1、大管棚實(shí)驗(yàn)段施工方案1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.1 通過試驗(yàn)，完成大管棚施工的機(jī)具配套。1.2 掌握大管棚施工的進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，和旋噴樁等超前支護(hù)方案進(jìn)行對比，合理選擇超前支護(hù)方式。1.3 鍛煉工人，使其熟練掌握管棚施工藝，為后續(xù)工作打下基礎(chǔ)。1.4 通過開挖時(shí)監(jiān)控量測的結(jié)果，對大管棚控制沉降的效果作出評價(jià)。1.5 對于地層巖樣進(jìn)行土工試驗(yàn)，取得土層的孔隙率、顆粒指標(biāo)等與設(shè)計(jì)勘察結(jié)果進(jìn)行對比，以合理調(diào)整大管棚注漿及開挖支護(hù)參數(shù)。1.6 通過開挖判定大管棚效果評定該土層中現(xiàn)有的各項(xiàng)參數(shù)，以便實(shí)際施工中進(jìn)一步調(diào)整。1.7通過開挖后的沉降監(jiān)測結(jié)果與理論計(jì)算的結(jié)果對比，得出大管棚對控制沉降和防坍的實(shí)際效果。2、

2、實(shí)驗(yàn)場地：從工期、工序干擾以及試驗(yàn)地點(diǎn)的代表性幾方面進(jìn)行比選，決定在崇東區(qū)間右線K7+300.503K7+280.503里程段做大管棚試驗(yàn)。3、試驗(yàn)設(shè)備由于崇東區(qū)間隧道上方多為無基礎(chǔ)或淺基礎(chǔ)民房，部分民房經(jīng)鑒定已屬危房，因此在此地段使用大管棚超前加固，需解決管棚施作期間的沉降。根據(jù)有關(guān)資料顯示，在砂礫層、粉細(xì)砂層采用常規(guī)鉆機(jī)成孔困難，且沉降量較大（一般情況下可達(dá)到14mm）沉降速率3mm/d。而根據(jù)設(shè)計(jì)要求整個(gè)施工期間累計(jì)沉降量應(yīng)控制在15mm以內(nèi)。因此，本次試驗(yàn)擬采用跟管鉆進(jìn)的工藝。管棚施作主要設(shè)備見下表：設(shè)備名稱設(shè)備型號設(shè)備用途設(shè)備數(shù)量備注跟管鉆機(jī)管棚成孔2臺自購雙液注漿泵KBY50-70

3、管棚注漿1臺自購砂漿泵沙漿充填鋼管1臺自購止?jié){塞水囊式止?jié){3個(gè)自購鉆床加工管棚1臺委外4、主要試驗(yàn)材料序號材料名稱單位數(shù)量備注1PO.32.5普通硅酸鹽水泥噸29.423032Be水玻璃噸101.93XPM外加劑噸0.34108無縫鋼管米980管棚鋼管5133無縫鋼管米98作導(dǎo)向管5、管棚試驗(yàn)施工方案5.1 管棚參數(shù)a、鋼管規(guī)格：綜合考慮跟管鉆進(jìn)時(shí)頂管困難和所需承載力要求，采用108無縫鋼管，壁厚7.5mm，一般節(jié)長3m，特殊節(jié)1m、2m、4m。導(dǎo)向管采用133無縫鋼管，壁厚5mm，長度2.0m。b、管棚長度：20m。c、管棚間距：環(huán)向間距中至中30cm。d、外插角：3.5°。e、管

