大管棚工程施工作业指导书Word下载.docx
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隧道名称
隧道长度(m)
备注
1
东篱隧道
292
岩质隧道
2
桂家凹隧道左线
442
岩质隧道
3
桂家凹隧道右线
452
合计(km)
1186
2.1.2工程地质
(1)东篱隧道
丘陵隧道,坡体浑圆,多呈孤立状,自然坡度10~30度,自然高程50~100m。
最大埋深26m,为浅埋隧道。
线路右侧毗邻既有武九铁路下行线。
隧道整体处于倒转向斜的南东翼,地层岩性为:
表层为第四系全新统坡残积层(+Q4dlel)粉质粘土夹角砾,棕红色,硬塑,厚0~2m,下伏基岩,隧道进口DK201+908为C2c弱风化灰岩,隐晶质结构,层状构造,溶蚀较发育,DK201+908~936为D3w石质砂岩,强风化~弱风化,浅紫红,青灰色,粉砂质结构,中层状构造,DK201+936~隧道出口为S3xk粉砂岩夹薄层粉砂质泥岩,强风化~弱风化,浅紫红,粉砂质结构,薄层~中层状结构,节理裂隙发育。
岩层产状为115°
∠73°
地下水主要为基岩裂隙水。
全段隧道为浅埋,加之节理裂隙发育,围岩质量差,施工中应加强围岩支护。
隧道进口因离既有线较近,施工时应注意加强对既有线边坡防护,避免既有线行车产生干扰。
地质条件差,全线均为V级围岩,施工时要注意安全。
(2)桂家凹左线隧道
丘陵隧道,坡体浑圆,多呈孤立状,自然坡度10~30度,相对高差70m。
最大埋深55m,全线隧道为IV~V级围岩。
表层为第四系全新统坡残积层(Q4dlel)粉质粘土夹角砾,棕红色,硬塑,厚1~13m,下伏基岩,隧道进口LDK1+858,C2c弱风化灰岩,隐晶质结构,层状构造,溶蚀较发育,LDK1+858~957为D3w石英砂岩,白色偶夹黑色,强风化~弱风化,中层状构造,LDK1+957~隧道出口为S3xk粉砂岩夹薄层粉砂质泥岩,强风化~弱风化,浅紫红,粉砂质结构,薄层~中层状结构,节理裂隙发育。
全段隧道为浅埋,施工中应加强围岩支护,防止掉块、坍塌事故发生。
(3)桂家凹右线隧道
表层为第四系全新统坡残积层(Q4dlel)粉质粘土夹角砾,棕红色,硬塑,厚1~13m,下伏基岩,隧道进口LYDK1+890,C2c弱风化灰岩,隐晶质结构,层状构造,溶蚀较发育,LYDK1+890~972为D3w石英砂岩,白色偶夹黑色,强风化~弱风化,中层状构造,LYDK1+972~隧道出口为S3xk粉砂岩夹薄层粉砂质泥岩,强风化~弱风化,浅紫红,粉砂质结构,薄层~中层状结构,节理裂隙发育。
2.1.3水文地质
地下水主要为基岩裂隙水,地表水、地下水均有化学侵蚀性,化学环境作用等级为H1、碳化环境为T2。
地表水不发育,地下水主要为基岩裂隙水及岩溶水,局部发育,区段地下水化学环境作用等级为H1,地表水为H2,碳化环境等级T2。
2.1.4方案设计
①长管棚在隧道开挖之前完成,洞外管棚设计外径φ108mm,壁厚6mm,环向间距40cm,外插角:
为了防止钻头由于自重产生下垂,导致钢管侵入隧道开挖线内,外插角确定为0~1°
;
管棚间内插φ42超前小导管并注浆,L=3.5m环向间距0.4,外插角10~15°
,纵向搭接1m,注M10水泥砂浆。
洞身管棚设计外径为φ89mm,壁厚5mm。
环向间距40cm,外插角度0-1°
。
②为提高导管的抗弯能力,可在钢管内设置钢筋笼,钢筋笼由四根主筋和固定环组成,主筋直径为φ18,固定环采用短管节,节长3~5cm将其与主筋焊接,按1.5m间距设置。
2.2编制依据
《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10753-2010)
《东篱隧道设计图》(瑞昌至九江铁路施(隧)13)
《桂家凹隧道设计图》(瑞昌至九江铁路施(隧)14)
《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009)
《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设[2010]241号
3.验收标准
3.1管棚所用钢管进场必须按批抽取试件做力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。
3.2管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
3.3管棚搭接长度必须符合设计要求。
3.4注浆浆液的配合比必须符合设计要求。
3.5注浆压力必须符合设计要求,注浆浆液必须注满钢管及其周围的空隙。
3.6管棚钻孔的允许偏差必须符合规范要求。
4.作业准备
4.1技术准备
4.1.1岗前培训组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
对施工及操作人员进行岗前培训。
4.1.2技术交底施工前必须进行技术交底,实行三级交底制度。
4.1.3制定应急预案编制针对突发状况及紧急情况下的应急预案。
4.2施工条件
完成临建场地营区标准化建设,相关技术施工人员进场齐全,相应施工设备符合开工条件,人员,设备,材料,开工报告,试验报表通过审批,具备开工条件。
4.3所有原材料试验检测均满足设计及规范要求。
4.4现场施工机械,人员配置满足施工要求。
5.技术要求
