超前小導(dǎo)管、超前錨桿、超前大管棚3種施工方案對比

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上小浪底北岸灌區(qū)隧洞工程不良地質(zhì)超前支護(hù)方案為了加快隧洞施工進(jìn)度和提高工效，針對隧洞中出現(xiàn)圍巖情況差的不良地質(zhì)情況，在不同情況下采用超前錨桿、超前小導(dǎo)管和超前大管棚三種支護(hù)措施。一、支護(hù)方案簡介及設(shè)計(jì)參數(shù)超前錨桿是沿開挖輪廓線，以較大的外插角，向開挖面前方安裝錨桿，形成對前方圍巖的預(yù)錨固(預(yù)支護(hù))，在提前形成的圍巖錨固圈的保護(hù)下進(jìn)行開挖、裝渣、出渣和襯砌等作業(yè)。在本項(xiàng)目中，超前錨桿主要用在V級圍巖上限（較好）段，施工時(shí)間較短；超前錨桿應(yīng)配合鋼拱架或格柵拱架使用，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）采用直徑25mm螺紋鋼，長度為3.5m；（2）錨桿沿拱環(huán)向布置間距30cm；（3）傾角：外

2、插角10-15，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整；（4）縱向間距2.5m一環(huán)，搭接長度不小于1m；（5） 注漿材料：M20水泥漿。超前小導(dǎo)管主要用于自穩(wěn)時(shí)間段的軟弱破碎帶、淺埋段、洞口偏壓段、砂層段、砂卵石段、斷層破碎帶等地段的預(yù)支護(hù)。在本項(xiàng)目中，超前小導(dǎo)管主要用在V級圍巖下限（較差）段，施工時(shí)間較超前錨桿長；超前小導(dǎo)管應(yīng)配合鋼拱架使用，設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）采用外徑42mm厚3.5mm無縫鋼管，長度為3.5m；（2）鋼管鉆設(shè)注漿孔間距為 100 - 150 mm；（3）鋼管沿拱環(huán)向布置間距30cm-50cm；（4）傾角：外插角10-15，可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整；（5）注漿材料：M20水泥漿。超前大管棚是由鋼管和

3、鋼格柵或鋼拱架組成。管棚利用鋼格柵拱架，沿著開挖輪廓線，以較小的外插角向開挖面前方打入鋼管，形成對開挖面前方圍巖的預(yù)支護(hù)。管棚適用于特別困難地段（如極破碎巖體、塌方體、巖堆地段、砂土質(zhì)地層、強(qiáng)膨脹性地層、斷層破碎帶、淺埋大偏壓等圍巖）的隧洞施工中采用。在本項(xiàng)目中，主要用在洞內(nèi)大型塌方，常規(guī)辦法已無法處理的情況下，施工時(shí)間較長。具體設(shè)計(jì)參數(shù)如下：（1）大管棚鉆孔孔口位置沿隧洞拱部開挖輪廓線外10cm布置，環(huán)向中心間距30cm，外插角約7（可根據(jù)實(shí)際情況確定），每環(huán)17根；（2）鋼管采用外徑108mm壁厚8mm無縫鋼管，每根長度為10m。鋼管分段安裝，兩端之間用89鋼管連接，套管長50cm。（3）

4、鋼管上注漿孔孔徑1016mm，梅花型布置，間距1520cm。鋼管尾部2m長不鉆孔作為止?jié){段。（4）拱架上固定150導(dǎo)向管，導(dǎo)向管環(huán)向間距30cm，單根長度以實(shí)際長度為準(zhǔn)，用來控制超前大管棚的方向。（5）注漿漿液采用水泥漿，水灰比為0.5:1，當(dāng)?shù)叵滤^大，注漿液改為水泥漿和水玻璃雙漿液。注漿壓力采用0.5-1MPa。二、具體施工方法具體施工中的施工方法為：以本項(xiàng)目10m施工段為例，拱架間距設(shè)為50cm：（一）超前小導(dǎo)管：采用外徑42mm厚3.5mm無縫鋼管，單根長度為3.5m，環(huán)向間距30cm。小導(dǎo)管安設(shè)一般采用鉆孔打入法，鉆孔直徑比鋼管直徑大3-5mm，然后將小導(dǎo)管穿過已立好的鋼架腹部，用錘

5、擊或鉆機(jī)頂入，頂入長度不小于鋼管長度的90%（3.15m），并用高壓風(fēng)把鋼管內(nèi)內(nèi)份砂石吹出。小導(dǎo)管安設(shè)后，用朔泥封堵孔口及周圍裂隙，必要時(shí)在小導(dǎo)管附近及工作面噴射砼，以防工作面坍塌。隧洞的開挖長度應(yīng)小于小導(dǎo)管的注漿長度（2.5m），預(yù)留部分作為下一循環(huán)的止?jié){墻。注漿完成后，以50cm的間距架立鋼拱架，兩榀鋼拱架之間采用20鋼筋連接，20連接筋間距1m，內(nèi)外交叉布置，每處鋼拱架拱腳處打20鎖腳錨桿4根以固定鋼拱架。每榀鋼拱架打13根25砂漿錨桿，錨桿環(huán)向間距1m拱架架立完成后，在連接筋后部及時(shí)掛設(shè)間距20cm的6鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)搭接12個(gè)網(wǎng)格。對拱架噴射C20砼。重復(fù)步驟施工下一個(gè)循環(huán)。（二）超前

