φ108管棚施工作业指导书Word文件下载.docx

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管棚施工程序有开挖管棚钻机平台→导向墙施工→搭设平台→安装钻机→安装管棚钢管→注浆。

施工工艺流程见下图。

4.2工艺流程

施工工艺流程见图4-1

图4-1管棚施工工艺流程图

5施工要求

5.1施工工艺

①开挖管棚工作室

施工中应参照设计、规范、既有技术等开挖管棚平台空间。

洞口大管棚可利用土台作为施工工作面；

洞内须加大开挖拱顶断面70cm，形成纵向3m的管棚空间。

在起拱线以上半断面的工作室，若一次开挖成型，因净空高、跨度大，工期长且不安全，故宜分步开挖，分步施钻，即先在两边拱脚分别开挖两侧两个工作室，钻孔、安管、注浆之后，再开挖中间工作室，中间工作室可弃碴于两侧，这样既减少一次开挖工作量又便于移动钻机，有利于钻孔作业。

②导向墙施工

导向墙设计：

导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×

1m,环向圆心角140°

，导向墙内设3榀9节I18工字钢架，钢架外缘焊接Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接，钢架各单元由钢板+螺栓连接：

接头处焊缝高度要求底板hf=9mm,翼缘hf=12mm.钢架尺寸以中心线计算。

导向墙工字钢布置图如下所示：

导向墙模板：

采用I18a工字钢，9榀9节，环向圆心角140°

，上铺1.2m×

0.3m×

0.05m小钢模，堵头采用5cm厚木板，顶模立1.2m×

0.05m小钢模。

导向钢管的安设：

导向钢管环向间距40cm,上仰角0-1°

。

导向墙开挖：

开挖前放出中线，测量标示洞口起拱线高程，按50cm每级标出弧形横向宽度，准确定位导向孔位置。

导向管及钢架安装示意图

③搭设平台，安装钻机，测孔定位

钻机平台尽量一次搭好。

钻孔顺序，由高孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向；

用两台钻机平行作业，互不干扰；

安装钻机。

钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。

钻机距掌子面，一般不应超过2m；

钻机定位。

进钻前，用全站仪及水准仪定出掌子面管棚孔位。

根据管棚外插角，架立钻机时，可用手罗盘、经纬仪、测斜仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。

④钻孔、扫孔

先钻单号孔（钢花管），钻一孔，注一孔，待全部完后，再钻双号孔（钢管），以便检查注浆质量；

岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；

围岩局部注浆效果不好的，钻进时产生坍孔、卡钻者，需补注浆后再钻进；

钻进中遇地质复杂带而不能钻进成孔时，一般应补注浆，待围岩固结后再钻进。

也可采用一步钻孔法，即不取岩芯，不回收钻头，用异型接头把钻杆与钢管连接起来，并在钢管前端安装合金钻头。

钢管随进度逐根接长，直到设计位置；

钻机开孔时，要低速低压，待成孔1.0m后，压力可升至1.0MPa。

遇软质围岩或流塑状粘土，改用低压钻进；

扫孔：

钻孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用Ф108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。

扫孔完毕后，即安装打入管棚钢管。

⑤安装管棚钢管、钢花管

管棚钢管、钢花管节与节之间通过长300mm的Ф114钢管用丝扣连接；

接头在相邻孔需错开连接，分别采用3m、6m和9m钢管错开布置。

安装时，可用人工配合钻机顶进，如遇故障，须清孔，然后再将管插入。

也可用4.5kW卷扬机反压安装；

安装钢筋笼：

管棚钢管安装好后，放置钢筋笼并注浆。

管内设

置的钢筋笼，由4根Ф22螺纹钢筋焊接在壁厚3.5mm、长5cm的管节上而成，钢筋笼在加工中心分节制作，在工作面逐节焊接起来（钢筋接头可以不搭接），直至与钢管同长。

管内设置钢筋是为了增加管棚刚度。

⑥注浆

钢花管：

编号为单号的钢花管注水泥单液浆，注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，尾部150cm段作为止浆段，注浆完后，关闭预先设置好的阀门。

设计注浆参数为：

钢管：

双号孔为钢管，待单号孔（钢花管）全部注浆完毕后，再向双号孔中灌注M5水泥砂浆。

水泥浆液水灰比为1:

1；

注浆压力0.5～2.0MPa，终压2.0MPa，并稳压15分钟；

单孔注浆量（参考）：

Q=πRK2Lηξ

注浆顺序：

打好一孔，注浆一孔，先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下进行，如遇窜浆或拒浆，则可间隔一孔或数孔注浆。

注浆结束的条件如下：

单孔结束条件，注浆压力达到设计终压2.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上。

全段结束条件：

所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏泥情况。

注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；

如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。

注浆结束条件：

注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀堵塞注浆孔，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。

