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渝万铁路下行联络线隧道下穿重庆市内环快速路大管棚工程

日期:2016-07-01




该工程下穿高速公路段穿越人工碎石填土,贯穿整个暗挖隧道断面,回填石块大小不一,外露所见最大石块约0.05m³,对管棚施工影响较大。针对现场地质的实际情况,施工过程中严格遵循“管超前、严注浆、勤测量”基本原则,采用“块石冲击破碎,管棚钢管顶进,角度跟踪测量”方法进行管棚施工,最终实现了Φ250mm管棚66米顶进目标。

 施工重难点及解决办法


1 人工回填块石地层成孔问题

(1) 问题描述:人工回填地层因为杂乱且含有大块坚硬石头,复杂、不稳定和易坍塌的特点一直是工程施工中非常难以处理的难题,一般的钻头钻具难以破碎,而且即使钻进后也会坍塌,甚至产生卡钻现象;

(2) 解决办法:

 •人工回填块石地层成孔采用高风压冲击器破碎,利用循环空气将碎渣排出孔外,管棚钢管沿破碎路径跟进,完成管棚施工;  

 • 施工中遇到活动的块石、漂石,无法进行有效破碎,可以通过钻具注入水泥浆液,一定时间后,动石被水泥固定住,再次进行冲击破碎即可完成成孔。

2 有效施工长度问题

 (1) 问题描述:

一般人工回填块石地层采用常规的潜孔锤冲击,钢管跟进的方法;施工中采用潜孔锤敲击施工钢管上活动的管靴,达到施工效果;但受地质条件、设备功率、钢管材质以及管靴耐冲击能力等多种因素 影响,常规Φ250mm管棚在卵石中只能达到15~20米的长度,满足不了目前项目施工设计要求;

 (2) 解决办法:

• 人工回填块石地层管棚施工成孔采用“冲击器破碎出渣,管棚钢管顶进”方式,即先用冲击器将钢管前方的块石破碎并排除管外,管棚钢管前方形成一定距离的空腔或扰动松散段时,钻机顶进钢管,反复工序流程,即可长距离有效施工。

• 提高钻机顶力,施工选用具备200吨给进力的高性能钻机,满足长距离施工要求。

• 必要时可通过钻具从钢管内注入膨润土,自管外返浆流出,形成保护润滑层,降低施工顶进阻力,完成长距离施工。

3 施工精度控制问题

(1) 问题描述: 一般地质条件中可以采用导向的方式进行施工精度控制,但人工回填块石地层中进行冲击破碎无法配套测量装置,更容易产生施工偏差;一般人工回填块石层中施工偏差在设计值的±3~5%;实际施工中通常让钢管轨迹略高于设计坡度值。

(2) 解决办法:

• 勤测量。施工开始截断每钻进6米后拔出钻具对管棚钢管进行角度测量,必要时每3米测量一次角度,根据测量结果及时调整钻具探出长度或钻进速度。

• 施加提前量。根据人工回填块石地层的特点,有计划地对入孔角度进行调整,例如,设计施工要求角度为1%,实际施工中可以将入口角度调整到0.5%,施工过程中角度逐渐上升达到设计施工要求。

4 管棚施工地表变形问题

(1) 问题描述: 但凡对土体进行改良加固处理,都会对地表或者地下构筑物产生挤压作用,人工回填块石地层中的管棚施工同样会对地层产生挤压作用,从而引起地表或者构筑物变形。

(2) 解决办法:

• 施工中必须做好地表或者构筑物的变形监测工作,管棚施工必须根据变形监测数据进行控制,无数据或监测严禁管棚施工。

•做好施工应急预案,一旦构建筑物发生变形沉降,立即通过管棚钢管进行水泥浆液补充,根据监测数据调整注浆压力和注浆量。

• 施工中发生构建筑物隆起,立即停止管棚钢管顶进,冲击钻具来回反复破碎出渣,加大地层扰动,多出渣,少顶进,控制隆起。

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                                                    施工效果图




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