隧道大管棚的钻孔和安装施工工艺

1、钻孔

⑴钻孔采用管棚钻机进行，钻机平台的高度根据钻机的可调控范围以及钻孔顺序进行确定，由于钻机钻孔顺序按高孔位向低孔位进行，平台位置相应自上而下进行逐步降低，以满足钻孔需要。

⑵为了便于安装钢管，钻头直径采用108mm，先施工奇数后偶数。

⑶岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。

⑷钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

⑸钻进过程中经常测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。

⑹钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

⑺认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。

⑻工艺要求

①钻机就位时用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线和导向轴线相吻合。

②需要搭设钻机平台时，应满足承受机具、材料、人员荷载要求，连接牢固、稳定，防止施钻时产生不均匀的下沉、摆动、位移等影响钻孔的质量。

③钻孔时经常测量孔的斜度，发现误差超限应及时纠正，至终孔仍然超限者应封孔，原位重钻。

④在钻孔时，若出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。钻孔时，应认真填好钻孔记录，除记录钻孔深度、方向角外，还应根据钻孔出屑或取芯情况记录不同孔时的围岩情况，达到超前探测围岩的目的。孔钻完之后应进行清孔。

2、管棚的加工

⑴成孔后要立即清孔并下管，以免因坍孔造成孔内堵塞而无法顺利安装。

⑵长管棚为直径为108mm、壁厚为6mm的无缝钢管。管棚管壁上钻孔，并呈梅花形布置其纵向、横向间距为20cm，尾部为不钻孔的的止浆段300cm。钢花管在同一截面的接头数不得超过管数的50%。

⑶管棚在安装前用高压风对孔内进行扫孔、清孔，清除孔内浮渣，确保孔径（孔径不得小于127cm）、孔深符合要求，防止堵孔。管棚可采用顶进安装，逐节接长，钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。

3、管棚安装

(1)大管棚钢管分为管尖段、标准段、管顶段。管尖段钢管长为5m，标准段钢管长为4m，管顶段钢管长为6m。

(2)大管棚钢管安装时，首先用勾机吊起管尖段钢管，人工进行对孔、推顶，如人工无法推顶钢管进孔时，钢管外露部分应用门式架等搭设临时支撑点，管尖段钢管临时接一节1.0m长φ108*6mm的钢管作为保护套管以保护钢管，用勾机推顶保护套管使管尖段钢管上管口距导向管外露面约20cm的位置，拆除临时套管，再用勾机吊起标准段钢管，就位后和管尖段进行接长，接头采用丝扣连接，丝扣长度15cm长。连接好后在标准段管尾临时接一节钢管作为保护套管以保护钢管，用勾机推顶保护套管使标准段钢管上管口距导向管外露面约20cm的位置，拆除临时套管。再用勾机吊起管顶段钢管，以上面的方法进行钢管接长和顶进。

以此类推，完成整条大管棚钢管及钢筋笼的接长和安装。

4、注浆

⑴管棚安装完成后进行注浆，浆液采用水灰比为1：1的水泥浆液，注浆顺序原则上由低孔位向高孔位进行。首先对钢花管进行单液注浆，注浆压力取0.5～3.0MPa，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。

⑵工艺要求

①注浆前应采用喷混凝土、喷混凝土加注浆或加其它的方式对开挖工作面进行封闭，形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。

②注浆的顺序原则上由低向高依次进行，有水时从无水孔向有水孔进行，一般采用逐孔注浆。

③注浆压力根据岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定，一般情况下注浆初始压力取0.5～1.0Mpa，注浆终压取1.5～2.0Mpa。

④注浆方式：在管棚口直接注浆，注浆管深入管棚0.2～0.5m。

⑤以单孔设计注浆量和注浆压力作为注浆结束标准，其中应以单孔注浆量控制为主，注浆压力控制为辅，注浆至φ108*6mm钢管与导向管之间的空隙连续流出水泥浆为止；注浆时要注意对地表以及四周进行观察，如压力一直不上升，应采取间隙注浆方法，以控制注浆范围。

⑥注浆时，应对注浆管进行编号（注浆编号应和埋设导向管的编号一致），每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录，以保证注浆质量，注浆记录包括：注浆孔号、注浆机型号、注浆日期、注浆起止时间、压力、水泥品种和标号、浆液容重和注浆量。

⑦灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度，因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。

⑧注浆孔封堵方式：采用钢板在钢管口焊接封堵，预留注浆管，注浆管必须安装阀门，堵头必须封闭严实。注浆完成后采用快干水泥砂浆进行封堵φ108*6mm钢管与导向管之间的空隙。