大管棚施工工藝及要點研究

劉敏

(貴州陸通工程管理咨詢有限責任公司，貴州貴陽550014)

大管棚施工工藝及要點研究

劉敏

(貴州陸通工程管理咨詢有限責任公司，貴州貴陽550014)

以民主隧道進口端左線洞口大管棚首件工程為研究對象，闡述了30 m大管棚施工工藝;通過對影響管棚施工的幾個主要因素的分析，得到管棚施工中的工作要點，為以后同類型管棚施工提供一定的參考價值。

管棚施工工藝;施工設備;影響因素;施工要點

1 項目概況

民主隧道為特長隧道，按左右線分隔布局。隧道穿過高原中山地貌區，為單獨隧道。該隧道左右線進出口均采用削竹式洞門，超前大管棚支護布置。

左線隧道起訖里程Z4K29+770～Z4K33+ 650，全長3 880 m，盤縣端洞口進口里程為Z4K29+ 770，明暗分界設在Z4K29+783，明洞長13 m，洞口設計標高1 907.142 m，興義端洞口出口里程為Z4K33+650，洞口設計標高1 828.462 m，坡度－0.923%～－2.250%，隧道最大埋深約372.05 m。

右線隧道起訖里程K29+734～K33+635，全長3 901 m，盤縣端洞口進口里程為K29+734，明暗分界設在K29+747，明洞長13 m，洞口設計標高1 907.213 m，興義端洞口出口里程為K33+635，洞口設計標高1 828.246 m，坡度－0.840%～－2.250%，隧道最大埋深約367.06 m。

2 管棚施工工藝

2.1 施工準備

大管棚施工前首先要進行施工套拱，套拱在洞身外輪廓線以外施作，里程為Z4K29+781～Z4K29+783，拱80 cm厚的C25混凝土作為長管蓋拱，拱長2 m，拱埋在3榀I20a工字梁內，工字梁垂直Φ22鋼連接，間距1 m。管口與鋼支架一體連接;作為管口導管，采用坐標法安裝孔口管，確定全站儀工型鋼架的平面位置;并且通過前后間隙法設定孔口管的傾斜角度。孔口管的外插角以前后差距法設定。孔口管熱扎無縫鋼管Φ127 mm，壁厚6 mm，節長2 m，共37根、間距40 cm，為了有效避免澆筑混凝土時產生位移，可以用Φ25鋼筋牢固焊接在工字鋼上。

2.2 搭設鉆孔平臺、安裝鉆機

用潛孔鉆機來鉆進，鉆孔以先奇數后偶數的順序進行。當鉆孔前復測孔口管位置確認無誤后，開始進行鉆孔施工，在套拱預留核心土上搭設鉆機平臺，搭設前清理平整預留核心土頂面，調整鉆機鉆頭中心線與孔口管中心線，使他們保持一致，施工中為了大大的保證鉆機鉆桿軸線與孔口管軸線相吻合，采用全站儀、鉆桿、掛線導向相結合的方法，反復調整。

2.3 鉆孔

鉆孔按照間隔跳鉆的方法進行，且鉆完一根隨即安裝一根管棚。鉆孔開鉆時均以較低的速度向前鉆進，當鉆進1 m鉆頭基本穩定后，可適當調高鉆速以及風壓，管棚首件施工鉆進過程中的清除孔內浮渣工程，始終使用鉆頭來回掃空。鉆進過程中鋼管位置用全站儀測定，每鉆進2 m，發現偏斜超過設計要求的，必須及時糾正，及時補救。探頭角度變化情況必須由現場技術人員時刻觀察，并根據鉆機鉆進的現象及時判斷成孔質量。鉆孔完畢后實測孔深及傾角均符合設計要求。

2.4 清孔驗孔

清孔為防止堵塞，先與鉆孔鉆頭往復鉆孔，取出浮渣;然后高壓氣體從底部鉆孔清除鉆孔殘渣;最終全站儀檢測孔，傾角和外推角。

2.5 安裝管棚鋼管

鋼管在特殊加工中良好的管螺紋，管口周圍鉆有Φ10灌漿孔，注漿孔以15×15 cm梅花形布置，將第一根鋼管管頭前10 cm焊成圓錐形，便于鋼管安裝入孔。采用特制連接件進行鋼管連接，連接件型號與管棚一樣，連接件用機床加工絲扣，管棚加工內絲，絲長均為15 cm。利用鉆機的沖擊力和推力低速頂進管棚，每鉆完一孔后必須經現場監理工程師同意后進行頂管作業。在頂管結束后安裝止漿閥。

2.6 注漿

在安裝好有孔鋼花管后，立即對孔內注漿，注漿漿液由拌和站集中攪拌，注漿順序為19#、21#、5#、29#，漿液以初壓控制在1.0 MPa，終壓2.0～2.5 MPa的壓強注入管棚鋼管內，持壓15 min后停止注漿。為了增強管棚的剛度和強度，灌漿結束后及時取出漿料，同時用M20水泥砂漿緊緊灌裝。

3 管棚施工要點

(1)管材生產:φ108 mm熱軋無縫鋼管棚。第一根管子進入第一個孔，進入一個好的孔，然后連接到長管連接。管道連接采用特殊連接件，外部尺寸連接件和管道口外尺寸相同，確保管道在流暢的過程中順暢，不會劃傷孔壁。第一鋼管焊接在前錐體上，防止頭部彎曲或分裂。然后取長管件應滿足管口的要求，為了避免同一段中的接頭受力，相鄰管接頭應交錯排列。

(2)使用井下鉆機在大規模生產過程中，用鉆進φ108 mm管口。在頂桿上的鉆機上必須安裝相應的管徑管接頭進入聯接套，并在臂上更換管矯直裝置。鉆出要引導的孔后，使用頂部管臂進行頂升操作。

(3)頂管操作:將鋼管放置在手臂上，鉆頭在導孔處鉆一個低速鋼管，以0.5～1.0 MPa來進行沖擊壓力控制，在2.0 MPa來進行推進壓力控制。

4 結語

(1)管棚施工設備的質量和先進程度直接影響到施工控制的精準度從而影響到施工質量。

(2)合適先進的管棚施工工藝可以保證施工質量，同時可以提高施工效率和安全性。

(3)施工實踐表明，本項目采用的管棚施工設備和施工工藝是合理先進的，可以為以后管棚施工提供寶貴的經驗。

［1］張紅衛，任建喜，李振龍.隧道管棚注漿超前支護在特殊條件下的應用［J］.西安科技大學學報，2009，(2):165－169.

［2］畢俊麗，王偉鋒，劉昌林.淺埋雙連拱隧道進洞口管棚預支護參數分析［J］.隧道建設，2008，(4):438－444，455.

［3］傅思亮.下穿公路干線隧道長管棚施工技術［J］.鐵道標準設計，2011，(5):69－70，75.

U455.4

C

1008－3383(2017)04－0151－02

2017－01－03

劉敏(1971－)，男，貴州貴陽人，高級工程師，主要從事路、橋、隧監理、管理、咨詢及工程結構試驗與檢測等。