《大管棚施工工法》

1、地鐵隧道 159 長大管棚施工工法第二工程有限公司 華東地鐵公司 馬天文一、前言隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各大城市都準(zhǔn)備修建地鐵，在建筑物林立的城市市區(qū)進(jìn)行地鐵開挖也將越來越多。如何在不影響地表建筑物安全的前提下進(jìn)行地鐵施工將是我們面臨的一個(gè)新課題。在南京地鐵南京站紅山動(dòng)物園站區(qū)間隧道過紅山飯店段施工中，針對(duì)地表沉降要求高、隧道埋深淺的特 點(diǎn)，運(yùn)用 38m長 159 大管棚做隧道 超前預(yù)支護(hù)，保證了地表房屋和隧道施工的安全并節(jié) 約了資金。二、工法特點(diǎn)1、可以將地表沉降控制在允許范圍內(nèi)，確保地表建筑物的安全。2、施工方便，只需搭設(shè)一簡易平臺(tái)。3、設(shè)備體積小，機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，機(jī)械易操作；勞動(dòng)強(qiáng)度低，機(jī)械化

2、程度高。4、噪音小，無論是鉆孔還是注漿作業(yè)，所用機(jī)具躁聲和振動(dòng)力都較小。5、可以確保隧道施工安全、不塌方。三、適用范圍1、城市鬧市區(qū)中地鐵區(qū)間隧道的開挖。2、既有建筑物下的隧道修建。3、軟弱圍巖、不良地質(zhì)的地下工程開挖。4、地表沉降要求高的地下工程開挖。四、施工工藝1、大管棚主要參數(shù)（ 1）鋼管規(guī)格：熱軋無縫 鋼管 159，壁厚 8mm ，節(jié)長 4m、6m。（ 2）管距：環(huán)向間距中對(duì) 中 40cm（ 3）鉆進(jìn)深度： 38m（ 4）傾角：鉆桿與縱坡仰 角采用 1（考慮鉆桿下垂）（ 5）鋼管施工誤差：徑向 不大于 2cm，沿相鄰鋼管方向不大于 10cm（ 6）隧道縱向同一斷面處 的接頭數(shù)不大于 5

3、0%，相鄰鋼管接頭至少需要錯(cuò)開 1m。2、施工平臺(tái)設(shè)置采用鋼管做操作平臺(tái) ，在平臺(tái)四周挖一條 20cm20cm 的排水溝，把水引向一個(gè)積水井中，再將其引排到 水溝中。3、導(dǎo)向護(hù)拱施工為確保大管棚施工的 精度，使鉆頭、鉆桿鉆進(jìn)時(shí)始終保持同一鉆進(jìn)角度、方向。在管棚鉆進(jìn)前，先在施工平臺(tái)上澆注管棚施工導(dǎo)向護(hù)拱。見圖1。導(dǎo)向護(hù)拱內(nèi) 安設(shè)導(dǎo)向管（ 180 6，長 2m），導(dǎo)向管根據(jù)管棚進(jìn)出口坐標(biāo)，焊接定位固定于護(hù)拱內(nèi)鋼筋骨架上。為保證護(hù)拱內(nèi)導(dǎo)向管安裝的精度，焊接前須對(duì)每一根導(dǎo)向管位置進(jìn)行坐標(biāo)測量定位，為保證鋼筋骨架的穩(wěn)定，骨架采用三排鋼筋拱架連接而成，施工時(shí)注意：調(diào)整導(dǎo)向坐標(biāo)時(shí)考慮由于鉆機(jī)沉落或其它因素而

4、產(chǎn)生的各種偏差，取調(diào)整誤差為1，導(dǎo)向管調(diào)整 3.5cm，用于角度控制，防止由于各種因素造成管棚下垂而導(dǎo)致侵入隧道限界。1圖 1 導(dǎo)向護(hù)拱示意圖導(dǎo)向護(hù)拱導(dǎo)向管隧道施工平臺(tái)中心隧底標(biāo)高線4、 159 大管棚加工 及連接為了確保隧道拱部圍巖的穩(wěn)定，形成一層加固殼，要對(duì)大管棚進(jìn)行注漿處理，為了使?jié){液充分滲透，管棚采用花管。即在鋼管上鉆孔徑為 15mm 的注漿孔，孔眼排列呈梅花形布置，間距為15cm 15cm。每一根管棚在安裝最后一節(jié)時(shí)，在鋼管上要預(yù)留1.5m 長不鉆注漿孔以起到止?jié){作用。鋼管的連接采用焊管連接法，具體方法如下：在鋼管每一個(gè)端頭開4 個(gè) 1cm 15cm 的口，內(nèi)套一個(gè)40cm 長 14

