管棚施工工藝工法

管棚施工工藝工法工藝工法概況目前，管棚在隧道工程中較常采用，尤其是洞口位置處，圍巖多風化破碎，巖質(zhì)較差，為保證其進洞安全，常采用管棚作為超前支護。對于一些松散破碎的軟弱圍巖，采取常規(guī)的管棚施工工藝，成孔困難，套管推進不到位，管棚施工質(zhì)量無法保證，可采取跟管鉆機對于軟弱圍巖管棚施工。管棚的成孔方式主要有兩種：一是管棚引孔頂入法，當鉆進地層易成孔時，一般采用先鉆孔、后插管得方法，即鉆孔完成經(jīng)查合格后，將管棚連續(xù)接長，由鉆機旋轉(zhuǎn)頂進將其裝入孔內(nèi)；二是管棚跟管鉆進法，當?shù)刭|(zhì)狀況復(fù)雜，遇有砂卵石、巖堆、漂石或破碎帶不易成孔時，可采用跟管鉆進工藝，即將套管及鉆桿同時鉆入，成孔后取出鉆桿，頂入管棚，拔出外套管。工藝原理管棚支護結(jié)構(gòu)，一般按松弛荷載理論進行設(shè)計。根據(jù)圍巖地質(zhì)條件和施工條件進行力學(xué)計算。鋼管直徑多選用80～180mm，鋼管中心距離一般為30～50cm。鋼管長度視軟弱破碎圍巖的厚度而定，一般為10～45m。鋼管以較小的仰角沿巖面打入，形成了一個梁結(jié)構(gòu)來承擔圍巖的壓力。鋼管采用內(nèi)注水泥漿、化學(xué)漿液或細石混凝土、勁性骨架來增加鋼管剛度。工藝工法特點（1）在管棚超前預(yù)支護的作用下開挖，可以防止地表下沉和圍巖坍塌，以保證施工過程中的安全。（2）管棚一次超前量較大，支護過程中搭接較少，節(jié)省材料。亦可減少安裝鋼管次數(shù)，并減少與開挖作業(yè)之間的干擾。（3）施工速度快，支護效果好2管棚施工序操作要點開挖管棚工作室（1）工作室確定工作室應(yīng)選擇設(shè)置在圍巖穩(wěn)定地段，盡量接近加固地段，以縮短管棚長度；在軟弱圍巖中開挖工作室，要加強支護，必要時進行混凝士襯砌。（2）工作室尺寸為便于架設(shè)鉆機，安設(shè)鋼管，工作室斷面應(yīng)挖至隧道開挖線以外1～1.5m，最低鉆孔以下1m。工作室長度應(yīng)滿足設(shè)備施工需要。鉆孔施工工藝（1）準備工作首先，在開挖輪廓線以外施作混凝土套拱作為長管棚導(dǎo)向墻。澆注前，應(yīng)在套拱內(nèi)按設(shè)計仰角安設(shè)孔口管起導(dǎo)向、固定作用。孔口管的直徑應(yīng)大于長管棚直徑。導(dǎo)向管由定位筋焊接固定在鋼拱架上。（2）鉆機就位鉆機就位處的土層應(yīng)進行夯實，確保在鉆進過程中，鉆機不發(fā)生傾斜或滑動。鉆機的底坐應(yīng)用水平尺或水準儀將其調(diào)平。鉆臂的仰角與設(shè)計仰角相同。（3）鉆進①施鉆時，鉆機大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過大顫動，提高施鉆精度。②鉆機開孔時鉆速宜低，鉆深20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。③換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應(yīng)更換以確保正常作業(yè)。④由于軟弱圍巖的厚度，無法準確的判定，有時達到了設(shè)計深度，可巖質(zhì)仍然比較差。因此，在鉆進過程中應(yīng)注意對石粉的收集分析，根據(jù)鉆進深度對石粉取樣，作好記錄。頂管施工工藝（1）準備工作頂管前，應(yīng)根據(jù)管棚長度，對鋼管進行下料，保證鋼管接入后接頭不在同一斷面上。為接管施工方便，應(yīng)搭設(shè)施工臺架。（2）頂入施工鋼管頂入時，一般采用人工，也可借助于挖掘機、手動液壓千斤頂、鑿巖機、液壓鉆的沖擊力等機具輔助進行頂入施工。采用機具頂入時，應(yīng)緩慢，穩(wěn)妥，并隨時掌握好方向，防止硬頂，將管頂彎，至使施工中斷。（3）連接采用焊接連管時，應(yīng)將第二根管固定在施工臺架上，并保證兩根管中心在同一直線上，接口處應(yīng)嚴密，并檢查鋼管仰角與設(shè)計是否相同。注漿施工工藝（1）注漿順序管棚注漿順序遵循“先兩側(cè)后中間、由稀到濃”的原則。注漿施工由兩端開始施工，向隧道拱頂方向推進，開始時注漿的漿液濃度要低一些，逐漸加濃至設(shè)計濃度。（2）漿液拌制漿液的拌制要均勻，具有良好的流動性和粘稠度。如要求摻入水玻璃時，應(yīng)先漿水泥漿拌制好，按配比稱量出水玻璃的質(zhì)量，徐徐加入，并隨加入隨攪拌，攪拌工作不能停止，一直至注漿完畢為止。（3）注漿壓力與注漿量控制有設(shè)計要求時應(yīng)按設(shè)計壓力施工，無說明時應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗來確定。實際注漿量應(yīng)大于理論計算的注漿量。為防止注漿時跑漿，在掌子面應(yīng)噴射20cm厚混凝土，孔口管與鋼管端部應(yīng)用較粘的素水泥漿封堵嚴密，待其凝結(jié)硬化后方可開始注漿。注漿時應(yīng)徐徐加壓，達到壓力后，表示已注滿，注滿后，漿液有時會從封口處均勻溢出，有時也會從周圍的巖隙裂縫處溢出。注漿完畢后，應(yīng)把注漿量與理論數(shù)值相比較，當注漿量小于理論數(shù)值時，說明管內(nèi)未注滿，此時應(yīng)停止注漿查明原因后再進行壓注。問題及解決措施（1）排碴困難由于巖層比較松散潮濕，所鉆鉆孔排出的巖碴多為泥團,當鉆孔較深時,泥團容易堵塞管孔,排碴十分困難,當鉆進至設(shè)計孔深,開始退出鉆頭時,發(fā)現(xiàn)管內(nèi)巖碴嚴重卡鉆。因此在鉆進過程中,須嚴格控制進尺,勤吹孔,必要時從鉆桿內(nèi)向鉆桿與套管的環(huán)狀間隙內(nèi)送水洗孔,然后退鉆。（2）鉆頭脫落在鉆進過程中經(jīng)常發(fā)生偏心鉆頭脫落事故,經(jīng)分析主要原因是偏心鉆頭橫銷材質(zhì)較差,易斷。當事故發(fā)生后,先拔出套管,然后用筒狀巖芯管取芯鉆進取出鉆頭。重新鉆進時