【摘要】南昌市新龍崗大道下穿向莆鐵路框架橋頂進(jìn)工程，設(shè)計(jì)φ299mm管棚長110m，管棚中對(duì)中間距50cm，穿越南昌西客站城際場10股道及2組18號(hào)道岔，路基覆土厚1.7-2.0m，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行細(xì)化改進(jìn)，采用管棚回拖法施工，保證了高速鐵路列車行車安全，并取得了良好應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】長大管棚；回拖法；導(dǎo)向鉆孔

淺埋地段長大管棚下穿高速鐵路施工屬國內(nèi)同類工程中施工工藝復(fù)雜、施工難度較大的工程，受地質(zhì)條件影響，鉆孔回拖法本身施工工藝較復(fù)雜，再加上覆土薄，要嚴(yán)格控制路基沉降，防止鐵路線路幾何尺寸變化，危及列車行車安全，這就要求我們從施工工藝細(xì)節(jié)入手，盡量減少對(duì)路基本體破壞。

1、回拖法施工工藝簡介

1.1工藝原理

管棚“回拖法”又稱“導(dǎo)向擴(kuò)孔回拖法”，是指在地表測出管棚軸線，通過導(dǎo)向儀控制鉆頭沿著軸線鉆通管棚位置，再逐級(jí)回拖擴(kuò)孔，過程中水鉆泵漿護(hù)壁，當(dāng)孔徑達(dá)到合適孔徑后，再把鋼管從導(dǎo)通側(cè)回拖至起始端。

1.2工藝流程

工作準(zhǔn)備 →測量放線→泥漿調(diào)配→Φ120導(dǎo)向鉆孔→Φ180一級(jí)擴(kuò)孔→一級(jí)清孔→Φ320二級(jí)擴(kuò)孔→二級(jí)清孔→焊管→拉管→結(jié)束

2、回拖法施工工藝要點(diǎn)

2.1泥漿配合比

一般地段施工泥漿由水和膨潤土拌合就滿足要求，但鉆孔、清孔過程中造漿、排漿、護(hù)壁效果不好，泥漿粘稠度不足，孔內(nèi)殘存干性土體較多，且孔壁粗糙，在清孔、拉管過程中強(qiáng)行擠壓孔壁，造成管棚上方覆土隆起、開裂，進(jìn)而改變上方線路幾何尺寸，行成安全隱患。為了增加泥漿粘稠度，在泥漿中加入纖維素及活堿，纖維素，起到很好的增稠、增粘、穩(wěn)定等作用?；顗A增加孔壁潤滑作用，兩種外加劑和水、膨潤土拌合成粘稠度較大的泥漿，以增加井壁顆粒間的膠結(jié)力，粘性較大的泥漿滲入孔壁地層中，可以明顯增強(qiáng)砂、礫之間的膠結(jié)力，以此使孔壁的穩(wěn)定性增強(qiáng)，起到護(hù)壁潤滑作用，減小對(duì)孔壁周圍土體的破壞?，F(xiàn)場 總結(jié)其配合比（重量比）為，水：膨潤土：活堿：釬維素=2500：125：1：0.5，泥漿比重1.05。

2.2 鉆頭直徑及鉆頭形狀

為了減小拉管時(shí)未排凈泥漿對(duì)孔壁的擠壓力，就要盡量排凈孔內(nèi)殘碴，保證拉管時(shí)孔內(nèi)通暢，對(duì)鉆頭直徑及形狀做了如下調(diào)整：將Φ180mm和Φ320mm二級(jí)鉆孔，調(diào)整為Φ200mm、Φ300mm和Φ360mm三級(jí)擴(kuò)孔。

鉆頭調(diào)整后主要優(yōu)點(diǎn)有：

（1）分級(jí)擴(kuò)孔減小了單次泥漿排出量，利于清孔；

（2）鉆頭直徑逐級(jí)增加減小了鉆機(jī)扭矩，進(jìn)而減小了鉆頭對(duì)孔壁周圍土體的破壞；

（3）每次清孔總是不能絕對(duì)清理干凈，增大孔徑為殘存泥漿留下膨脹空間，減小對(duì)孔壁擠壓。

為增加最后一次清孔效果，將Φ360mm鉆頭由原橄欖式中空鉆頭調(diào)整為橄式封閉鉆頭，兩端封閉鉆頭有利于泥漿排出，降低泥漿殘存量，如圖1、圖2所示。

圖1橄欖式中空鉆頭 圖2橄欖式封閉鉆頭

2.3 擴(kuò)孔、清孔工藝流程

施工過程中，擴(kuò)孔、清孔效果可以從孔口泥漿排出量判斷，孔口排出的泥漿排出量大、流動(dòng)性較好說明清孔效果好，反之則清孔不徹底，為此我們對(duì)擴(kuò)孔、清孔工藝做調(diào)整，調(diào)整后的流程圖如圖3所示。

