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(一)工藝特性分析對比及選擇
1、由于本管棚覆土很淺,只有3~4m,而且路面不限行,長期受動荷載影響,先成孔再插管工法存在內(nèi)空空白時間段,必然會引起地面地面沉降,沉降量則受孔徑與地層的影響,直徑300mm孔徑較大、地層受動荷載影響下自穩(wěn)能力較低,所以不建議成孔插管工藝。
2、采用跟管鉆進工藝,其中潛孔錘適合巖層等較硬地質(zhì)情況(在此排除);夯管法適合大口徑、短距離情況,夯管法的高頻率沖擊震動大,長期施工會破壞原土層的自穩(wěn)性,使土體變的更為松散、甚至引起坍塌,為管棚施工及以后的箱涵頂推造成不利的影響(在此排除);
3、管棚施工最后只能選擇沖洗液跟管鉆進法與螺旋出土頂進工法,此兩種工法都配套導(dǎo)向系統(tǒng),下面就兩種工藝的特點進行對比:
兩種管棚工藝特性對照表
序號 |
管棚工藝名稱 |
特性 |
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工藝簡介 |
優(yōu) |
缺點 |
此工程難度 |
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① |
有線儀器導(dǎo)向,沖洗液循環(huán)跟管鉆進法 |
采用導(dǎo)向鉆頭,導(dǎo)向儀器監(jiān)測、糾偏,一次性將棚管鉆入地層中,直至設(shè)計長度。
管與管間采用絲扣連接,并輔助焊接肋板加強。棚管打設(shè)完畢及時壓注水泥漿液。 |
優(yōu)點:1、通過導(dǎo)向儀監(jiān)測鉆進軌跡,實時進行糾偏,超長管棚也能達到很高的精度(目前直徑小于300mm的棚管可打設(shè)160m,精度可達2‰),省去定位管、導(dǎo)向連接器工序。
2、直接將棚管打入,防止塌孔,避免沉降。
3、泥漿護壁,打設(shè)完畢及時壓注水泥漿充填管外間隙,管棚打設(shè)極少引起沉降問題。
4、效率高,每天每臺鉆機可打設(shè)120m左右。5、成本低。
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缺點:1、受地層限制,在含較大粒徑的卵石層、破碎巖石層、巖石層無法進行導(dǎo)向鉆進。 2、不能打設(shè)花管。 |
應(yīng)用廣泛、工藝成熟,難度小。工期短。
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② |
有線儀器導(dǎo)向,螺旋出土頂進法 |
鉆桿前端采用導(dǎo)向鉆頭破土,棚管前端已破碎的土由螺旋鉆桿帶出。
旋轉(zhuǎn)鉆桿出土的同時鉆機動力頭將棚管同步頂進。
螺旋鉆桿內(nèi)安置有線探棒,時刻監(jiān)測管棚走向,如果偏差超限,通過鉆機停旋轉(zhuǎn)、只頂進的方式進行糾偏。管與管連接可采用對焊或者絲扣加對焊方式,如需加強連接強度須加內(nèi)管箍。 |
優(yōu)點:1、適合大口徑管棚。
2、擴孔直徑小,管棚施工基本不會引起沉降。
3、管棚如要兼具止水功能,棚管間可增加鎖扣連接。
4、可打設(shè)花管。
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缺點:1、受地層約束,含卵石、巖石等硬度大的地層不能實施。
2、工藝繁瑣,效率較低,施工成本高。
3、施工過程中需要測斜,測斜耗費工時很多。
4、糾偏難度較大。
5、打設(shè)精度一般。 |
小口徑、長管棚應(yīng)用較少,施工難度較大。工期長。 |
4、工藝選擇:根據(jù)以上兩種工藝的對比,應(yīng)該優(yōu)先選擇工藝①(有線儀器導(dǎo)向,沖洗液循環(huán)跟管鉆進法)。然后再考慮工藝②(螺旋出土跟管頂進法)。