5、0 的鋼管，套管長20cm，焊接 于管棚鋼管一個(gè)端頭，并把管棚端頭的開口與內(nèi)套管連接焊平，詳見圖2。圖2 大管棚加工及注漿示意圖護(hù)拱導(dǎo)向管管棚預(yù)留 注漿口用鋼板焊死孔口止?jié){處（于 導(dǎo)向管口焊死）拌合機(jī)套管15mc115cm15cm15漿池開口焊縫對(duì)接焊縫管棚5、鉆孔鉆孔前用枕木及木板調(diào)整鉆機(jī)位置，使鉆桿能平順地置于導(dǎo)向管內(nèi)，鉆桿不得出現(xiàn)變形，采取跳孔鉆進(jìn)，每鉆完一孔及時(shí)進(jìn)行清孔下管，防止暴露時(shí)間長而出現(xiàn)塌孔現(xiàn)象，待一期管棚全部完成后，及時(shí)進(jìn)行連續(xù)注漿，然后再施工二期。在鉆孔過程中及時(shí)檢查鉆孔2方向的準(zhǔn)確性，用測斜儀測量鋼管鉆進(jìn)的偏斜度，同時(shí)要把鉆芯取出來，并排列整齊，做好巖性記錄，用以對(duì)隧道開

6、挖提供超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。6、頂進(jìn)鋼管棚使用鉆機(jī)自身的伸縮進(jìn)行頂管，一旦出現(xiàn)頂進(jìn)困難時(shí)，采用手動(dòng)葫蘆固定于護(hù)拱上輔助頂進(jìn)，下管時(shí)考慮到鋼管接頭在同一斷面上不能超過50%，所以下管時(shí)4m 及 6m 鋼管交叉使用。7、注漿（ 1）、水泥漿拌合設(shè)置一個(gè) 2m 2m2m 的漿池，可采用砌筑或用鋼板焊接而成，拌合機(jī)放置于漿池上面。注漿參數(shù)：水泥漿：水玻璃（體積）1： 0.5水灰比1： 1水玻璃35 玻美度注漿壓力0.5 1Mpa（ 2）注漿施工注漿前先用漿液把孔中水壓出管外，待漿液流出并且流出漿液濃度與漿池中相同時(shí)，立即用鋼板密封鋼管孔口，通過鋼管上預(yù)留的注漿孔進(jìn)行注漿，加壓并要穩(wěn)定壓力在0.5 1Mpa 之

7、間，盡量不要間斷注漿，注漿 順序自下而上，水泥漿要時(shí)刻 進(jìn)行攪拌，以保證漿液度相同，同時(shí) 檢測流量、再續(xù)注。五、機(jī)具設(shè)備（見表 1）表 1機(jī)具設(shè)備序號(hào)名稱型號(hào)1鉆機(jī)XY-2B2注漿機(jī)BW-2503電焊機(jī)4水泥攪拌機(jī)5手動(dòng)葫蘆6水泵7測斜儀8水管 509枕木10木板六、勞動(dòng)組織數(shù)量2 臺(tái)2 臺(tái)2 臺(tái)2 臺(tái)4 臺(tái)2 臺(tái)2 個(gè)80m5 m34m3采用 2 班制，每班由序號(hào)123456712 人組成，詳見表2。表 2勞動(dòng)組織工種職責(zé)范圍機(jī)長負(fù)責(zé)施工管理鉆工負(fù)責(zé)鉆機(jī)操作泵工負(fù)責(zé)水泵、注漿泵操作電工負(fù)責(zé)電路暢通修理工負(fù)責(zé)設(shè)備的維修普工協(xié)助工作技術(shù)員掌握技術(shù)、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)人數(shù)1221141七、質(zhì)量控制3主要通過

8、施工過程中的各工序操作、工藝參數(shù)等因素來控制質(zhì)量，主要有：1、孔位誤差不大于5cm。2 鉆孔時(shí)要進(jìn)行抽芯取樣，核對(duì)地質(zhì)資料， 同時(shí)進(jìn)行鉆深記錄，核對(duì)管棚 長度與鉆孔深度是否一致。3、用測斜儀經(jīng)常進(jìn)行測斜，確保管棚的精度。4、根據(jù)冒漿情況，調(diào)整注漿參數(shù)。八、安全措施1、各種機(jī)具設(shè)備按照有關(guān)規(guī)程進(jìn)行操作，專門設(shè)備由專人操作、養(yǎng)護(hù)維修。2、操作平臺(tái)要經(jīng)常檢查，以免失穩(wěn)。3、對(duì)地表房屋要進(jìn)行監(jiān)測。4、做好操作平臺(tái)四周的圍擋工作。九、效益分析本工法較好的解決了在建筑物下進(jìn)行地鐵施工所帶來的地表沉降問題，避免了對(duì)地面建筑物的破壞，并保 證了隧道施工的安全，直接經(jīng)濟(jì)效益在千 萬元左右，例如，避免了建筑物的搬遷費(fèi)、