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擇要:先容福建省首例采用40m長大管棚超前支護(hù)的施工技能,并在參數(shù)確定、機具選擇、進(jìn)度情況、質(zhì)量控制與資本闡發(fā)5個方面作了具體先容。
要害詞:長大管棚;施工技能;參數(shù)確定;機具選擇;質(zhì)量控制;資本闡發(fā)
1工程外貌
楊梅嶺隧道計劃為上下行疏散式4車道高速公路隧道,隧道左線長1365m,右線長為1340m。全隧道按新奧法計劃和施工,入口左洞和出口右洞洞口淺埋段最薄籠罩層分別為367m、405m,在洞口35m領(lǐng)域內(nèi)為強風(fēng)化、弱風(fēng)化花崗巖,頂板為殘坡積層,風(fēng)化裂隙,發(fā)育具塊狀鑲嵌結(jié)構(gòu),局部散體結(jié)構(gòu),圍巖不穩(wěn)固,易塌。福建省首次采用40m長大管棚對洞口段舉行超前支護(hù)。沿隧道襯砌外緣肯定間隔打入一排縱向鋼管,而且在插入鋼管后,再往管內(nèi)注漿以凝結(jié)軟弱圍巖、充填鋼管與孔壁之間的清閑,使管棚與圍巖凝結(jié)細(xì)密,以前進(jìn)鋼管的強度。開挖后架設(shè)拱形鋼架支持,形成牢固的棚狀支護(hù)結(jié)構(gòu)。
2施工工藝
2.1施工工藝流程
施工工藝流程如圖1所示。
2.2管棚參數(shù)
(1)鋼管布設(shè)在圓心角為150°的隧道拱部;
(2)鋼管環(huán)向間距為50cm;
(3)管心與襯砌計劃外廓線間距為40cm;
(4)傾角:仰角1°(不包括蹊徑縱坡);
(5)鋼管施工偏差:徑向不大于20cm;
(6)管棚長度為40m,熱軋無縫鋼管Φ108mm,壁厚6mm,節(jié)長3m、6m;
(7)孔口管為天縫鋼管Φ127mm,壁厚6mm,節(jié)長2m。
2.3機具選擇
機具選擇如表1所示。
表1機具選擇表
管棚長度(m)〖〗管棚機型號〖〗管棚機參數(shù)8~16〖〗KSZ100型〖〗鉆桿外徑50mm16~40〖〗MK5型〖〗鉆桿外徑80mm24工藝說明
管棚施工重要工序有開挖支護(hù)明洞邊坡、仰坡;施作套拱;搭鉆孔平臺、布置鉆機;鉆孔;清孔、驗孔;布置管棚鋼管;注漿。工序技能要求高,工藝龐大,現(xiàn)分別敘述如下。
2.4.1明洞邊坡仰坡開挖支護(hù)
(1)明洞段開挖應(yīng)在洞頂截溝渠施工完成后舉行,應(yīng)只管即便避開雨季施工。
(2)邊坡防護(hù)應(yīng)與明洞開挖同步舉行:實時施工明洞邊坡的錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土實時關(guān)閉坡面。
(3)對邊坡滲水要實時排、引到坡面外,增強對坡面的防護(hù)。
2.4.2施作套拱
(1)混凝土套拱作為長管棚的導(dǎo)向墻,套拱在明洞外廓線以外施作,套拱內(nèi)埋設(shè)4榀工字型鋼支持,鋼支持與管棚孔口管焊成團(tuán)體。
(2)孔口管作為管棚的導(dǎo)向管,它布置的平面位置、傾角、外插角的正確度直接影響管棚的質(zhì)量。用經(jīng)緯儀以坐標(biāo)法在工字鋼架上定出其平面位置;用水準(zhǔn)尺配合坡度板設(shè)定孔口管的傾角;用前后差距法設(shè)定孔口管的外插角??卓诠軕?yīng)牢固焊接在工字鋼上,警備澆筑混凝土?xí)r孕育發(fā)生位移。
2.4.3搭鉆孔平臺布置鉆機
(1)鉆機平臺可用枕木或鋼管腳手架搭設(shè),搭設(shè)平臺應(yīng)一次性搭好,鉆孔由兩臺鉆機由高孔位向低孔位對稱舉行,可收縮移動鉆機與搭設(shè)平臺時間,便于鉆機定位。
(2)平臺支持要著實地,毗連要牢固、穩(wěn)固。警備在施鉆時鉆機孕育發(fā)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。
(3)鉆機定位:鉆秘密求與已設(shè)定好的孔口管偏向平行,必須準(zhǔn)確審定鉆機位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相團(tuán)結(jié)的要領(lǐng),重復(fù)調(diào)解,確保鉆機鉆桿軸線也孔口管軸線切合合。
