呂循浩

（中鐵十五局三公司 四川省成都市 610000）

論如何控制淺埋段超前大管棚鉆孔施工精度

呂循浩

（中鐵十五局三公司 四川省成都市 610000）

本文以江北區(qū)A工程為例，主要對(duì)控制淺埋段超前大管棚鉆孔施工精度進(jìn)行相關(guān)的分析。關(guān)鍵詞：管棚施工；施工精度；施工工藝

1 工程簡介

江北區(qū)A工程全長1387.934m，樁號(hào)范圍：K0+805.129～K2+193.063，含2#隧道1座，全長930m。為城市次干道，設(shè)計(jì)車速40km/h，雙向四車道，道路標(biāo)準(zhǔn)路幅寬度20m，單幅隧道寬度為8.5m。

2#隧道全線圍巖級(jí)別為Ⅴ級(jí)～Ⅳ級(jí)，隧道結(jié)構(gòu)形式有連拱、小凈距、明挖三種類型。明挖段及暗挖段采用曲墻拱形斷面，單洞開挖面積為83.373m2。

2 導(dǎo)向跟管鉆進(jìn)打設(shè)管棚的方法原理

（1）一般短管棚施工，用棚管代替鉆桿，其最前端加裝楔型導(dǎo)向鉆頭，后續(xù)棚管之間采用絲扣或焊接進(jìn)行連接，利用管棚鉆機(jī)，依據(jù)預(yù)設(shè)角度，將鋼管依次打入土體中，其后再注漿。

（2）長管棚施工借鑒水平定向鉆進(jìn)技術(shù)發(fā)展而來。水平定向鉆進(jìn)是非開挖施工的一種方法，要旨在：鉆進(jìn)過程中能準(zhǔn)確測定鉆頭在地下的位置和方向，利用能進(jìn)行方向調(diào)節(jié)的導(dǎo)向鉆頭改變鉆進(jìn)方位，其后再進(jìn)行擴(kuò)孔、拉管等工序，完成地下管線的鋪設(shè)。在鉆進(jìn)過程中對(duì)鉆進(jìn)角度和方位進(jìn)行調(diào)節(jié)，使棚管按設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn)。當(dāng)棚管打進(jìn)至設(shè)計(jì)深度后撤回定位傳感器，隨后立即向管內(nèi)注漿。

3 施工技術(shù)方法

3.1 技術(shù)參數(shù)

管棚超前預(yù)支護(hù)采用外徑φ140mm，壁厚8mm的熱軋無縫鋼管，鋼管前端呈尖錐形，尾部焊接φ10加緊箍，管壁四周鉆2排φ20mm壓槳孔，施工時(shí)鋼管沿隧道周邊以1°外插角打入圍巖，插入鋼筋籠（鋼筋籠由4根φ20mm的鋼筋制作而成），再灌注M30水泥漿，管棚環(huán)向間距40cm，排距40cm。

3.2 施工方法

2#隧道進(jìn)出口端φ140×8mm大管棚長度為52m，打設(shè)精度要求高，管棚環(huán)向中至中間距為40cm，排距為40cm，施工難度大。結(jié)合本工程的施工條件和周圍環(huán)境、工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件，為了保證施工安全、施工精度和施工質(zhì)量，采用跟管鉆進(jìn)施工技術(shù)，在鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，清孔并安裝鋼筋籠，然后封閉管口向管內(nèi)泵入M30水泥漿，并使之通過管靴和大管棚注漿孔流出，充滿管外環(huán)狀空間，直到孔口返出水泥漿液或泵壓達(dá)到設(shè)計(jì)要求為止。施工時(shí)先做1～3根試驗(yàn)管，分別采用不同類型的鉆孔設(shè)備鉆孔，跟管鉆進(jìn)達(dá)到設(shè)計(jì)深度后，利用定位確定管棚鉆進(jìn)角度、方位均在規(guī)范允許偏差值內(nèi)后全面鋪開。

3.3 施工順序及施工工藝

第一是開挖。采用挖掘機(jī)帶破碎錘從原地面自上而下、分層分段進(jìn)行開挖，局部配以人工開鑿。第二步測量放線，復(fù)核線路中線、水平，按施工圖設(shè)計(jì)的要求進(jìn)口端套拱的長度確定為2.0m，厚度為1.0m；出口端套拱的長度為3.0m，厚度為1.0m。第三步施作套拱、安設(shè)導(dǎo)向管。套拱內(nèi)模采用鋼模板或高強(qiáng)膠合板，鋼模板尺寸為1.0/1.5m（長）×0.3m（寬）×0.05m（高）；外模及端頭模板采用3.0cm厚高強(qiáng)膠合板加工制作而成。安裝中導(dǎo)向管中心線位置允許偏差3mm，尺寸允許偏差+10mm，預(yù)埋件（鋼架）中心線允許偏差3mm。在套拱、導(dǎo)向管安裝完畢后進(jìn)行混凝土的澆筑和養(yǎng)護(hù)。第四步機(jī)械設(shè)備就位。施工中主要用的機(jī)械設(shè)備包括水平地質(zhì)鉆機(jī)、多功能全液壓鉆機(jī)。第五步鉆孔，以套拱內(nèi)φ180孔口管作為導(dǎo)向管進(jìn)行鉆孔，鉆孔角度按照設(shè)計(jì)外插1°角鉆進(jìn)。第六步是管棚的加工。鋼管在廠家提前定制，鋼管為外徑為140mm、壁厚為8mm的無縫鋼管。管壁上鉆2排φ20mm的注漿孔、橫向間距為300mm，尾部不鉆孔的止?jié){段長200cm。管棚采用跟管鉆進(jìn)安裝，逐節(jié)接長，單節(jié)長度2～4.5m，鋼管接長通過外車絲扣及內(nèi)車絲扣進(jìn)行連接，外車絲扣長度為5cm，內(nèi)車絲扣長度為6cm，同一截面的接頭數(shù)不得超過管數(shù)的50%。最后，進(jìn)行注漿。管棚注漿采用M30水泥漿（水灰比W/C＝0.5～1，注漿壓力0.5～1MPa），出口端地下水較大時(shí)為水泥—水玻璃雙液注漿（壓力1.0～3.0MPa），注漿順序原則上由低孔位向高孔位進(jìn)行；注漿配合比通過現(xiàn)場試驗(yàn)進(jìn)行確定，并注漿過程中根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整注漿參數(shù)。

4 結(jié)語

在工程項(xiàng)目施工中，如何控制淺埋段超前大管棚鉆孔的施工精度是決定工程施工質(zhì)量的一項(xiàng)關(guān)鍵因素?；趯?duì)作業(yè)現(xiàn)場的實(shí)際條件，應(yīng)當(dāng)采取科學(xué)適當(dāng)?shù)氖┕ぷ鳂I(yè)方法，嚴(yán)格按照施工工藝和規(guī)范要求進(jìn)行施工，避免出現(xiàn)掉鉆、卵石層滲漏漿等問題，保證施工的順利進(jìn)行。

[1]田偉.水下隧道帷幕注漿與無工作室大管棚施工技術(shù)研究[D].中南大學(xué)，2011.

[2]莫雪林.淺談隧道大管棚施工中鉆孔傾斜的處理措施[J].山西建筑，2008，16：328～329.

U455.4

A

1673-0038（2015）52-0263-01

收稿日期：2015-12-13