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管棚管在浅埋隧道施工工艺与质量控制

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管棚管在浅埋隧道施工工艺与质量控制

2021-02-13

管棚管在浅埋隧道施工工艺与质量控制

1、地表的加固

地表加固主要是注浆加固,目的是为预防开挖时地表发生地面坍塌的情况,在管棚管注浆工程中需要预防冒浆的情况发生,一般采用在处理过的地表设置厚度为20到30cm的钢筋混凝土层作为注浆的止浆层,后期也作为防水层使用;注浆孔管口通常采用管身钻孔呈梅花装布置的钢花管,孔径选择在8至10mm的范围,间距通常设置为1.5cm,在全部注浆管设置完成后开始注浆并要求不间断注浆。之前要有1.5倍的注浆终压对系统进行吸水检测,实验通常运转20分钟的时间,浆料配置要按照先轻后重的顺序进行添加,过程中要先注外侧两排孔再依次向内推进。

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2、超前支护

通常情况下,隧道施工仅在洞口作业大管棚,而洞内是采取管棚管来替代,预防地面下沉和隧道拱部发生坍塌,管棚管要用喷射混凝土封闭岩面的方式进行处理,用凿岩机钻孔之后再把管棚管打入岩层,施工工程中要求钻孔深度、角度以及密集度要符合设计规范,之后再用注泵压注入水泥浆;前期要求是在地表注浆加固后的岩体内注浆,从而增强隧道围岩的完整性、承载强度和抗渗透能力,施工中采用的水泥浆液要由稀到浓逐步转变,土层内的注浆压力要求不小于2兆帕,其余地段注浆压力不小于1兆帕。在注浆过程中有事会发生串浆的现象,所以可采取在多台注浆机同时作业的条件下同时分别注浆,在注浆机较少的时候要将注浆孔即使堵住,等到轮到该管注浆的时候再撤下堵塞物,而且要再之前用细钢筋将管内杂质物清除,用清水洗净后再进行注浆;如果发生进浆量过大但系统压力不足的情况则应该调整浆液工作性能,缩短浆液凝胶时间,再采用小泵量低压注浆或者间隙注浆的方式,使浆液在裂隙内部有足够相对停留的时间用于凝胶。

3、三台阶施工

3.1上台阶施工

此阶段采用钻机将管棚管从钢架腹部插入之后与钢架焊接为一体,外插角取10至15度,等到上循环初期完毕之后加注单液水泥浆,强度达到设计规范之后方可实施开挖作业,开挖必须严格按照“短进尺、强支护”的原则,采用挖掘机为主配合人工同时分情况开挖,以免对围岩造成扰动,每循化进尺要把握在0.6米的范围内,开挖完毕后腰马上喷射厚度为4厘米的的混凝土层,之后再进行钢架立架挂网施工,最后再分片区分层次进行混凝土喷射,必须达到设计规范的厚度,在挂网喷射混凝土时只在竖撑和临时仰拱进行,竖撑采用一面关模喷混凝土,斜撑制作连接钢筋内外的简单布置。

3.2中台阶和下台阶施工

此阶段采用挖掘机和装载机配合作业,通常是要先对开挖前3到5米范围之内的围岩做超前坍孔,此举是为了及时发现地质不良的地段,之后采取加强措施预防工作面坍塌,超前钢岔管和管式注浆锚杆在注浆时务必要控制好水灰比和注浆压力,保证注浆的饱满,在作业中一般而言拱顶的注浆压力不超过2兆帕,供脚的注浆压力不小于1.5兆帕。

4、支护系统的拆除

拆除工作的时间要保证其处于变形的值允许范围内,要结合股沟围岩的监控量和对后期工序的影响来确定时间,拆除中可一次性拆除的是临时支架,其可在仰拱混凝土浇筑前拆除,对于中隔壁混凝土拆除时要预防对初期支护形成的震动和扰动,一般采用风镐逐步拆除钢支撑之间的喷射混凝土和临时支护与初期支护连接部位附着在钢架上的喷射混凝土,之后将钢构件采用气焊割断,注意具体的拆除长度要依据仰拱浇筑的长度来确定。

5、明挖段施工

明挖段施工中的压顶梁施工,其施工工艺通常为测量放线,基坑开挖,桩头剔凿,混凝土垫层浇筑,钢筋绑扎及模板支护,混凝土浇筑及养护等;作为初期支护的一部分因此内侧模板必须定位准确,并严格控制其道隧道轴线距离,以预防距离过小入侵二衬,距离过大导致护拱拱架无法与其正常连接;护拱施工。采用工字钢作为主架,拱架间距辅以钢筋网,拱架内侧全部挂模,外侧则从压梁顶到1/3弧长范围内挂模,要注意避免施工时发生漏浆现象模板安设时必须紧密,对过大的缝隙必须提前用锚固剂或水泥砂浆封堵;混凝土浇筑。浇筑前应在拱圈内采取必要的支撑措施以增加拱架的稳定性,施工用混凝土应严格控制水灰比、坍落度,避免混凝土离析,大量浆液从模板缝渗漏,浇筑应采用对称浇筑的方式以免单侧混凝土压力过大导致拱架失稳;片石混凝土回填。护拱施工完成后并达到一定强度后即可进行片石混凝土回填,回填也应采取对称回填,应控制拱圈两侧高差在0.5-0.8m范围内,单层回填厚度不超过1.0m,回填一般采用人工与机械配合回填,片石间应留有空隙以便让混凝土将片石完全包裹以保证回填段施工质量。


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