2.4.4鉆孔
(1)為了便于布置鋼管,鉆頭直徑采用Φ115mm。
(2)巖質(zhì)較好的可以一次成孔;鉆進(jìn)時孕育發(fā)生坍孔、卡鉆,需補注漿后再鉆進(jìn)。
(3)鉆機開鉆時,可低速低壓,待成孔10m后可憑據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)解鉆速及風(fēng)壓。
(4)鉆進(jìn)歷程中經(jīng)常用測斜儀測定其位置,并憑據(jù)鉆機鉆進(jìn)的征象實時堅定成孔質(zhì)量,并實時處理鉆進(jìn)歷程中出現(xiàn)的事故。
(5)鉆進(jìn)歷程中確保動力器,扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。
(6)認(rèn)真作好鉆進(jìn)歷程的原始紀(jì)錄,實時對孔口巖屑舉行地質(zhì)堅定、形貌。作為開挖洞身的地質(zhì)預(yù)探預(yù)報,作為引導(dǎo)洞身開挖的依據(jù)。
2.4.5清孔驗孔
(1)用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭(Φ115mm)舉行來回掃孔,掃除浮渣至孔底,確??讖?、孔深入合要求、警備堵孔。
(2)用高壓氣從孔底向孔口整理鉆渣。
(3)用經(jīng)緯儀、測斜儀等檢測孔深,傾角,外插角。
2.4.6布置管棚鋼管
(1)鋼管應(yīng)在專用的管床上加工好絲扣,棚管周圍鉆Φ8出漿孔(靠掌子面45m的棚管不鉆孔);管頭焊成圓錐形,便于入孔。3)嚴(yán)酷控制鉆孔平面位置,管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi),相鄰的鋼管不得相撞和立交。
(4)經(jīng)常量測孔的斜度,發(fā)明偏差超限實時糾正,至終孔仍超限者應(yīng)封孔,原位重鉆。
(5)掌握好開鉆與正常鉆進(jìn)的壓力和速率,警備斷桿。
(6)在遇到松散的聚集層和破碎地質(zhì)時,在鉆進(jìn)中可以思量增長套管護(hù)壁,確保鉆機順?biāo)煦@進(jìn)和鋼管順?biāo)祉斶M(jìn)。
5管棚用度評價
管棚用度重要包括管棚的套拱用度、管棚施工的人工費、管棚施工的機器臺班費、管棚施工的質(zhì)料費4大部分。現(xiàn)以福寧高速公路楊梅嶺隧道入口左洞40m管棚(沿拱頂150°領(lǐng)域內(nèi)布設(shè)33根長度各為40m注漿鋼管,管棚的鋼管總重量為21t)為例,闡發(fā)管棚在現(xiàn)場施工中的現(xiàn)實用度。
5.1套拱用度
(1)套拱Ⅰ18工字鋼:15675t×6000元/t=9405元;
(2)孔口管(Φ127×4mm無縫鋼管):080058t×5000元/t=40029元;
(3)固定鋼筋(Φ25鋼筋):045738t×4000元/t=18295元;
(4)平凡混凝土(C25):4126m3×400元/m3=16504元。
5.2人工費
(1)加工管棚鋼管:2145工日×40元/工日=8580元。包括割、焊鋼管錐形探頭,鋼管施鉆Φ8mm出漿孔等;
(2)加工鋼管絲扣接頭:20元/個×231個=4620元;
(3)搭事情架、布設(shè)水、電、氣管路等準(zhǔn)備事情:18工日×40元/工日=720元;
(4)鉆機就位、鉆孔、掃孔、頂管、注漿:51576h×4元/h=206304元。
5.3機器臺班費
(1)地質(zhì)潛孔鉆機:5376臺班×432元/臺班=2322432元;
(2)電動空壓機(20m3/h):5376臺班×674元/臺班=3623424元;
(3)壓漿機(50L):1449臺班×36元/臺班=52164元;
(4)拌漿機:1449臺班×20元/臺班=2898元。
5.4質(zhì)料費
(1)鋸木:352m3×800元/m3=14080元(按兩次攤銷);
(2)鋼管:21t×4200元/t=88200元;
(3)砂漿(30#):10m3×240元/m3=2400元;
(4)水泥(325級):4371t×330元/t=144243元;
(5)水玻璃(35波美度):3848t×900元/t=34632元;
(6)磷酸氫二鈉(緩凝