔 管棚的外插角为3°。钻机选用 跟管钻机，开孔前，用全站仪测量钻杆首尾端的空间方位，以保证钻机转轴及钻杆的轴线与管棚孔的轴线相一致。 用Φ108钻头低速低压开孔，成孔2～3m，下入Φ108的管棚钢管，检查钻孔方向无误后，换91钻头，钻机转速升至正常转速。钻进中以Φ108的管棚钢管作套管跟管钻进，钻至设计孔深。 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3～4m用仪器复核钻孔的角度是否正确，以确保钻孔方向。 ⑸下管 下管前要预先按设计对每个钻孔编号，并对每个孔的钢管进行配管和编号，顺序相连的3个孔的第一节管棚钢管长度分别为2m、3m、4m，以后每节长度为3m，以保证同一断面上的管接头数小于50% 。 ⑹注浆 ①注浆顺序 大管棚施工完成一根，注浆一根。注浆分为两个步序进行，单号管棚注入单液水泥浆（添加XPM外加剂），以增加管棚的刚度