锦州南山公园在哪 [长管棚在锦州南山隧道工程的应用]

时间:2019-10-09 07:31:13 来源:易达学习网 本文已影响 易达学习网

长管棚在锦州南山隧道工程的应用

长管棚在锦州南山隧道工程的应用 南山隧道由于洞口围岩延续性差,发育密集,呈微张状 态,多有泥质充填,所以设计中在洞口的两端分别设计了10 米长的长管棚,但在实际的施工中经探测发现围岩较为破碎, 经各方研究决定将长管棚的长度延长了5米。文章结合工程 的施工经验与体会,详细介绍了南山隧道在长管棚施工中的 施工工艺、施工方法以及材料的选择。颇值同类工程施工时 借鉴。

摘 要:
南山隧道、长管棚、钻孔、注浆 一、工程概况 南山隧道位于锦州市区以南,为锦州市疏港快速干道工 程,单行双洞隧道。右幅隧道长为700米,进口桩号为K2+000, 设计高程65.000,坐标:X=4548359.968 Y=40595027.511,出口桩号为K2+700,设计高程79.000, 坐标:X=4547721.588 Y=40594740.334,位于直线段上纵向坡度2%。

洞口段地质主要为地表的风化裂隙面,在斜长角闪 岩层发育,延续性差,发育密集,呈微张状态,多有泥质充 填,该类结构面为硬性结构面,对天然或人工边坡易造成危 害,在本项工程中隧道进口端受围岩偏压的影响,以及在洞 口开挖后围岩中含有夹层。为保证隧道顺利安全进洞,进出 口段在设计中均采用钢管棚作为超前支护。在实际施工中,根据围岩的实际情况,为了保证暗洞的安全性,对管棚的长 度进行了加长。

二、长管棚的施工 2.1长管棚的特点 长管棚施工的目的是在开挖前起到预支护的作用,以保 证施工过程中的安全。长管棚在受力方面特点与两端铰支的 简支梁相似,开挖段承受的弯矩较大,未开挖段承受的弯矩 较小。早期和后期,轴力较大,中期轴力较小。超前锚杆和 超前小导管也是经常采用的预支护的一种方式,但在施工过 程中,受力最大值始终发生在锚杆和小导管的中部,都是中 间大,两端小的受力特性。因此,单纯从受力角度讲,大管 棚的优势更明显,安全系数更高。并且长管棚采用潜孔钻机 施作,不仅速度快,而且安全性好,机械化程度高,节省了 大量的人力。

2.2长管棚的设计参数 (1)钢管规格:热扎无缝钢管直径Φ89mm,壁厚5mm;

(2)管距:环向间距54mm;

(3)倾角:仰角1.0°(不包括路线纵坡),方向与 路线方向平行;

(4)管棚内注入水泥、水与水玻璃的混合浆液,配合 比为:水泥:水:水玻璃=1:1:0.5;

(5)套拱导向墙砼设计强度C25,套拱在明洞外轮廓 线以外施作,套拱内埋设4榀16号工字钢,工字钢与管棚孔口管焊成整体 (6)管棚长度:钢管总长度16m,探入岩层净长度13.9m。

2.3钻孔施工工艺操作要点 (1)准备工作 首先,在开挖轮廓线以外施作混凝土套拱作为长管棚导 向墙。浇注前,应在套拱内按设计仰角安设孔口管起导向、 固定作用。孔口管的直径应大于长管棚直径。导向管由定位 筋焊接固定在钢拱架上。

(2)钻机就位 钻机就位处的土层应进行夯实,确保在钻进过程中,钻 机不发生倾斜或滑动。钻机的底座应用水平尺或水准仪将其 调平。钻臂的仰角与设计仰角相同。

(3)钻进 ①施钻时,钻机大臂必须顶紧在掌子面上,以防止过大 颤动,提高施钻精度。

②钻机开孔时钻速宜低,钻深20cm后转入正常钻速。

③第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20-30cm时钻进停止, 用两把管钳人工卡紧钻杆(注意不得卡丝扣),钻机低速反 转,脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆, 并在钻杆前端安装好联接套,钻机低速送至第一根钻杆尾部, 方向对准后联接成一体。每次接长钻杆,均可按上述方法进 行联接。

④换钻杆时,要注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心水孔是否畅通等,不符合要求的应更换以确保正常作业。

⑤由于软弱围岩的厚度,无法准确的判定,有时达到了 设计深度,但岩质仍较差。因此,在钻进过程中应注意对石 粉的收集分析,根据钻进深度对石粉取样,作好记录。如达 到设计深度后,石粉的材质无变化,则表明,岩质依然较差, 另外,钻进的单位时间的进尺量应逐渐减少,是围岩趋于坚 硬的一种反映,反之,则说明围岩的强度仍较低, 此时,应停止施工,请设计单位来重新计算长管棚的深 度。

2.5钻孔质量控制 (1)保证钻机就位及施工过程中,地面最终沉降量不 得大于10mm。

(2)钻机立轴方向必须准确控制,以保证孔口的孔向 正确,钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发 现偏斜超过设计要求,应及时纠正。

(3)钻杆晃动时,应适当降低钻速,防止因扩孔而 改变仰角。

(4)钻进结束后应对孔深进行量测。

(5)孔位偏差不超过±50mm,孔深偏差不超过±50mm。

钻头的直径大于钢管直径小于孔口管直径。

2.6注浆质量控制 (1)孔内灌入细石混凝土时,钢管可不加工成花管。

(2)严格按照设计配合比配制浆液。(3)如需加入水玻璃时,应调整好各工序,尽量缩短 注浆的时间。并在灌入前,进行孔外的凝结时间试验。

(5)搅拌浆液应随施工不间断进行,堵管时,就用清 水及时处理。

(6)严格保证持压时间。

(7)注浆应连续进行,中途不得间断,如被迫中止时, 应用清水将孔内浆液冲净。

(8)卸管后应立即进行封堵,并在注浆过程中随时观 察岩隙或其它外露部位有无溢浆现象,待浆液均匀流出时, 再进行封堵。

(9)施工前对各孔位进行编号,认真作好注浆记录。

(10)制作浆液试件,为开挖时间提供依据。

三、结束语 锦州南山隧道在施工中采用了长管棚的施工方法,长管 棚的施工方法在本项工程中起到的作用:
1、加固及加强了仰坡的稳定。

2、长管棚管内浆液能够渗入到破碎风化的岩隙中,使 其成为薄壳结构,增强围岩的稳定性。

3、在暗洞的施工时,由于管棚的超前支护,减少了对 围岩的扰动及减少了围岩的超挖,既极大的提高了暗洞施工 的安全性,又减少了施工的费用。

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