昆明轨道六号线两面寺隧道超前管棚的应用 刘永庆 中铁二十一局北京１Ｏ１１１１ 【摘要】本文从工程概况、施工参数、施工流程、施工效果各方面对昆明轨道六号线的超前管棚施工进行了论述，论述了超前管棚在昆明轨道中 的应用及其效果。 【关键词】超前管棚、轨道六号线、两面寺隧道 中图分类号：Ｕ４５文献标识号：Ａ文章编号： １．引言 管棚采用 １０８ｍｍ壁厚６ｎｕｎ热轧无缝钢管，长度一般为ｌＯｍ ４０ｍ，环向间 昆明轨道六号线施工地层在地貌上属于断陷湖积盆地，沿线分布丘 距４０ｃｍ，共１９根。根据实际需要可在导管内设钢筋笼并灌注水泥砂浆。 陵浅埋层、第四系湖积层（含粘土、圆砾土、粉土、砂砾压粘土）、第 钢花管上钻注浆孔，孔径１０ １６ｍｍ，孔间距１ｌｃｍ，呈梅花形布置。管棚 四系洪积层（含圆砾土、粘土、粉土、压粘土、粉砂、砂砾、泥炭土）、 参数：（１）导管规格：热轧无缝钢管及钢花管，外径１０８ｍｍ，壁厚６ｍｍ。 第四系残积层（含残积土、岩粘土）、寒武系泥质粉砂岩。场区地下水 每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管；（２）管距：环向间 对混凝土及其构件无腐蚀性。本次工程所在地地形平缓、开阔，地层主 距４０Ｃｌ￣（３）倾角：外插角可根据实际情况作调整，范围在１。～３。；（４） 要为第四系地层，场地内无大的断裂通过，场区基本处于构造稳定地段。 注浆材料：水泥浆或水泥砂浆；（５）设置范围：拱部１２０。范围，共３１根； 在不良地质施工困难地段，如极其破碎的岩体、塌方体、岩堆地段、砂 （６）长度：一环ｌＯｍ。 土质地层、强膨胀地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断裂破碎带、 ４．工艺流程 浅埋大偏压等围岩，采用管棚预支护并辅以灌浆能取得较好的效果；在 流塑状岩体或岩溶严重流泥地段，采用管棚与围岩预注浆相结合的手段 更是行之有效的方法。本文在总结大量超前管棚应用实践的基础上，对 昆明轨道六号线两面寺隧道管棚的计算模型、设计参数及施工工艺等方 面进行了综合的探讨。 ２．工程概况 昆明轨道六号线两面寺隧道是连接东部客运站至新机场的轻轨的 一条铁路隧道，总长２７７３米，设计为双线单洞隧道。隧道净断面为 １０．５９８ｍ×８．０８４ｍ（宽×高），两面寺隧道出口洞顶覆盖层３．８ｍ～４．５ ｍ，为粉土和粘土，十分松散。隧道在施工图设计中分别在隧道进出口采 用１０ ｍ １０８超前大管棚和注浆进行预加固处理。 ３．管棚超前支护方案及参数 隧道进洞口采用拱部１２０。范围内大管棚超前支护。先进行导向墙的 图ｌ 超前管棚施工工艺框图 设置，导向墙采用Ｃ２０混凝土，截面尺寸为１ｍ×ｌｍ，环向长度可根据实 施作导向墙一管棚钻机架设～继续钻进（顶进）至设计长度一钻杆 际情况确定，要保证其基础的稳定性。为保证超前管棚施工精度，导向 退回原位一第一节钻进（顶进）结束一接长钻杆（管棚管）一钻杆钻进（管 墙内设两榀Ｉ１８工字钢架，钢架外缘设中１４０壁厚５ｍｍ导向钢管，钢管 棚管顶进）一注浆一安放钢筋笼一定位导向管一开挖周边及防护 与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接。超前 ４．