管棚施工做為地下建筑輔助施工工藝,是為了在特殊環境下安全開挖,事先給予提高地層承載力的臨時支護方式,對操縱坍塌和抑止地表沉降有明顯的效果。管棚超前支護加固地層主要應用于柔弱、砂礫地層或軟巖、巖堆、破碎帶地區。
鋼筋是管棚施工過程中重要的材料,但很多人并不了解應該怎樣來放置鋼筋,下面就讓八方陸通的專業人員給大家分享一下管棚施工中鋼筋安放的動畫演示:
一、管棚施工技術原理
管棚支護結構,一般按松馳荷載理論來設計。依據軟巖地質條件和施工環境開展力學計算。管棚管孔徑多選用80~180mm,管棚管核心間距一般為30~50cm。管棚管長短視柔弱粉碎軟巖厚度來定,一般為10~45m。管棚管以較小的仰角沿巖面打進,形成了一個梁結構來承擔軟巖壓力。管棚管選用內灌水沙漿、化學漿體或細石混凝土、勁性框架來提高管棚管剛度。
二、管棚施工工法特性
1、在管棚超前預支護的影響下開挖,能夠防止地面下移和圍巖塌陷,以確保施工過程中的安全。
2、管棚一次超前量較大,支護環節中搭接偏少,節約材料。亦可降低組裝管棚管頻次,并減少與開挖工作中間的影響。
3、施工速度快,支護效果好。
三、應用領域
管棚適用獨特艱難地區,如在極粉碎巖石、斷塊粉碎巖石、坍塌體、巖錐地區、砂土質地層、強膨脹性地層、強流變性地層、裂隙發育巖石、淺埋大偏壓等軟巖的隧道施工中。
四、關鍵引用標準
1、《鐵路隧道工程施工技術指南》(TZ204)、《鐵路隧道施工規范》(TB10204)、《鐵路隧道工程施工質量驗收標準》(TB10417)、《高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準》(TB10753)。
2、有關設計圖、合同文件。
五、管棚施工工藝
管棚施工工藝主要有:管棚引孔頂入法、管棚跟管鉆入法。
每循環管棚開工前,應開挖管棚工作室,工作室尺寸依據鉆機規定明確。管棚開工前,在長管棚設計部位放置最少三榀用工型鋼組拼的管棚導向架,導向拱架設定孔口管做為長管棚的導向墻,規定在鉆機環節中導向拱架不皺、不挪動。管棚節位選用焊接或絲扣連接,管棚單序孔第一節長6(9)m,雙序孔第一節長3(4.5)m、,其他管節長短均是6(9)m,安裝后,支管用麻絲和錨固劑堵漏管棚管與孔邊間間隙,聯接壓漿管及三通接頭;管棚灌漿前,需向開挖工作面、拱圈及孔口管周邊巖面噴涌10cm粗厚C25混凝土,防止管棚管灌漿時巖面間隙跑漿。
六、管棚施工工藝流程及操作要點
1、施工工藝流程
2、管棚施工序操作要點
3、開挖管棚工作室
工作室明確:工作室應選用安裝在軟巖平穩地區,盡量貼近加固地區,以減少管棚長短;在軟弱圍巖中開挖工作室,要加強支護,必要時開展混凝士襯砌。
工作室規格:為便于搭建鉆機,加設管棚管,工作室斷面應挖至隧道開挖線之外1~1.5m,最少打孔下列1m。工作室長短應滿足設備施工必須。
七、打孔施工技術
1)準備工作
最先,在開挖中心線之外施作混凝土套拱做為長管棚導向墻。澆筑前,需在套拱內按設計仰角加設孔口管起導向、固定作用??卓诠芸讖綉笥陂L管棚孔徑。導向管由定位筋焊接固定于鋼拱架上。
2)鉆機到位
鉆機就位于的土層應做壓實,保證在鉆入環節中,鉆機不出現歪斜或滾動。鉆機的底坐運用水平儀或水準儀把它校正。鉆臂的仰角和設計仰角同樣。
3)鉆入
施鉆時,鉆機手臂務必頂緊在掌子面上,以避免太大晃動,提升施鉆精度。
鉆機打孔時鉆速宜低,鉆深20cm后轉到正常鉆速。
換鉆具時,要認真檢查鉆具是否彎折,有無損傷,核心水孔是否通暢等,不符合條件的應拆換以保證正常作業。
因為軟弱圍巖厚度,無法準確的判斷,有時達到設計深度,可巖質依然很差。因而,在鉆入環節中應注意對石粉的搜集剖析,依據鉆入深層對石粉抽樣做好紀錄。
八、頂管施工工藝
1)準備工作
頂管前,應依據管棚長短,對管棚管開展開料,確保管棚管連接后接頭不在同一斷面上。為接手施工方便,應架設施工臺架。
依據設計的需求,管中添充水泥漿液、化學漿體或細石混凝土時要在探進軟巖內部管棚管周邊鉆成梅花式小孔,漿體以一定壓力壓進管中,并沿梅花孔外溢,滲入粉碎巖隙中,那么在漿體凝固硬化后,將管棚管四周的巖層與管棚管土體成總體,使開挖面上邊構成了具有一定強度薄殼結構。
2)頂入施工
管棚管頂入時,一般采用人工,也可憑借挖機、手動液壓千斤頂、鑿巖機、液壓鉆的沖擊力等機器協助開展頂入施工。選用機器頂入時,應遲緩,妥當,并隨時掌握好方位,避免硬頂,將管頂彎,至使施工終斷。
3)聯接
選用焊接連管時,應先第二根管固定于施工臺架上,并確保二根管核心在同一直線上,連接處應嚴實,并檢查管棚管仰角和設計是否同樣。
管棚節位選用絲扣連接時,管棚單、雙序孔聯接絲口分開半個節長。接手完成后,露出管棚管口運用鋼板焊接堵漏。鋼板中間焊接灌漿用的八主抓,并安裝球型止水閥門或其他方式的閘閥。
九、注漿施工工藝
1)灌漿次序
管棚灌漿次序遵照“先兩邊后中間、由稀到濃”的原則。注漿施工由兩邊逐漸施工,向隧道拱頂方位推動,開始時灌漿的漿體濃度要低一些,慢慢加濃至設計濃度。
2)漿體拌和
漿體的拌和要均勻,具有較好的流動性和黏稠度。如規定摻加硅酸鈉時,先要漿水泥漿拌和好,按配制稱重出硅酸鈉的品質,緩緩添加,并隨添加隨拌和,拌和工作不能停止,一直至灌漿結束才行。
3)注漿壓力與灌漿量操縱
有設計要點時要按設計壓力施工,無表明時要依據現場試驗來決定。具體灌漿量應大于理論計算的灌漿量。為避免灌漿時跑漿,在掌子面應噴涌20cm厚混凝土,孔口管與管棚管頂端運用較粘的素水泥漿堵漏嚴實,待其凝固硬化后才可逐漸灌漿。灌漿時要緩緩充壓,做到壓力后,表明已灌滿,灌滿后,漿體有時是從封口勻稱外溢,有時也會從四周的巖隙縫隙處外溢。灌漿完成后,應將灌漿量與理論標值相比,當灌漿量低于理論標值時,表明管中未灌滿,這時應停止灌漿查找原因后再進行壓注。