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二級建造師考試市政實務(wù)知識點:管棚施工技術(shù)

2018-12-19 11:10  來源:建設(shè)工程教育網(wǎng)  字體:  打印 收藏

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  知識點:管棚施工技術(shù)

  管棚超前支護是噴錨暗挖(礦山)施工隧道超前加固的輔助施工方法(簡稱管棚法)。本條文簡要介紹管棚法的施工技術(shù)。

  

二級建造師考試市政實務(wù)知識點:管棚施工技術(shù)

 

  一、結(jié)構(gòu)組成與適用條件

  (一)結(jié)構(gòu)組成

  (1)管棚法為防止隧道開挖引起的地表下沉和圍巖松動,開挖掘進前沿開挖工作面的上半斷面設(shè)計周邊打入厚壁鋼管,在地層中構(gòu)筑的臨時承載棚防護下,為安全開挖預(yù)先提供增強地層承載力的臨時支護方法,與小導(dǎo)管注漿法相對應(yīng),通常又稱為大管棚超前支護法。

  (2)管棚是由鋼管和鋼拱架組成。鋼管入土端制作成尖靴狀或楔形,沿著開挖輪廓線,以較小的外插角,向開挖面前方打入鋼管或鋼插板,末端支架在鋼拱架上,形成對開挖面前方圍巖的預(yù)支護。

  (3)管棚中的鋼管應(yīng)按照設(shè)計要求進行加工和開孔,管內(nèi)應(yīng)灌注水泥漿或水泥砂漿,以便提高鋼管自身剛度和強度。

  (二)適用條件

  (1)適用于軟弱地層和特殊困難地段,如極破碎巖體、塌方體、砂土質(zhì)地層、強膨脹性地層、強流變性地層、裂隙發(fā)育巖體、斷層破碎帶、淺埋大偏壓等圍巖,并對地層變形有嚴(yán)格要求的工程。

  (2)通常,在下列施工場合應(yīng)考慮采用管棚進行超前支護:

  1)穿越鐵路修建地下工程;

  2)穿越地下和地面結(jié)構(gòu)物修建地下工程;

  3)修建大斷面地下工程;

  4)隧道洞口段施工;

  5)通過斷層破碎帶等特殊地層;

  6)特殊地段,如大跨度地鐵車站、重要文物保護區(qū)、河底、海底的地下工程施工等。

  二、技術(shù)要點

  (一)主要材料要求

  (1)管棚所用鋼管一般選用直徑70~180mm,壁厚4~8mm無縫鋼管。管節(jié)長度是工程具體情況而定,一般情況下短管棚采用的鋼管每節(jié)長小于10m,長管棚采用的鋼管每節(jié)長大于10m,或可采用出廠長度。

  (2)水泥砂漿主要成分為P.O42.5級及以上的硅酸鹽水泥,宜采用中砂或粗砂;外加劑應(yīng)視不同地層選用;配比應(yīng)根據(jù)工程土質(zhì)條件,經(jīng)試驗確定。

  (二)施工技術(shù)要點

  (1)施工工藝流程:測放孔位→鉆機就位→水平鉆孔→壓入鋼管→注漿(向鋼管內(nèi)或管周圍土體)→封口→開挖。

  (2)管棚一般是沿地下工程斷面周邊的一部分或全部,以一定的間距環(huán)向布設(shè),形成鋼管棚護,沿周邊布設(shè)的長度及形狀主要取決于地形、地層、地中或地面及周圍建筑物的狀況,有帽形、方形、一字形及拱形等。

  (3)管棚鋼管環(huán)向布設(shè)間距對防止上方土體坍落及松弛有很大影響,施工中須根據(jù)結(jié)構(gòu)埋深、地層情況、周圍結(jié)構(gòu)物狀況等選擇合理間距。一般采用的間距為2.0~2.5倍的鋼管直徑??v向兩組管棚搭接的長度應(yīng)大于3m。在鐵路、公路正下方施工時,要采用剛度大的鋼管連續(xù)布設(shè)。

  三、施工質(zhì)量控制要點

  (一)鉆孔精度控制

  (二)鋼管就位控制

  (2)鋼管打入土體就位后,應(yīng)及時隔(跳)孔向鋼管內(nèi)及周圍壓注水泥漿或水泥砂漿,使鋼管與周圍巖體密實,并增加鋼管的剛度。

  (三)注漿效果控制

  (1)嚴(yán)格控制管棚間距,防止管棚出現(xiàn)間距過大或出現(xiàn)偏離。

  (2)嚴(yán)格按試驗參數(shù),控制注漿量,防止注漿效果不好、出現(xiàn)流沙等現(xiàn)象。

  (3)必要時宜與小導(dǎo)管注漿相結(jié)合,開挖時可在管棚之間設(shè)置小導(dǎo)管。

  【例題】噴射混凝土應(yīng)采用( )混凝土,嚴(yán)禁選用具有堿活性集料。(2012)