5.2施工要点

⑴钻孔时，按设计要求顺序进行施钻、注浆；

⑵钢架半径以中心线计算；

⑶导向钢管外倾0～1°

，施工时严格控制以防侵限；

⑷钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹沙层时，控制钻进速度，避免夹钻现象；

⑸注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆现象，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆；

⑹单液注水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；

水泥浆单液浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝结，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满。

6.劳动组织

钻机操作工3～6人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人。

7.材料要求

施工材料要求满足相关设计和施工技术规范。

（1）管棚钢花管：

单号孔为钢花管，节与节之间通过接头钢管用丝扣连接，每节钢管两端外车丝扣，按设计要求布设注浆孔，钻孔呈梅花形布置。

（2）管棚钢管：

双号孔为钢管，每节钢管两端外车丝扣。

（3）导向钢管:

Φ140mm×

5mm,热轧无缝钢管，节长1m。

（4）接头钢管:

Φ114mm×

6mm钢管，节长300mm，内车丝扣。

8.设备机具配置

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。

9.质量控制及检验

（1）质量验收规范

《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015;

《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010。

（2）分项验收标准

①主控项目

A.管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（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。

检验数量：

以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。

施工单位每批抽检一次；

监理单位按施工单位抽检次数的10%见证取样检测，并至少进行一次。

B.管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。

施工单位、监理单位全部检查；

C.注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。

施工单位全部检查，监理单位按施工单位的检验数量的10%见证检验。

②一般项目

管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：

管棚钻孔允许偏差表

序号

项目

允许偏差

1

方向角

1°

2

孔口距

±

30mm

3

孔深

50mm

（3）质量保证措施

①钻孔定位可用罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与开孔角度一致。

开钻时，先低速低压，待成孔几米后，再加速加压；

②钻孔最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并应控制在20～30cm；

③管棚钢管不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交；

④管棚钻孔时应在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处量测斜度，发现误差超限即进行纠偏，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻；

⑤钢管与连接钢管丝扣应上满；

⑥管棚钢管安装后，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，注浆压力一般应达到0.5～2.0MPa，并稳压15分钟。

若注浆量超限，仍未达到0.5～2.0MPa时，应调整浆液继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆；

⑦注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；

（4）施工控制要点

①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。

②钻孔外插角0°

～1°

，工点应根据实际情况作调整。

施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

③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。

④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。

⑤掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

（5）施工注意事项

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。

在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。

洞内施工超前管棚提前施工洞内管鹏工作室，施工导向墙，后续工作同洞口管棚施工。

10安全及环保要求

10.1施工安全

1）施工机械使用、操作人员资格、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电、特殊环境中作业等应严格执行《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009。

2）施工过程中必须对施工人员员工加强安全技术交底，特殊工种必须经过严格考试合格后方能上岗；

在推广新技术和使用新机械时应对员工进行再培训、安全教育。

3）洞内作业人员必须佩戴安全帽，台车上作业人员位置较高时必须佩戴安全带。

4）现场注意用电安全。

5）喷射混凝土时，所有操作工人必须带安全帽，防尘口罩，防尘工作服，雨靴，橡胶手套；

喷射作业区应有良好的通风措施，作业区的粉尘浓度不得大于10mg/m3；

作业人员应避免直接接触碱性液体速凝剂，不慎接触后应立即用清水冲洗。

6）喷射手控制好风压、喷射距离，避免回弹骨料伤人。

7）电线包皮应完好，开关应装在固定闸刀盒内。

8）安全员应随时观察地质变化，发现有松动滑块现象，应立即撤离工作面。

9）喷浆结束后，应清洗喷射机及管路，避免堵管炸裂伤人。

10）施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石，施工机具应布置在安全地带。

11）施工作业台架应安全可靠，并应设置安全栏杆。

12）必须定期检查电源线路和设备的电器部件，确保用电安全。

13）施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况，当有磨损、击穿或松脱等现象应及时处理。

14）施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员。

15）当采用加大风压处理堵管事故时，应先关机将输料管顺直，紧按喷嘴，喷嘴前方不准站人，疏通管路的风压不得超过0.5Mpa。

16）非施工人员不得进入正在进行喷射的作业区，施工中喷嘴前严禁站人。

10.2环境保护

1）开始施工前必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管理方案。

2）临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境。

3）施工废水、生活污水需经过处理后方可排放。

4）施工现场坚持工完料清，垃圾杂物集中整齐堆放，及时处理。

施工废水严禁任意排放，严格按照招标文件要求经处理后达标排放。

5）弃渣不得随意堆放，须运至指定的卸渣场；

6）施工中采取有效措施，保护环境，爆破时采用控制爆破，不影响临近建筑物及其它设施正常安全使用；

7）对弃碴场基层清除的土层和基坑开挖的土石方集中堆放，避免被水冲刷，污染河流；

8）自卸汽车在运输过程中，必须保持平稳行驶，严禁在便道上随意抛洒；

9）便道须经常保持湿润，避免车辆行驶时粉尘较大，影响周边环境。