在松散破碎地层中,管棚管的施工方法需要特别注意地质条件的复杂性和施工的安全性。以下是一些关键的施工步骤和要点:
一、施工准备
地质勘察:详细了解施工区域的地质情况,包括松散破碎地层的分布、厚度、稳定性等,为施工方案的制定提供依据。
设备选型:选择适合松散破碎地层施工的管棚钻机,要求钻机具备大扭矩、高冲击力,能够准确定位、多方位钻孔,并具备深孔钻进的高度。
材料准备:准备足够的热轧无缝钢管,钢管直径一般选用70~180mm,长度根据地层情况选用,通常为10~45m。同时准备注浆材料,如水泥浆、化学浆液等。
二、管棚工作室开挖
位置选择:工作室应选择在围岩稳定的地段,尽量接近加固地段,以缩短管棚长度。
支护加强:在软弱围岩中开挖工作室时,要加强支护,必要时进行混凝土衬砌,确保工作室的稳定性。
三、钻孔与顶管
钻孔方法:
引孔顶入法:当钻进地层易于成孔时,采用先钻孔、后插管的方法。钻孔完成后,经检查合格,将管棚连续接长,由钻机旋转顶进将其装入孔内。
跟管钻进法:当地质状况复杂,遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时,采用跟管钻进工艺。即将套管及钻杆同时钻入,成孔后取出钻杆,顶入管棚,拔出外套管。
钻孔精度:钻孔过程中要严格控制钻孔精度,确保钻孔方向、倾角、外插角等满足设计要求。每钻进一定深度(如2m)要用测斜仪测定位置,调整钻进方向。
四、钢管安装与连接
钢管制作:钢管节长一般为3~6m,两端车内、外丝,采用丝扣连接。管壁四周钻有注浆孔(孔口2.5m内不钻孔),孔间距15~20cm,梅花型布置。
顶进施工:钻孔合格后及时安装钢管,下管时按照编号分段施工。前期靠人工送管,后期可借助钻机顶进,直至孔底达到设计长度。地质条件较差时,下管要及时、快速,或采用套管下管。
连接与错开:钢管节与节之间采用丝扣连接,相邻钢管的接头前后错开,同一横断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至少错开1m。
五、注浆加固
浆液拌制:配制浆液时,要搅拌均匀,不得有结块、沉淀。浆液在现场随拌随用,要具备良好的流动性和可注性。
注浆施工:注浆采用隔孔灌注法,从低处开始间隔向高处注浆。注浆压力要符合设计要求,注浆量应满足设计要求。注浆过程中要认真填写注浆记录,以便分析和改进作业。
六、安全与质量控制
施工安全:施工过程中要加强安全管理,确保施工人员的人身安全。注浆时要防止高压浆液对施工人员的伤害。
质量控制:严格控制施工质量,包括钻孔精度、钢管安装质量、注浆质量等。钻孔完成后要进行质量检查,确保钻孔满足设计要求;钢管安装时要确保接头严密、无渗漏;注浆时要确保注浆量满足设计要求,注浆浆液充满钢管及其周围的空隙。
通过以上步骤和要点,可以在松散破碎地层中有效地进行管棚管施工,确保施工质量和安全。