  A.早強

  B.高強

  C.低溫

  D.負溫

  『正確答案』A

  『答案解析』本題考查的是噴錨加固支護施工技術(shù)。噴射混凝土應(yīng)采用早強混凝土,其強度必須符合設(shè)計要求,嚴(yán)禁選用具有堿活性集料。

  【例題】下列噴錨暗挖法掘進中,結(jié)構(gòu)防水效果差的是( )。(2011)

  A.正臺階法

  B.側(cè)洞法

  C.中隔壁法

  D.單側(cè)壁導(dǎo)坑法

  『正確答案』B

  『答案解析』本題考查的是噴錨暗挖法的掘進方式選擇。側(cè)洞法施工就是先開挖兩側(cè)部分(側(cè)洞),在側(cè)洞內(nèi)做梁、柱結(jié)構(gòu),然后再開挖中間部分(中洞),并逐漸將中洞頂部荷載通過初期支護轉(zhuǎn)移到梁、柱上,這種施工方法在處理中洞頂部荷載轉(zhuǎn)移時,相對于中洞法要困難一些。兩側(cè)洞施工時,中洞上方土體經(jīng)受多次擾動,形成危及中洞的上小下大的梯形、三角形或楔形土體,該土體直接壓在中洞上,中洞施工若不夠謹慎就可能發(fā)生坍塌。

  【例題】淺埋暗挖法施工時,注漿處于砂礫地層,并穿越既有鐵路,宜采用的輔助施工方法是( )。

  A.地面砂漿錨桿

  B.小導(dǎo)管注漿加固

  C.管棚超前支護

  D.降低地下水位

  『正確答案』C

  『答案解析』本題考查的是管棚施工技術(shù)。因為通常,在下列施工場合應(yīng)考慮采用管棚進行超前支護:(1)穿越鐵路修建地下工程;(2)穿越地下和地面結(jié)構(gòu)物修建地下工程;(3)修建大斷面地下工程;(4)隧道洞口段施工;(5)通過斷層破碎帶等特殊地層;(6)特殊地段,如大跨度地鐵車站、重要文物保護區(qū)、河底、海底的地下工程施工等。因此,本題的答案為C。

  【例題】采用噴錨暗挖法施工多層多跨結(jié)構(gòu)隧道時,宜采用的施工方法為( )。

  A.全斷面法

  B.正臺階法

  C.單側(cè)壁導(dǎo)坑法

  D.柱洞法

  『正確答案』D

  『答案解析』本題考查的是噴錨暗挖法的掘進方式選擇。因為當(dāng)?shù)貙訔l件差、斷面特大時,一般設(shè)計成多跨結(jié)構(gòu),跨與跨之間有梁、柱連接,一般采用中洞法、側(cè)洞法、柱洞法及洞樁法等施工。因此本題答案為D。

  【例題】關(guān)于管棚施工的說法,正確的有( )。(2011年試題)

  A.管棚可應(yīng)用于強膨脹的地層

  B.必要時在管棚中間設(shè)置小導(dǎo)管

  C.管棚打設(shè)方向與隧道縱向平行

  D.管棚打入地層后,應(yīng)及時跳孔向鋼管內(nèi)及周圍壓注水泥砂漿

  E.管棚末端應(yīng)支架在堅硬土層中

  『正確答案』ABD

  『答案解析』本題考查的是管棚施工技術(shù)。管棚是由鋼管和鋼拱架組成。鋼管入土端制作成尖靴狀或楔形,沿著開挖輪廓線,以較小的外插角,向開挖面前方打入鋼管或鋼插板,末端支架在鋼拱架上,形成對開挖面前方圍巖的預(yù)支護。適用于軟弱地層和特殊困難地段,如極破碎巖體、塌方體、砂土質(zhì)地層、強膨脹性地層、強流變性地層、裂隙發(fā)育巖體、斷層破碎帶、淺埋大偏壓等圍巖,并對地層變形有嚴(yán)格要求的工程。在松軟地層或不均勻地層中鉆進時,管棚應(yīng)設(shè)定外插角,角度一般不宜大于3°。避免管節(jié)下垂進入開挖面,應(yīng)注意檢測鉆孔的偏斜度,發(fā)現(xiàn)偏斜度超出要求應(yīng)及時糾正。鋼管打入土體就位后,應(yīng)及時隔(跳)孔向鋼管內(nèi)及周圍壓注水泥漿或水泥砂漿,使鋼管與周圍巖體密實,并增加鋼管的剛度。必要時宜與小導(dǎo)管注漿相結(jié)合,開挖時可在管棚之間設(shè)置小導(dǎo)管。

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