4、棚布設(shè)：拱部180°范圍內(nèi)。5.2管棚試驗(yàn)施工5.2.1大管棚施工工藝流程注漿場地布置、設(shè)備調(diào)試施 工 準(zhǔn) 備測 量 定 位安設(shè)導(dǎo)向架鉆機(jī)進(jìn)場、鉆機(jī)就位鉆 孔插入管棚鋼管孔口密封處理管棚注漿效果檢查結(jié) 束管棚鋼管加工管棚運(yùn)入現(xiàn)場安裝注漿攪拌機(jī)具大管棚施工工藝流程見下圖。大管棚施工工藝流程圖大管棚施工 大管棚施工準(zhǔn)備大管棚在隧道拱部180°范圍內(nèi)布置，需要49根，各管節(jié)長度及數(shù)量見下表：序號鋼管長度數(shù)量總長度（m）備注11m1616用于孔口22m3366用于孔底及孔口33m27883444m1664用于孔底 管棚制作：長管棚的管節(jié)長度及數(shù)量按上表，各管節(jié)間用絲扣連接，為保證管

5、棚的準(zhǔn)直度，鋼管堆放時(shí)避免其翹曲。管棚加工見下圖。鋼管加工及止?jié){塞安裝示意圖A點(diǎn)大樣圖 封閉工作面及加固臨時(shí)仰拱：為避免掌子面長時(shí)間暴露造成坍塌，需用20cm厚的網(wǎng)噴砼封閉掌子面。鉆機(jī)要在現(xiàn)有的臨時(shí)仰拱上施工，鉆機(jī)就位前要在臨時(shí)仰拱下添加豎向支撐，以保證鉆孔時(shí)人員及設(shè)備安全。測量定位在工作斷面前搭設(shè)鉆機(jī)操作平臺,由測量放出隧道開挖輪廓線，在隧道開挖輪廓線以外20cm范圍內(nèi)畫出鉆孔的位置?？孜徊贾靡娤聢D。超前管棚孔位布置圖鉆孔順序鉆孔按由下至上，隔一鉆一，再由上至下隔一鉆一的順序進(jìn)行。鉆孔管棚的外插角為3°。鉆機(jī)選用 跟管鉆機(jī)，開孔前，用全站儀測量鉆桿首尾端的空間方位，以保證鉆機(jī)轉(zhuǎn)軸及

6、鉆桿的軸線與管棚孔的軸線相一致。用108鉆頭低速低壓開孔，成孔23m，下入108的管棚鋼管，檢查鉆孔方向無誤后，換91鉆頭，鉆機(jī)轉(zhuǎn)速升至正常轉(zhuǎn)速。鉆進(jìn)中以108的管棚鋼管作套管跟管鉆進(jìn)，鉆至設(shè)計(jì)孔深。鉆孔過程中要始終注意鉆桿角度的變化，并保證鉆機(jī)不移位。每鉆進(jìn)34m用儀器復(fù)核鉆孔的角度是否正確，以確保鉆孔方向。下管下管前要預(yù)先按設(shè)計(jì)對每個(gè)鉆孔編號，并對每個(gè)孔的鋼管進(jìn)行配管和編號，順序相連的3個(gè)孔的第一節(jié)管棚鋼管長度分別為2m、3m、4m，以后每節(jié)長度為3m，以保證同一斷面上的管接頭數(shù)小于50% 。注漿注漿順序大管棚施工完成一根，注漿一根。注漿分為兩個(gè)步序進(jìn)行，單號管棚注入單液水泥漿（添加XPM

7、外加劑），以增加管棚的剛度，雙號孔注入水泥-水玻璃雙液漿，以加固地層。注漿方式用水力膨脹式止?jié){塞進(jìn)行分段后退式注漿，注漿段長4m。注漿參數(shù)a、單液水泥漿配合比：水灰比0.6:1，b、水泥-水玻璃雙液漿配合比：單液水泥漿，水灰比1:1，加3%5%的XPM，水玻璃，3032Be，模數(shù)2.22.8，水泥漿與水玻璃漿的體積比，1:1，c、單孔注漿量， Q=r2Hn，式中，r為漿液擴(kuò)散半徑取0.35m，H為管棚長度，取20m，n為地層孔隙率，根據(jù)現(xiàn)場土工試驗(yàn)測得，為注漿率，卵石層取0.6，中粗砂層取0.4，粉細(xì)砂層取0.2，由此算得，單孔注漿量為1.01.6m3。 d、注漿壓力，0.40.6MPa。管棚

