隧道工程超前支护施工方案

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4.2、长管棚施工
4.2.1、施作套拱
洞口前端采用2m 长套拱(25#砼) 作为大管棚导向墙。套拱在洞口衬砌外轮廓线以外施作。套拱内埋设3榀20b型工字钢，型钢与φ127×3.5mm 管棚孔口套管焊成整体（采用φ127孔口管可以满足套筒跟进）。孔口套管沿拱圈环向布设间距、位置及方向必须准确。利用土拱做套拱内模，土拱根据地形尽量采用原状土，如拱上部无法利用原状土时，采用人工夯填土，拱顶部轮廓用喷射混凝土封闭，人工砂浆抹面修饰。夯填土分层厚度不超过15cm，压实度大于90%。为保证混凝土美观，土拱上面铺上一层油毛毡。为减少对原地面的扰动，避免洞口处大规模刷坡，外模采用竹胶板。套拱采用台阶法挖坑，一次性浇筑，混凝土采用强制式搅拌机搅拌，采用汽车吊起吊浇筑。套拱及管棚设置见图2…………
4.2.2、长管棚施工
管棚施工先施钻、安设及注浆所有有孔钢管，再施作无孔钢管。无孔钢管可以作为检查管检查注浆质量。大管棚采用Φ108mm热轧无缝钢管，环向间距50cm。管棚仰角为10（不包括路线纵坡），方向与路线中线平行。为利于管棚整体受力，纵向同一断面内的接头数量不大于50%，相邻管的接头前后至少错开1m，选用节长3m、6m二种规格的钢管。棚管四周梅花形钻φ8mm出浆孔眼净距150mm，管棚前端设长为100mm锥头，尾部焊A10mm加强箍，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。管棚 施工工艺 流程见图3…………
1、钻孔
钻孔顺序为从拱腰往拱顶方向，左右对称施钻，即1#、39#、3#、37#……2#、38#、4#、36#……20#。根据套拱中预埋的钢套管作为导向管进行钻孔。掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌：
（1）钻孔前先检查钻机机械状况是否正常；钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻至砂层易塌孔时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻…………
（2）钻机就位后，准确地画出需钻孔位置；施钻时，顶紧掌子面，提高施钻精度；钻机开孔时钻速宜低，钻深至20cm以后转入正常钻速…………
（3）第一节钻杆钻入岩层尾部剩20~30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后联接成一体。每次接长，按上述方法进行…………
（4）换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常作业…………
（5）为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移…………
2、顶管
（1）先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力，将安有工作管头的管棚沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底…………
（2）管棚接长时先将第一根钢管顶入钻好的孔内，再逐根联接。事先需加工好连接丝扣…………
（3）接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面受力…………
（4）顶管时，当第一节钢管推进孔外剩余30~40cm时，人工装上第二节钢管，钻机低速前进对准第一节钢管端部，严格控制角度，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管…………
3、注浆
（1）施工程序及方法
a、注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，才可以施工。设计注浆参数:水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度35波美度，水玻璃模数2.4，注浆初压力0.5～1.0MPa…………
b、注浆按钻孔顺序进行。注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆；无条件时，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查…………
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第 1 张图

第 2 张图

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