管棚套拱施工技术方案.docx
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管棚套拱施工技术方案
目录
一、编制说明…………………………………………………………………02
1、目的……………………………………………………………………02
2、编制依据……………………………………………………………………02
3、适用范围……………………………………………………………………02
二、工艺流程及技术要求………………………………………………………02
1、大管棚设计………………………………………………………………02
2、大管棚施工………………………………………………………………02
2.1、施作护拱………………………………………………………………02
2.2搭钻孔平台安装钻机………………………………………………………05
2.3钻孔…………………………………………………………………06
2.4清孔验孔…………………………………………………………06
2.5安装管棚钢管…………………………………………………………06
2.6注浆………………………………………………………………………06
3、施工控制要点…………………………………………………………………07
4、劳动力组织……………………………………………………………………08
5、机具配备………………………………………………………………08
6、质量要求…………………………………………………………………08
6.1质量验收规范…………………………………………………………08
6.2一般项目…………………………………………………………08
三、注意事项…………………………………………………………………08
管棚（套拱）施工技术方案
一、编制说明
1目的
明确隧道管棚施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道管棚施工作业。
2编制依据
⑴《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）
⑵《公路隧道设计规范》（JTGD70-2004）
⑶已批准实施的《福永码头至洲石路道路工程三标段（凤凰山隧道）实施性施工组织设计》
3适用范围
适用于。
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隧道出口端大管棚施工作业。
二、工艺流程及技术要求
1大管棚设计
本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。
设计参数：
①导管规格：
外径127mm，壁厚8mm；
②管距：
环向间距40cm；
③倾角：
外插角1°为宜；
④注浆材料：
1：
1水泥浆液及M30水泥砂浆；
⑤设置范围：
拱部起拱线以上的范围；
⑥长度：
30m。
2大管棚施工
施工工艺流程见图1。
2.1施作护拱
⑴混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外施作，其几何尺寸为厚度0.8、长度2m，护拱内埋设I20b钢拱架支撑，钢拱架与管棚孔口管连接成整体。
导向墙严格按设计采用C25砼施工，并保证套拱基底为扩大基础，增强其稳定性。
①套拱砼施工
套拱砼施工前，使用厚度不小于5cm的木模板对套拱进行封闭，然后施工套拱砼。
套拱砼采用喷射砼施工工艺进行施工，具体施工工法如下：
喷射砼采用湿喷法施工。
当套拱的模板安装完毕后，便可将预先拌制好的砼喷射料通过喷浆机喷入模板内。
喷射混凝土采用混凝土搅拌站拌和，混凝土输送车运输。
②钢架施工
a施工工艺
见图：
钢架安装工艺流程
b钢架制作
按钢架设计尺寸下料，钢架分节长度以设计图和现场施工方法确定。
钢架弯制或在胎模内焊接时，要控制变形。
钢架制造好后要进行试拼。
检查钢架尺寸、轮廓是否合格。
c施工方法
钢架安设前应检查拼装面的净空，并清除钢架底脚的虚碴，决不允许用虚碴填在超挖拱脚底部，应垫方木或型钢进行高差调整，开挖尺寸允许误差横向±5cm，高差±5cm。
软弱围岩地段，钢架脚底垫槽钢以避免钢架下沉。
分片钢架用人工在工作面组装成整榀钢架，连接螺栓要拧紧。
钢架安装后中线允许误差±3cm，高程允许误差±3cm，钢架垂直度允许误差±2度。
钢架落底接长采用单边交错进行，每次单边接长钢架1－3排，在软弱地层可同时落底接长后应及时喷射混凝土。
接长钢架和原钢架的连接要牢固、准确。
两排钢架之间沿钢架周边每隔1.0m，用特制的φ22螺栓拉杆联接，使其成为整体，改善钢架纵向受力状态，不至于发生倾覆。
钢架纵向连接好后，按设计迅速进行挂网喷锚支护，让钢架背后用砼喷平补满，使其与围岩密贴。
⑵孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。
孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止混凝土施工时产生位移。
超前大管棚施工工艺流程图
2.2搭钻孔平台安装钻机
⑴钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。
⑵平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
⑶钻机定位：
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。
用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
2.3钻孔
⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ140mm。
⑵岩质较好的可以一次成孔。
钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
⑶钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
⑷钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
⑸钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑹认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
2.4清孔验孔
⑴用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
⑶用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
2.5安装管棚钢管
⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径20mm注浆孔（靠孔口95cm处的棚管不钻孔），孔间距20cm，呈梅花型布置。
管头焊成圆锥形，便于入孔。
⑵棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔（140mm），然后用装载机在人工配合下顶进钢管。
⑶接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。
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。
2.6注浆
⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
⑵注浆材料：
注浆材料为M30水泥浆或水泥砂浆。
⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压1.5MPa，持压5min后停止注浆。
注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
双液注浆工艺如下图：
双液注浆工艺图
3、施工控制要点
⑴钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。
⑵钻孔外插角1°为宜，工点应根据实际情况作调整。
钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°。
施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
⑶严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。
⑷经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。
⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
4、劳动力组织
钻机操作工3～6人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人。
5、机具配备
结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：
管棚钻机1～2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1－400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车（3.5m3）1辆、ZLC50C装载机1辆。
6、质量要求
6.1质量验收规范
《公路工程质量检验评定标准》以及设计相关要求
6.2一般项目
●管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：
管棚钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差
检查方法和频率
1
方向角
1o
仪器：
检查10%
2
孔位
±50mm
尺量：
检查10%
3
钻孔深度
±50mm
尺量：
检查10%
4
孔径
符合设计要求
尺量：
检查10%
三、注意事项
大管棚必须在洞身开挖前完成。
洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。
在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。
1.安全保证措施
1.1安全用电措施
（1）所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备；
（2）配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。
其安装形式必须符合规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途；
（3）现场内支搭架空线路的线杆底部要实，不得倾斜下沉，与基坑边及临近建筑应有一定安全距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措施；
（4）所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护；
（5）施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决；
1.2焊接作业安全措施
（1）工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品，高处作业时系安全带；
（2）焊接作业现场周围10米内不得堆放易燃易爆物品；
（3）作业前检查焊机、线路、料机外壳保护接零，确认安全；
（4）焊接时二次线必须双线到位，严禁用其他金属物作二线回路；
（5）焊把线不得放在电弧附近或炽热的焊缝旁，不得碾压焊把线；
（6）气焊时先开乙炔阀点火，后开氧气阀调整火焰。
关闭时先关乙炔阀，再关氧气阀；
（7）氧气瓶和乙炔瓶应保持距离在5米以上，与焊炬、割炬和其他明火不小于10米；
（8）作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀门，不得折弯胶管断气；若乙炔管着火，应先关熄炬火，可用弯折前面一段软管的办法止火。
（9）电焊机必须设单独的电源开关、自动断电装置。
外壳设可靠的保护接零；
（10）电焊机的电源线长度不大于5米，焊接线长度不大于30米。
1.3安全生产措施
（1）项目经理负责安全领导工作，各班设安全检查员负责现场昼夜施工安全。
安全员要具备技术全面，责任心强，不畏上不护短的素质。
安全员发现事故隐患时，有权责令立即停工，采取有效除患措施；
（2）进入施工现场的所有人员必须戴安全帽；
（3）现场施工人员，穿戴要符合安全规定，不得做与生产无关的事情；
（4）现场施工常常立体作业，上部施工人员必须兼顾下部人员，以免误伤；
（5）电器设备的安装、拆卸、维修,须由专职电工操作；
（6）各工种施工时，均应遵守相关安全操作规程；
（7）现场内各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责；
（8）各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查，预防机械故障及机械伤害的发生；在钻机操作时，严格遵守操作规程，防止机械伤人事故发生；
（9）设备管材吊运时吊臂下严禁站人，吊运时必须有专人指挥；
（10）施工人员必须认真执行为本工程专门制定的《安全生产措施》和甲方制定的安全生产措施和规定。
2.文明施工守则
2.1严格要求全体施工人员对文明施工的重要意义必须有充分的认知，使之成为每个人的自觉行为；
2.2认真贯彻、严格执行深圳市有关的《市政文明施工条例》；
2.3机械设备、材料、物资的搬运、装卸时应保证不损坏已建好的工作井和设施；
2.4施工中，应保持良好的工作环境，材料工具、备用设备等均要整齐有序；
2.5对钻进时产生废浆和涌出的地下水，应及时排出，泥砂按时清理，并运卸到指定地点；
2.6养成做文明人、讲文明话的良好风气，严禁打架斗殴，寻衅滋事；
2.7施工中要讲奉献、讲团结、讲合作、讲配合，工作认真负责；
2.8爱护施工机具和材料，杜绝浪费；
2.9保持住所环境卫生、讲究个人卫生。
严禁穿工作服逛大街；
2.10加强文明施工管理，每班班长除以身作则外，更应对不文明的施工和行为进行管理和制止。
3.应急处理预案
3.1钻进中发现孔斜明显超限，须查明原因，报告项目部经理，采取有效纠偏措施，例如：
调整角度或补打等。
3.2严格控制泵压、泵量，泵工时刻观察冲洗液消耗量及循环状况，避免出现“干钻”；
3.3钻进时严格控制出砂量，出砂量超限，可能孔内出现塌孔，塌孔会影响地面沉降，应急时调制泥浆稠度，增强钻进孔内护壁，确保施工质量；
3.4特殊情况的处理，应严格执行奖惩：
3.4.1对责任心强,能及时发现可能发生的特殊情况的征兆、隐患，并积极防患于未然者奖；
3.4.2对认真、有效、得当地进行积极处理者和为处理提出有效方案者给予奖励；
3.4.3对发生特殊情况时和处理过程中，擅离职守、消极怠工或起不良作用者应重罚。
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