长大管棚在隧道洞口软弱围岩地段施工

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1、长大管棚在隧道洞口软弱围岩段的施工摘要：管棚因采用钢管作纵向预支撑，又采用钢拱架作环向支撑，其整体刚度加大，对围岩变形的限制能力较强，且能提前承受早期围岩压力。因此管棚主要适用于围岩压力来得快来得大，用于对围岩变形及地表下沉有较严格限制要求的软弱破碎围岩隧道工程中。如用于土砂质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育的岩体、断层破碎带、浅埋有显著偏压等围岩的隧道。本文通过对岩内隧道洞口软弱围地段的管棚施工论述了长大管棚在隧道浅埋段的施工技术，对今后的类似施工有一定指导意义。关键词：长大管棚软弱围岩注浆1工程概况###隧道是难度较大工程，隧道为双向分离式隧道，左隧道长为10

2、28m，右隧道长为1018m。隧道左右线均按双车道设计，车行道宽度2×3.75=7.5m，建筑限界总宽10.75m（每座隧道）。隧道进口围岩上覆素填土、中液限粘质土，洞身岩土层主要为中液限粘质土、残积低液限粘质土，全风化花岗岩、砂砾状强风化岩、碎块状强风化岩构成，覆盖层厚3～6m，围岩级别为Ⅴ级，按新奥法设计和施工，为了确保施工安全，采用40m长大管棚对洞口段施工进行超前支护。施工时沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管，并且在插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支撑，形成牢固的棚状支护

3、结构。2管棚设计⑴钢管布设在起拱线以上范围内；⑵钢管环向间距为40cm；⑶管心与衬砌设计外廓线间距为35cm；⑷外插角：1～2°；⑸钢管施工误差：径向不大于20cm；⑹管棚长度为40m，热轧无缝钢管Φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m；⑺管棚接长采用管箍丝口连接。钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻Φ15出浆孔(外端3m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。3管棚施工采用偏心钻具扩孔同步带进钢套管的跟管钻进技术，提高管棚的顺直度，防止锚孔坍孔，加快管棚的钻进速度。3.1管棚工作室的修建⑴施工洞口仰坡防护,然后拉槽开挖管棚工作平台。⑵5施作钢架混凝土套拱导向墙：

4、套拱在明洞外轮廓线以外施作，在套拱内埋设三榀І18工字钢钢拱架，浇灌混凝土前预埋φ133×5mm孔口管。3.2钻孔施工步序及说明[2]施工步序见下图：⑴把组装好的偏心钻具联结在钻杆上，将第一节带有套管靴的钢套管套入钻具，使偏心钻头露出到套管外，将偏心钻具的钻杆联接在动力头上。⑵钻机正转偏心扩孔带管钻进，自动力头行至最大行程为止。⑶钻机反转收偏退钻，卸杆，动力头退至尾端。⑷联接第二节钢套管和钻杆。⑸再次跟管钻进，推送第二节钢套管入孔。⑹重复第三步。⑺重复第四步。⑻重复第五步至设计的管棚深度为止，然后反转偏心钻具，退杆卸出所有钻杆后，取出偏心钻具。5⑼插入钢筋笼，封闭管口注浆。

5、3.3钻进方法及注意事项⑴安设钻机：采用MGJ—50型锚杆工程钻机，无伸缩臂功能，钻机升降采用在底架上用千斤顶升降，加设枕木垛调节所需高度。⑵开孔：开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对组合好的钻具要检查丝扣联结是否紧密，偏心扩孔器转动是否灵活。在架设好钻机、调整好孔位的水平位置及仰角后，采用大于钢套管直径1~2级的潜孔锤，钻凿2~3m深的孔口，然后退出潜孔锤。⑶钻进：将第一节带有套管靴的钢套管套入钻具，使偏心钻头露出到套管外，检查扶正器、导正器、钻杆三者是否同轴，以避免在钻进中钢套管歪斜，导致发生孔斜和加不进钻杆和钢套管的困难。钻机加压进入正常钻进作业后，要注意排屑是否

6、正常，要经常调整钻压，力求保持一个恒定的排屑速度。⑷加接钻杆和钢套管：当跟管钻进至钢套管尾端距导向墙墙面约30cm时停钻，然后反转收偏退钻、卸杆，动力头后退至尾端加接钻杆或钢套管，此时应先拧紧钻杆，然后再拧紧联接套管。为提高加接套管的效率，可制作专用工具。⑸退钻：在退钻倒换钻具或退出孔口之前，冲击器应后退进行吹孔或注水清洗，把环状空间的岩屑清除干净后，再把钻杆及钻具退出。反转钻具时不要太猛，防止钻杆或冲击器脱扣。⑹安放钢筋笼灌注水泥砂浆：待整个拱部管棚支护施工完成后，从两侧拱脚起，向拱顶方向，向管棚钢管内安放钢筋笼，钢筋笼分节电焊安装，安装的同时，将塑料排气管附在钢筋笼上一

7、起塞入孔底附近，然后封闭孔口灌浆，当排气管出浆时，即可停止灌浆。2.4管棚注浆[1]按固结管棚周围内有限围岩设计。注浆采用孔口封闭一次性注浆，先对有孔钢花管注浆，在钻进无孔钢花管时对注浆效果进行检查。注浆机械采用SN系列注浆机（能注水泥浆和砂浆），浆液材料采用水泥掺3%水玻璃的水泥单液浆，水玻璃浓度35玻美度、模数2.4。注浆初始压力为0.5～0.6Mpa，终止压力为0.7～1.0Mpa；持压15min后停止注浆。2.5施工工艺框图施工工艺框图见下图：5注浆管棚施工工艺流程图施工准备测量放样定位安装钻机就位钻眼钢管