管棚在串珠状岩溶隧道的施工方案设计

时间: 作者:声测管厂家

施工背景:

根据探孔情况判断,隧道前方为一串珠状溶洞,溶洞规模较大,隧道前方一段为风化岩土、一段为空腔,呈串珠状互相参差,地质条件异常复杂。

根据现场实际情况,采取施工方法是:从 D4K341+056.8 处开始,在拱部采用φ108 管棚超前支护,管棚兼做探孔,施工中根据大管棚揭示溶洞情况调整管棚长度,管棚嵌入基岩长度不小于 3.0m。 由于串珠状岩溶隧道段上部具有溶腔、下部具有坍塌的 堆积体,本工程主要采用回填注浆和挤密注浆。

施工方案设计

1、大管棚设计

大管棚采用φ108mm,壁厚 8mm 的热轧无缝钢管,节长 分别为 3m、6m,管棚环向间距为 40cm。外插角 12°~15°。 有孔、无孔钢管交叉布设,有孔钢管布设注浆完毕后再布设 无孔钢管。有孔钢管上注浆孔孔径 10mm,孔间距 15cm,尾 部 2m 范围内不钻孔作为止浆段。

2、注浆材料及配合比:注浆材料以普通水泥-水玻璃双液浆为主,辅助普通硅酸盐酸盐水泥单液浆,水泥采用 P.O42.5普通硅酸盐水泥,水泥浆液水灰比为 0.8:1~1:1, 水玻璃浓度为30~35波美度,水泥水玻璃体积比为 0.5:1~ 1:1。

大管棚预注浆施工

1、施工前的准备

(1)对掌子面进行反压回填至上台阶高度,于掌子面 处设置 C20 砼封堵墙兼做管棚导向墙,封堵墙厚度 1m,封堵 墙与周边围岩间设置φ22砂浆锚杆,环向间距1.0m,长2.5m, 嵌入基岩不小于 1.5m,伸入封堵墙 1.0m,封堵墙内预留砼 泵送管、观测管及φ100PVC 管排水管。

(2)对坍腔采用泵送 C25 砼回填,砼厚度不小于 2.0m, 并吹砂不小于 1.0m 厚,空腔内预留 2 根φ100PVC 排水管, 并引排至侧沟,排水管管头采用纱布包裹。

2、 管棚的制作加工

(1)大管棚材料

管棚材料选用φ108 的无缝钢管,壁厚 8mm,单根管长 3m、6m,材质为 Q235。

(2)管棚制作

管棚加工成为钢花管。钢花管前端 20cm 做成锥形易于 下入孔内,末端 2m 范围内不开孔,尾部焊接φ16 加劲箍, 其余部位周身按梅花形布设 10mm 的压浆孔,孔间距 15cm。

总结:

(1)隧道串珠状岩溶段,围岩溶蚀严重,土石参差,通过注浆将空洞回填并将松散的土石体固结起来,利用 大管棚支护围岩,注浆体和管棚连成一个整体而受力,在隧 道开挖轮廓线外形成一个环向的支撑体,有效地阻止了松散 体的坍塌和大块孤石的掉落,在长管棚的支护下,采用微台阶法施工,开挖后及时进行锚喷网及钢支撑联合支护,及时施作仰拱和衬砌封闭成环,保证了隧道顺利通过了串珠状岩溶段,确保了施工安全。

(2)在长管棚的保护下,避免了常规分部开挖频繁的工序交接,减少了临时支护安装及拆除工 程费用,为机械化施工提供了条件,加快了施工进度。在该段的施工中,循环进尺控制在 0.5~0.6m,日进度控制在 1.2m 左右,实现了安全、快速施工。

(3)通过管棚钻孔并结合少量有针对性的探孔,可以全面了解隧道前方围岩的情况,为隧道的快速掘进提供了可靠的第一手资料,为调整和改进施工方案提供了可靠的依据,确保了施工安全、质量和工期。

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