2.4 鋼管焊接質(zhì)量及平直度控制

由于場地限制，110m長管棚由多節(jié)無縫鋼管焊接而成，而本項(xiàng)目由于地形條件限制，部分鋼管僅能使用3m鋼管，相鄰鋼管如不能保證平直度，則多節(jié)鋼管組合軸線必形成一波浪線，如誤差多重疊加，甚至形成弓背形，拉管時(shí)鋼管弓起位置與孔壁接觸或頂起，則大大增加拉管阻力，甚至頂起覆土層。為此平直度是焊管重要把控項(xiàng)目，具體處理措施如下：

（1）管棚焊接采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，因二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊效能高、抗銹能力強(qiáng)、焊接變形小、不用清理焊碴等優(yōu)點(diǎn)，施工中既能保證焊接質(zhì)量又能保證效率。管棚焊接質(zhì)量不過關(guān)，容易出現(xiàn)管棚拉斷現(xiàn)象，在長大管棚施工中如出現(xiàn)管棚拉斷現(xiàn)象，鋼管在孔內(nèi)進(jìn)出都非常困難。

（2）在焊管前，對(duì)相應(yīng)鋼管的管口斷面進(jìn)行平整度的測量，管口平整度不合要求的鋼管，要對(duì)管口進(jìn)行修邊處理，防止焊接后鋼管平直度不合要求。

（3）加強(qiáng)焊接過程中鋼管平直度檢查，鋼管對(duì)位及點(diǎn)焊固定時(shí)用水平尺檢查平直度。

2.5 拉管時(shí)拉力及拉速控制

在拉管過程中，拉力變動(dòng)常常是一瞬間的或者是在某一很短時(shí)段內(nèi)，當(dāng)拉管速度在0.2m/s-0.125m/s時(shí)，鉆機(jī)拉力一般為11Mpa～16Mpa，當(dāng)拉管速度大于0.2m/s時(shí)，拉力會(huì)產(chǎn)生突變，由于拉管速度的增大，孔內(nèi)應(yīng)力得不到足夠的釋放時(shí)間，很容易對(duì)地層造成破壞。同時(shí)拉管受到較大的土體阻力時(shí)，拉力也會(huì)突然增大，這兩點(diǎn)如同時(shí)發(fā)生很難區(qū)分，所以高速拉管很容易造成路基覆土隆起變形。所以施工中應(yīng)以控制拉力為主拉速為輔的原則，具體如下：

（1）拉管速度v控制在0.2m/s以內(nèi)，且拉管要保證勻速拉管；

（2）選用專業(yè)的管棚機(jī)械操作員；

（3）派遣專職施工員在現(xiàn)場監(jiān)控管棚施工拉力及速度；

（4）如發(fā)現(xiàn)鉆機(jī)拉力異常，立即停止施工，組織技術(shù)人員分析原因。

3結(jié)語

《鐵路局客運(yùn)專線施工維修管理辦法》中規(guī)定所有影響鐵路，客運(yùn)專線行車設(shè)備穩(wěn)定、設(shè)備使用和行車安全的施工、維修、檢查、檢測等作業(yè)，必須在天窗時(shí)間內(nèi)進(jìn)行，嚴(yán)禁利用列車間隔進(jìn)行作業(yè)。而目前國內(nèi)薄覆土情況下長大管棚下穿高速鐵路施工在國內(nèi)尚居首例。通過技術(shù)改進(jìn)，加強(qiáng)施工過程監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了管棚施工法在穿越高鐵路基工程中的應(yīng)用，并且不影響線路幾何尺寸，保證列車運(yùn)行安全。

參考文獻(xiàn)

[1]《上海鐵路局 300～350km/h 客運(yùn)專線施工維修管理辦 法（暫行）》

[2]二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊用戶手冊(cè)

[3]黃敏 章和平 南昌市新龍崗大道下穿向莆鐵路工程管棚施工專項(xiàng)方案.2013

[4]馮衛(wèi)星 岳祖潤.機(jī)場滑行道下箱涵頂進(jìn)長大管棚施工方案.鐵道建筑技術(shù).2006（5）