論如何控制淺埋段超前大管棚鉆孔施工精度

呂循浩

（中鐵十五局三公司 四川省成都市 610000）

論如何控制淺埋段超前大管棚鉆孔施工精度

呂循浩

（中鐵十五局三公司 四川省成都市 610000）

本文以江北區A工程為例，主要對控制淺埋段超前大管棚鉆孔施工精度進行相關的分析。關鍵詞：管棚施工；施工精度；施工工藝

1 工程簡介

江北區A工程全長1387.934m，樁號范圍：K0+805.129～K2+193.063，含2#隧道1座，全長930m。為城市次干道，設計車速40km/h，雙向四車道，道路標準路幅寬度20m，單幅隧道寬度為8.5m。

2#隧道全線圍巖級別為Ⅴ級～Ⅳ級，隧道結構形式有連拱、小凈距、明挖三種類型。明挖段及暗挖段采用曲墻拱形斷面，單洞開挖面積為83.373m2。

2 導向跟管鉆進打設管棚的方法原理

（1）一般短管棚施工，用棚管代替鉆桿，其最前端加裝楔型導向鉆頭，后續棚管之間采用絲扣或焊接進行連接，利用管棚鉆機，依據預設角度，將鋼管依次打入土體中，其后再注漿。

（2）長管棚施工借鑒水平定向鉆進技術發展而來。水平定向鉆進是非開挖施工的一種方法，要旨在：鉆進過程中能準確測定鉆頭在地下的位置和方向，利用能進行方向調節的導向鉆頭改變鉆進方位，其后再進行擴孔、拉管等工序，完成地下管線的鋪設。在鉆進過程中對鉆進角度和方位進行調節，使棚管按設計軌跡鉆進。當棚管打進至設計深度后撤回定位傳感器，隨后立即向管內注漿。

3 施工技術方法

3.1 技術參數

管棚超前預支護采用外徑φ140mm，壁厚8mm的熱軋無縫鋼管，鋼管前端呈尖錐形，尾部焊接φ10加緊箍，管壁四周鉆2排φ20mm壓槳孔，施工時鋼管沿隧道周邊以1°外插角打入圍巖，插入鋼筋籠（鋼筋籠由4根φ20mm的鋼筋制作而成），再灌注M30水泥漿，管棚環向間距40cm，排距40cm。

3.2 施工方法

2#隧道進出口端φ140×8mm大管棚長度為52m，打設精度要求高，管棚環向中至中間距為40cm，排距為40cm，施工難度大。結合本工程的施工條件和周圍環境、工程地質與水文地質條件，為了保證施工安全、施工精度和施工質量，采用跟管鉆進施工技術，在鉆進達到設計深度后，清孔并安裝鋼筋籠，然后封閉管口向管內泵入M30水泥漿，并使之通過管靴和大管棚注漿孔流出，充滿管外環狀空間，直到孔口返出水泥漿液或泵壓達到設計要求為止。施工時先做1～3根試驗管，分別采用不同類型的鉆孔設備鉆孔，跟管鉆進達到設計深度后，利用定位確定管棚鉆進角度、方位均在規范允許偏差值內后全面鋪開。

3.3 施工順序及施工工藝

第一是開挖。采用挖掘機帶破碎錘從原地面自上而下、分層分段進行開挖，局部配以人工開鑿。第二步測量放線，復核線路中線、水平，按施工圖設計的要求進口端套拱的長度確定為2.0m，厚度為1.0m；出口端套拱的長度為3.0m，厚度為1.0m。第三步施作套拱、安設導向管。套拱內模采用鋼模板或高強膠合板，鋼模板尺寸為1.0/1.5m（長）×0.3m（寬）×0.05m（高）；外模及端頭模板采用3.0cm厚高強膠合板加工制作而成。安裝中導向管中心線位置允許偏差3mm，尺寸允許偏差+10mm，預埋件（鋼架）中心線允許偏差3mm。在套拱、導向管安裝完畢后進行混凝土的澆筑和養護。第四步機械設備就位。施工中主要用的機械設備包括水平地質鉆機、多功能全液壓鉆機。第五步鉆孔，以套拱內φ180孔口管作為導向管進行鉆孔，鉆孔角度按照設計外插1°角鉆進。第六步是管棚的加工。鋼管在廠家提前定制，鋼管為外徑為140mm、壁厚為8mm的無縫鋼管。管壁上鉆2排φ20mm的注漿孔、橫向間距為300mm，尾部不鉆孔的止漿段長200cm。管棚采用跟管鉆進安裝，逐節接長，單節長度2～4.5m，鋼管接長通過外車絲扣及內車絲扣進行連接，外車絲扣長度為5cm，內車絲扣長度為6cm，同一截面的接頭數不得超過管數的50%。最后，進行注漿。管棚注漿采用M30水泥漿（水灰比W/C＝0.5～1，注漿壓力0.5～1MPa），出口端地下水較大時為水泥—水玻璃雙液注漿（壓力1.0～3.0MPa），注漿順序原則上由低孔位向高孔位進行；注漿配合比通過現場試驗進行確定，并注漿過程中根據實際情況調整注漿參數。

4 結語

在工程項目施工中，如何控制淺埋段超前大管棚鉆孔的施工精度是決定工程施工質量的一項關鍵因素。基于對作業現場的實際條件，應當采取科學適當的施工作業方法，嚴格按照施工工藝和規范要求進行施工，避免出現掉鉆、卵石層滲漏漿等問題，保證施工的順利進行。

[1]田偉.水下隧道帷幕注漿與無工作室大管棚施工技術研究[D].中南大學，2011.

[2]莫雪林.淺談隧道大管棚施工中鉆孔傾斜的處理措施[J].山西建筑，2008，16：328～329.

U455.4

A

1673-0038（2015）52-0263-01

收稿日期：2015-12-13