6、錨桿采用外徑25mm螺紋鋼，單根長度為3.5m，環(huán)向間距30cm。采用風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔，用錘擊或鉆機(jī)頂入，錨桿外漏長度適中，尾部與鋼架焊接。錨桿插入孔后并插入注漿管，然后將錨桿孔封閉，并與注漿機(jī)連接，以防漏漿。隧洞的開挖長度應(yīng)小于錨桿的注漿長度（2.5m），預(yù)留部分作為下一循環(huán)的止?jié){墻。注漿完成后，以50cm的間距架立鋼拱架，兩榀鋼拱架之間采用20鋼筋連接，20連接筋間距1m，內(nèi)外交叉布置，每處鋼拱架拱腳處打20鎖腳錨桿4根以固定鋼拱架。每榀鋼拱架打13根25砂漿錨桿，錨桿環(huán)向間距1m拱架架立完成后，在連接筋后部及時(shí)掛設(shè)間距20cm的6鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)搭接12個(gè)網(wǎng)格。對拱架噴射C20砼。重復(fù)步驟施工

7、下一個(gè)循環(huán)。（三）超前大管棚在已支護(hù)完成且并未塌方處立套拱2榀，2榀套拱間距1m，套拱采用I20的鋼拱架，套拱拱頂距支護(hù)好拱架拱頂間距以實(shí)際施工情況為準(zhǔn)，2榀套拱之間采用20鋼筋連接，連接筋環(huán)向間距50cm，在套拱邊墻打設(shè)42鋼管來固定套拱拱架，42鋼管間距1m；拱腳加長50cm，每處拱腳打設(shè)42鎖腳錨管4根，用來固定拱腳，然后用C25混凝土澆筑，為超前大管棚施工做準(zhǔn)備。在套拱拱架上固定150導(dǎo)向管，導(dǎo)向管環(huán)向間距30cm，單根長度以實(shí)際長度為準(zhǔn)，用來控制超前大管棚的方向。導(dǎo)向管與拱架之間每處用2根20鋼筋連接牢固。對大管棚孔位進(jìn)行編號，從一側(cè)順次編號，鉆孔時(shí)先從拱頂往兩側(cè)鉆編號為單號的孔，接

8、著鉆編號為雙號的孔。同時(shí)進(jìn)行鋼花管的加工，鋼花管按照設(shè)計(jì)要求制作，采用108mm，壁厚6mm的熱軋無縫鋼管，節(jié)長為5m，108管棚長10m，嵌入圍巖內(nèi)4m。管棚環(huán)向間距為30cm,外插角7。鋼管上注漿孔孔徑1016mm，梅花型布置，間距1520cm。尾部12m范圍內(nèi)不鉆孔作為止?jié){段，為防止?jié){液倒流，每根管棚尾部均焊接有止?jié){閥。 孔鉆完成后，立即進(jìn)行清孔，把按設(shè)計(jì)要求加工好的鋼花管頂入套管內(nèi)，每鉆完一根便頂進(jìn)一根鋼花管。108鋼花管之間用89鋼管連接。套管長50cm。鋼花管安裝完成后進(jìn)行注漿，注漿分兩次進(jìn)行，即第一次是編號為單號的孔位鉆孔及鋼花管施工完成后，對編號為單號的孔位進(jìn)行注漿，第二次是編

9、號為雙號的孔位鉆孔及鋼花管施工完成后，對編號為雙號的孔位進(jìn)行注漿；若單號孔位注漿不密實(shí)，可通過雙號孔位注漿填充密實(shí)；大管棚在注漿前要將鋼花管與預(yù)埋導(dǎo)向管間空隙用水泥砂漿封堵，避免漏漿。重復(fù)（一）類情況步施工。三、工程量與投資對比（1）工程量對比25超前錨桿：環(huán)向間距30cm，每根長3.5m，每2.5m打設(shè)1循環(huán)，搭接1m，10m中共計(jì)為4循環(huán)，共計(jì)3.5*4*（3.15*2.2/0.3）=14m/循環(huán)*23根/循環(huán)=322m； 以每天施工2m為例，共計(jì)施工10m完成需要5天。42超前小導(dǎo)管：環(huán)向間距30cm，每根長3.5m，每2.5m打設(shè)1循環(huán)，搭接1m，10m中共計(jì)為4循環(huán)，共計(jì)3.5*4*（3.15*2.2/0.3）=14m/根*23根/循環(huán)=322m；以每天施工2m為例，共計(jì)10m施工完成需要5天。108超前大管棚：環(huán)向間距40cm，每根長為10m，共計(jì)10*（3.15*2.2/0.4）=10m/根*17根=170m；施工準(zhǔn)備計(jì)2天，每天施工超前大管棚5根，計(jì)4天，10m開挖每天按3m算，需3天，共計(jì)10m施工完成需要2+4+3=9天。（2）投資對比超前錨桿（D25/3.5m）：23根/循環(huán)*4循環(huán)*183.97元/根（暫估價(jià)）=16925元；超前小導(dǎo)管（管徑42mm）：322m*50.87元/m（暫估價(jià)）=16380元；超前大