管棚施工最早是作為隧道施工的一種輔助方法,在軟巖隧道施工中穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層,涌水、涌砂層發(fā)揮了重要作用。由于預(yù)埋超前管棚做頂板及側(cè)壁支撐,為后續(xù)的隧道開(kāi)挖奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),且施工快、安全性高、工期短,被認(rèn)為是隧道施工中解決冒項(xiàng)的最有效最合理的施工方法。
隨后管棚施工方案被用于城市地下鐵道的暗挖施工,在建筑物密集、交通繁忙的城市中心地區(qū)。采用明挖法施工地下工程必須拆遷大量的地層管網(wǎng)和地面建筑物,隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的呼聲越來(lái)越高及政府對(duì)環(huán)保的日益重視,承包商們不得不放棄既影響交通又不利于環(huán)境保護(hù)的明挖法而改用暗挖施工法,管棚施工作為一種重要的暗挖施工法在日本、美國(guó)及歐洲各國(guó)被廣泛采用。
隧道超前管棚支護(hù)施工注意要點(diǎn):
(1)超前管棚支護(hù)的長(zhǎng)度和鋼管外徑應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。縱向搭接長(zhǎng)度應(yīng)不小于3m.在鋼架上沿隧道開(kāi)挖輪廓線縱向鉆設(shè)管棚孔,其外插角以不侵入隧道開(kāi)挖輪廓線越小越好。孔深不宜小于10m,孔徑比管棚鋼管直徑大20~30mm,鉆孔順序由高孔位向低孔位進(jìn)行。
(2)管棚鋼管外徑宜為φ(70~180)mm,單根長(zhǎng)度宜為4~6m接長(zhǎng)管棚鋼管時(shí),接頭應(yīng)采用厚壁管箍,上滿(mǎn)絲扣,絲扣長(zhǎng)度不應(yīng)小于150mm.接頭應(yīng)在隧道橫斷面上錯(cuò)開(kāi)。鋼花管上按設(shè)計(jì)要求鉆孔。
(3)管棚定位:以套拱內(nèi)預(yù)埋的孔口管定向、定位,嚴(yán)格控制其上抬量和角度。
(4)鉆孔施工采用管棚鉆機(jī),利用套管跟進(jìn)的方法鉆進(jìn)、長(zhǎng)管安裝一次完成。為保證長(zhǎng)管棚施工質(zhì)量,在拱腳部位,選2個(gè)孔作為試驗(yàn)孔,找出地層特點(diǎn),并進(jìn)行注漿和砂漿充填試驗(yàn)。
(5)安裝鋼管時(shí),先打有孔鋼花管,注漿后再打無(wú)孔鋼管。每鉆完一孔便頂進(jìn)一根鋼管。
(6)為確保注漿質(zhì)量,在鋼花管安裝后,管口用麻絲和錨固劑封堵鋼管與孔壁間空隙,鋼管自身利用孔口安裝的封頭將密封圈壓緊,壓漿管口上安裝三通接頭。
(7)用雙液注漿泵按先下后上,先單液漿、再雙液漿,先稀后濃的原則注漿。注漿量由壓力控制,初壓0.5~1.0Mpa,終壓為2.0MPa達(dá)到結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)后,停止注漿。
(8)注漿后,掃排管內(nèi)膠凝漿液,用水泥砂漿緊密充填,增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度;對(duì)于非壓漿孔,直接充填即可。