5.1隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。
5.2设计参数:
5.2.1导管规格:
外径φ108mm,壁厚6mm。
外径φ89mm,壁厚5mm。
5.2.2管距:
环向间距40cm。
5.2.3外插角:
管棚间内插φ42超前小导管并注浆,L=3.5m环向间距0.4,外插角10~15°
,纵向搭接1m。
5.2.4注浆材料:
M10水泥砂浆。
5.2.5设置范围:
拱部140°
范围。
5.3中线、水平、断面和净空尺寸必须符合设计要求,并不得侵入隧道建筑限界,放样时可将设计的轮廓线放大5cm。
5.4对本隧道大管棚施工宜采用引孔顶入法。
5.5洞口管棚须采用套拱内埋设导向管定位,套拱长为2~3m。
套拱施工时应将导向管牢固、准确固定在拱架上,再浇筑混凝土。
5.6管棚节间用丝扣连接。
5.7管棚安装后,管口应封堵钢管与孔壁间空隙,连接压浆管。
5.8管棚注浆前须将开挖工作面用喷混凝土封闭。
5.9管棚注浆应将钢管及其周围的空隙充填密实。
6.施工程序与工艺流程
6.1大管棚施工施工工艺流程图
6.1.1导向墙
在开挖轮廓线以外拱部140°
范围内施作导向墙,断面尺寸为1.0×
1.0m,采用C20混凝土。
导向墙设2榀I18工字钢,钢架外缘设φ140mm,壁厚5mm导向钢管。
导向墙施工主要包含导向墙开挖、钢架及导向管安装、模板支撑及模板安装、砼浇筑及养护等工序。
导向墙施工见图6.1.1-1、图6.1.1-2。
(1)在进行导向墙砼施工前,要加工支撑导向墙砼浇筑的拱架和模板。
支撑拱架采用20a工字钢三榀。
测量按照导向墙预留变形量进行测量放线,将导向墙轮廓线和导向管位置放出。
(2)导向墙可采用挖槽法施工。
当洞口段挖方标高降至导向墙顶部时,导向墙作业处预留10m平台暂不往下开挖(其它部位可照常进行土方开挖),由测量人员控制标高,放出导向墙的开挖线,用挖掘机配合人工进行挖槽,开挖完成后,基坑底部及边墙抹砂浆,作为导向墙浇筑的底模和边模。
图6.1.1-1导向墙
图6.1.1-2钻机钻孔
(3)基坑开挖完毕,安放钢拱架。
钢架用冷弯机加工成型,分三节制作,在施工现场进行组装。
钢架连接钢板采用200×
240×
15mm钢板,钢板预留孔,各节钢架用M20×
70螺栓连接。
为保证拱架的稳固,两榀拱架间按2m间距设置Φ22连接筋。
(4)钢架安装完毕,即可安装导向管。
导向管安设的平面位置、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
首先在钢架外边缘按40cm的间距标出导向钢管的摆放位置,外插角按4°
设置,用水准尺配合坡度板设定导向管的外插角。
导向管牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。
在浇筑混凝土前,将管口密封,防止混凝土堵管。
(5)采用Φ42钢管搭设支撑框架(搭设要求:
横向间排距1.0m×
1.0m,纵向排距0.5m,共四排)支撑型钢拱架,在拱架上铺设木模板。
底模采用普通木模板(5cm厚,宽度不超过30cm)拼装,在其上铺设2mm宝丽板,以保证混凝土外观质量。
堵头模采用5cm厚木板,拼装成弧形,其内面贴2mm宝丽板。
模板加固采用钢管进行支撑,内拉外撑的方式,以保证模板刚度和稳定性。
拼装时,在模板间粘贴双面胶以保证拼缝不漏浆。
顶模采用木模板,边浇筑边立模。
在浇筑前,先沿结构边线布置模板架立筋,导向墙顶部40°
范围内不采用模板,采用人工收面的方式以保证结构面平整光洁。
(6)导向管安装完毕,经检验合格后进行混凝土的浇筑。
边浇筑边安装导向墙顶部模板。
①顶部模板采用竹胶板,每块模板长50cm,宽100cm.(模板宽度根据基坑的实际开挖宽度进行调整)。
在浇筑混凝土前,设置两排Φ16钢筋,与在钢拱架上焊接,作为顶部模板的加固拉筋,钢筋间距1m。
浇筑混凝土时,每浇筑到一定层高,应停下来进行安装模板,模板安装的高度以便于混凝土振捣为原则,一般控制在2m左右。
模板安装完毕后,紧靠模板沿导向墙环向设置钢筋,钢筋与拉筋的外露部位焊接以加强模板支撑。
然后继续浇筑混凝土,直至施工结束。
②导向墙施工完毕后,达到一定强度后及时开挖,露出钻孔一侧的混凝土面,但是预留导向墙下部的核心土,以方便钻孔施工。
6.1.2搭钻孔平台安装钻机
(1)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。
(2)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。
(3)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。
6.1.3钻孔
(1)采用潜孔钻机进行钻孔。
为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ130mm。
对于黄土地层,采用干钻法。
(2)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。
(3)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。
(4)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
6.1.4清孔验孔
(1)用钻杆配合