8、注漿注意事項(xiàng)注漿之前，清理注漿管路，檢查注漿泵及壓力表，安裝好注漿管，進(jìn)行壓水試驗(yàn)，保證管路暢通。新開鉆孔應(yīng)與正在注漿的鉆孔至少間隔3個(gè)孔，以免從正在施工的鉆孔中跑漿。施工中應(yīng)經(jīng)常將實(shí)際注入量與事先計(jì)算出的注漿量進(jìn)行對比，必要時(shí)應(yīng)變換注漿參數(shù)。雙液注漿應(yīng)連續(xù)，如注漿過程中停電或注漿機(jī)出現(xiàn)故障，則會(huì)發(fā)生堵管。每天對注漿工作進(jìn)行總結(jié)，以指導(dǎo)下步施工。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)注漿壓力逐步上升，達(dá)到設(shè)計(jì)壓力，注漿量達(dá)到設(shè)計(jì)值，壓力達(dá)到設(shè)計(jì)值的80%。6、開挖及支護(hù)區(qū)間隧道開挖及初支施工，在超前支護(hù)下,嚴(yán)格遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測”十八字方針，充分利用“時(shí)空效應(yīng)”原理，并初支背后回填注漿

9、。 區(qū)間隧道嚴(yán)格按50cm一榀鋼拱架控制進(jìn)尺長度，初期支護(hù)采用300mm（拱部）、250mm（邊墻）厚的C20噴射混凝土。區(qū)間標(biāo)準(zhǔn)斷面采用上下臺階法施工，設(shè)置上臺階臨時(shí)仰拱。保證上臺階開挖完成后，初支形成封閉成環(huán)。封閉后及時(shí)進(jìn)行初支背后回填注漿，控制拱頂及地表沉降。嚴(yán)格執(zhí)行制定的量測項(xiàng)目及量測頻率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)信息反饋及時(shí)糾正。充分利用“時(shí)空效應(yīng)”原理控制沉降，在限制50cm進(jìn)尺的基礎(chǔ)上，制定開挖完成時(shí)間，初支完成時(shí)間，要求在限定的時(shí)間內(nèi)完成指定的工作內(nèi)容。7、監(jiān)控量測7.1 監(jiān)測目的通過監(jiān)測，確定大管棚對控制地表沉降和洞內(nèi)拱頂下沉的效果，和長短管注漿、水平旋噴等地層加固措施進(jìn)行對比，選擇

10、出在民房段最佳的超前支護(hù)方案。7.2監(jiān)測方法對該區(qū)域建筑物采用精密水準(zhǔn)儀和銦鋼尺進(jìn)行沉降監(jiān)測。7.2.1測點(diǎn)布置監(jiān)測測點(diǎn)布置于建筑物墻體。距地面2050cm，在測點(diǎn)布設(shè)位置鉆孔，將測點(diǎn)置于鉆孔內(nèi)，采用水泥漿粘固。待測點(diǎn)穩(wěn)定后進(jìn)行量測。7.2.2量測方法房屋沉降量測主要采用精密水準(zhǔn)儀，量測各測點(diǎn)與基準(zhǔn)點(diǎn)之間的相對高程差，本次所測高差與上次所測高差相比較，差值即為本次沉降值，本次所測高差與初始高差相較，差值即為累計(jì)沉降值。7.2.3數(shù)據(jù)分析與處理根據(jù)量測數(shù)據(jù)繪制時(shí)間位移曲線散點(diǎn)或距離位移曲線散點(diǎn)圖。并結(jié)合施工情況對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。7.3房屋沉降控制基準(zhǔn)及監(jiān)測頻率根據(jù)房屋現(xiàn)狀對其沉降控制基準(zhǔn)見城鄉(xiāng)

