管棚的施工要求
管棚超前支护作为地下工程的辅助施工方法,是为了在特殊条件下安全开挖,预先提供增强地层承载力的临时支护方法,对控制塌方和抑制地表沉降有明显的效果。管棚超前支护加固地层主要适用于软弱、沙砾地层或软岩、岩堆、破碎带地段。
根据国内外经验,一般在下列场合采用管棚超前支护:
(1)穿越铁路修建地下工程;
(2)穿越地下和地面结构物修建地下工程;
(3)修建大断面地下工程;
(4)隧道洞口段施工;
(5)通过断层破碎带等特殊地层;
(6)特殊地段,如大跨度地铁车站,重要文物保护区,河底、海底的地下工程施工等。
管棚一般是沿地下工程断面周边的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护,沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况,有帽形、方形、一字形及拱形等。
采用管棚超前支护施工时,管棚一般选用直径50~150 mm的焊接钢管或无缝钢管,人土端制作成尖靴状或楔形,钢管长度8~30 m不等,对于特殊地段,可采用较大直径的管棚。
管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响,施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。
管棚超前支护的施工工艺流程:设置管棚基地(包括空间及定位架)→水平钻孔→压入钢管→(必须严格向钢管内或管周围土体注浆)→管棚支护条件下进行开挖。
钻孔开始前,把钢管放在标准拱架上,测定钻孔孔位和钻机的中心,使两点一致。
钢管的打入随钻孔同步进行,并按设计要求接长,接头应采用厚壁管箍,上满丝扣,确保连接可靠,钢管打入后,应及时隔孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆,使钢管与周围岩体密实,并增加钢管的刚度。