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施工工艺

(一)工艺特性分析对比及选择

    1、由于本管棚覆土很浅,只有3~4m,而且路面不限行,长期受动荷载影响,先成孔再插管工法存在内空空白时间段,必然会引起地面地面沉降,沉降量则受孔径与地层的影响,直径300mm孔径较大、地层受动荷载影响下自稳能力较低,所以不建议成孔插管工艺。

    2、采用跟管钻进工艺,其中潜孔锤适合岩层等较硬地质情况(在此排除);夯管法适合大口径、短距离情况,夯管法的高频率冲击震动大,长期施工会破坏原土层的自稳性,使土体变的更为松散、甚至引起坍塌,为管棚施工及以后的箱涵顶推造成不利的影响(在此排除);

    3、管棚施工最后只能选择冲洗液跟管钻进法与螺旋出土顶进工法,此两种工法都配套导向系统,下面就两种工艺的特点进行对比:


两种管棚工艺特性对照表

序号

管棚工艺名称

特性

工艺简介

缺点

此工程难度















有线仪器导向,冲洗液循环跟管钻进法

采用导向钻头,导向仪器监测、纠偏,一次性将棚管钻入地层中,直至设计长度。


管与管间采用丝扣连接,并辅助焊接肋板加强。棚管打设完毕及时压注水泥浆液。

优点:1、通过导向仪监测钻进轨迹,实时进行纠偏,超长管棚也能达到很高的精度(目前直径小于300mm的棚管可打设160m,精度可达2),省去定位管、导向连接器工序。


2、直接将棚管打入,防止塌孔,避免沉降。


3、泥浆护壁,打设完毕及时压注水泥浆充填管外间隙,管棚打设极少引起沉降问题。


4、效率高,每天每台钻机可打设120m左右。5、成本低。

 

缺点:1、受地层限制,在含较大粒径的卵石层、破碎岩石层、岩石层无法进行导向钻进。

2、不能打设花管。

应用广泛、工艺成熟,难度小。工期短。

 












有线仪器导向,螺旋出土顶进法

钻杆前端采用导向钻头破土,棚管前端已破碎的土由螺旋钻杆带出。


旋转钻杆出土的同时钻机动力头将棚管同步顶进。


螺旋钻杆内安置有线探棒,时刻监测管棚走向,如果偏差超限,通过钻机停旋转、只顶进的方式进行纠偏。管与管连接可采用对焊或者丝扣加对焊方式,如需加强连接强度须加内管箍。

优点:1、适合大口径管棚。


2、扩孔直径小,管棚施工基本不会引起沉降。


3、管棚如要兼具止水功能,棚管间可增加锁扣连接。


4、可打设花管。

 

缺点:1、受地层约束,含卵石、岩石等硬度大的地层不能实施。


2、工艺繁琐,效率较低,施工成本高。


3、施工过程中需要测斜,测斜耗费工时很多。


4、纠偏难度较大。


5、打设精度一般。

小口径、长管棚应用较少,施工难度较大。工期长。





































   

 4、工艺选择:根据以上两种工艺的对比,应该优先选择工艺①(有线仪器导向,冲洗液循环跟管钻进法)。然后再考虑工艺②(螺旋出土跟管顶进法)。