１洞口明暗挖交接段开挖时挖至拱顶轮廓线下５０ｃｍ左右 （接上页）本工程墙体和顶板混凝土均是按微膨胀混凝土设计，按前 缝进一步变形时保持一定的封漏能力，这是符合混凝土结构裂缝控制中 面理论计算，当微膨胀混凝土１４天膨胀率能达到２．５ｘｌＯ一４时，裂 “放”的原则，但其不能阻止裂缝在外荷载作用下进一步的发展，也就 缝的理论间距是无限长，也就是说在合适掺量膨胀剂作用下膨胀效能抵 是说明只能达到我们要求的一个目的。经考虑，我们认为采用嵌缝胶泥 消混凝土收缩是，混凝土不应产生温缩裂缝，即使考虑运输、浇筑、养 结合压贴钢板的方法能达到本工程裂缝修补要求，先以配制的胶泥嵌入 护过程中不利因素影响，在设计采取了一定措施的情况下，按我们以前 缝达到堵漏的目的，另以反扣螺栓将钢板条固定在裂缝两侧，钢板条一 经验，一次浇筑１００ １２０米左右不留伸缩缝应该不成问题，而本工程最 方面能起到压紧胶泥使之更加密实的作用，另一方面能起到像拉链一样 大长度也就６Ｏ多米，特别在有些墙体总长仅１０．４米就出现两条温缩裂缝， 牢牢锁住裂缝，使裂缝不再发展的作用，这是符合混凝土结构裂缝控制 应该可以初步推测是混凝土的膨胀效能未达到设计要求的原因。混凝土 中“抗”的原则。首先应确定裂缝的发展是否稳定，对还在继续扩展的 １４天膨胀率指标是本工程设计的一个重要指标，在设计图中未指定 裂缝，应进一步观察其发展情况，分析其原因后再确定修补措施；对已 膨胀剂的品牌和掺量，但对膨胀率指标确给出的具体要求，并在图 经稳定的裂缝，应视裂缝发展情况的不同程度采取不同的处理方法：对 纸会审时也予以强调试验的重要性，这是因为混凝土的膨胀效能达不到 于宽度在０．２ｍｍ以下的非贯通性裂缝，可不作处理，仅在作外防水层时 设计要求，可能有几个方面的原因：１、混凝土配合比不合理，膨胀剂掺 作扫缝处理；对大于０．２ｍｍ以上在非贯通性裂缝，按胶泥嵌缝处理；对 量不合适；２、膨胀剂产品本身性能不符合要求；３、本批次产品不合格； 宽度在ｌｍｍ以下的贯通性裂缝，采用钢板条压胶泥的方法；对于宽度在 ４、混凝土搅拌时管理不严格，不按配合比下料。这其中前两个因素需经 ｌｍｍ以上的贯通性裂缝，必须另行评估按混凝土加固处理，这种情况目前 过试验确定，如果在配合比试验时膨胀率指标数据达不到要求，就 尚未出现，暂不作处理。 是前两个原因，应改变配比或更换品种，如果配合比试验数据合格而现 ７．结束语 场试块不合格，就有可能是后两个原因，需要在加强管理上下功夫，如 通过笔者实践证明，只要严格遵守规范进行设计施工，精心选择原 果两个试验数据均合格，就应该从其它方面找原因。 材料，施工中采用合理有效的方法，地下室混凝土的裂缝是可以控制在 ６．修补方案分析 最小范围内的，从而有效地防止裂缝发生，确保整体工程的安全性、稳 根据前面裂缝危害分析，本工程裂缝修补应达到两个方面的目的： 定性。 一是堵漏，防止外界水渗入室内；二是防止裂缝在外荷载作用下进一步 发展，以免影响以后结构安全。目前工程界对小裂缝的修补方案主要是 参考文献 压力灌浆法，灌浆材料主要环氧浆液、聚氨脂浆液、丙凝浆液、水玻璃 ［１］ＧＢ ５００１０—２００２（２０１１版），混凝土结构工程设计规范 浆液等，其共同特点是流动性好，填充性好，有一定变形能力，能在裂 ［２］ＧＢ ５０２０８—２０１１，地下防水工程质量验收规范 ＢＵＩＬＤ ｗ一蝴２０１３２０１３ ９￣￣Ｊ：ｌ囡 ：：ｌ