11、建設(shè)環(huán)境保護(hù)部關(guān)于危險(xiǎn)房屋鑒定的標(biāo)準(zhǔn)的通知（1999-11-27）。在信息化施工中，監(jiān)測后應(yīng)對各種監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析，判斷其穩(wěn)定性，并及時(shí)反饋到施工中去指導(dǎo)施工。根據(jù)以往在北京、廣州等地修建城市地鐵時(shí)施工監(jiān)測的成功經(jīng)驗(yàn)，我們擬采用鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)則(TBJ108-92)的級監(jiān)測管理并配合位移速率作為監(jiān)測管理基準(zhǔn)，即將允許值的三分之二作為警告值，允許值的三分之一作為基準(zhǔn)值，將警告值和允許值之間稱為警告范圍，實(shí)測值落在此范圍，應(yīng)提出警告，說明需商討和采取施工對策，預(yù)防最終位移值超限，警告值和基準(zhǔn)值之間稱為注意范圍，實(shí)測值落在基準(zhǔn)值以下，說明隧道和圍巖是穩(wěn)定的。監(jiān)測的級管理及監(jiān)測頻率見下表

12、。監(jiān)測管理及監(jiān)測頻率表管理等級管理位移施工狀態(tài)監(jiān)測頻率U0Un/3可正常施工1次/2天Un/3U0Un2/3應(yīng)注意，并加強(qiáng)監(jiān)測1次/天U0Un2/3應(yīng)采取加強(qiáng)支護(hù)等措施24次/天表中：U0 實(shí)測位移值 Un 允許位移值7.4監(jiān)測反饋程序及管理體系7.4.1監(jiān)控量測流程監(jiān)控量測流程見下圖：監(jiān)測結(jié)果位移(應(yīng)力)是否超級管理位移(應(yīng)力)是否超級管理位移(應(yīng)力)是否超級管理繼續(xù)施工綜合判斷暫停施工采取特殊措施7.4.2反饋程序在取得監(jiān)測數(shù)據(jù)后，及時(shí)進(jìn)行整理，繪制位移或應(yīng)力的時(shí)態(tài)變化曲線圖，時(shí)態(tài)散點(diǎn)圖。為確保監(jiān)測結(jié)果的質(zhì)量，加快信息反饋速度，全部監(jiān)測數(shù)據(jù)均由計(jì)算機(jī)管理，每次監(jiān)測必須有監(jiān)測結(jié)果，及時(shí)上報(bào)監(jiān)

13、測報(bào)表。現(xiàn)場施工監(jiān)控量測監(jiān)測設(shè)計(jì)資料調(diào)研量測結(jié)果的微機(jī)信息處理系統(tǒng)量測結(jié)果的綜合處理及分析監(jiān)測結(jié)果的綜合評價(jià)報(bào)送施工、設(shè)計(jì)、監(jiān)理單 位量測結(jié)果的形象化、具體化經(jīng) 驗(yàn) 類 比理 論 分 析甲方、規(guī)范要求等地層支護(hù)結(jié)構(gòu)安全穩(wěn)定性判斷地層、支護(hù)結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)及現(xiàn)狀分析說明、提交修正設(shè)計(jì)、施工建議反饋設(shè)計(jì)施工是否改變設(shè)計(jì)、施工方法調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)、改變施工方法或輔助施工措施施新設(shè)計(jì)施工方法監(jiān)控量測流程圖7.5監(jiān)測管理體系保證措施為保證量測數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠及連續(xù)性，特制定以下各項(xiàng)措施：1、監(jiān)測組與監(jiān)理工程師密切配合工作，及時(shí)向監(jiān)理工程師報(bào)告情況和問題，并提供有關(guān)切實(shí)可靠的數(shù)據(jù)記錄。2、量測設(shè)備、元器件等在使用前均應(yīng)經(jīng)檢校合格后方可使用。3、各監(jiān)測項(xiàng)目在監(jiān)測過程中必須嚴(yán)格遵守相應(yīng)的實(shí)施細(xì)則。4、量測數(shù)據(jù)均要經(jīng)現(xiàn)場檢查，室內(nèi)復(fù)核兩級后方可上報(bào)。5、