暗挖地铁管棚施工方案Word文档下载推荐.docx
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85根；
42根
管棚连接：
钢管采用丝扣连接，每段长度主要为4.5m，少量采用3m。
施工方法：
非开挖技术（导向跟管钻进法）一次打设
施工精度：
100米±
35cm（100米长度上下左右偏差不超过35cm）
4施工设备
⑴钻机选择
采用HTG100跟管钻机一台套，钻具扭矩4000N.m，给进力16T，行程4.5m。
⑵钻具
①钻杆：
采用Ф98导向钻头超前钻孔4.5m，用Ф159管棚跟进套管4.5m，进行钻进。
②钻头：
在第一根Ф98套管前端安装薄壁合金钻头，钻头内放置导向探头。
⑶泥浆泵：
BW－200泥浆泵一台。
⑷泥浆搅拌机：
DW100泥浆搅拌机两台。
施工设备见下表。
施工设备表
序号
名称
型号
数量
1
跟管钻机
HTG100
一台
2
泥浆泵
BW－200
3
导向钻具
一套
4
泥浆搅拌机
DW100
两台
5
导航仪器
MARK-111
6
水准仪
7
经纬仪
8
气割
9
电焊
10
角磨机
5管棚施工工艺
否
合格
钻机就位
测量布孔
钻机大臂矫正
钻机固定
先导向钻进后管棚跟进
钻孔接长准备
撤管棚机
加工管棚及管节
注浆材料准备
注浆机准备
清孔
注浆
效果检查
退机
施工准备
大管棚施工工艺流程
5.1工艺流程
管棚施工工艺流程如图5.1所示。
图5.1管棚施工工艺流程图
5.2施工方法
为保证管棚施作精度，采用MARK-111型导向仪无线导向方法，进行地面跟踪，随时监控钻进方向，及时纠偏。
⑴搭设工作平台
根据钻孔位置、方位角、仰角不同，每个工作面搭设平台，可升降和调节角度。
⑵设备组装流程
钢垫板固定→H型钢轨摆正找平→下行车组装→轨道焊接→下节立柱安装→第一层角钢→第二层槽钢→锁紧斜拉筋→4柱对角找方→摆放工作台板→水平钻机安装→电器安装→前后丝杠、顶杠安装→试运转。
⑶冲洗液循环系统工艺流程
①冲洗液循环系统
冲洗液制备→储浆池（箱）→泥浆泵→高压管→送水器→钻具→管外环状间隙→孔口回水阀门→回浆管（沟）→沉淀池（箱）→储浆池（箱）。
②排放污水系统
井口污水沉淀池及排水沟管→井底污水池挖砌→潜污泵安置→铺设排污水管路→电路连接→试运转。
⑷技术参数
①水平钻进中受钻具自重影响，钻具前部产生下垂现象；
钻具顺时针旋转，产生右旋力，造成钻孔偏斜。
因此确定开孔角度时，根据以往施工经验和现场试验孔成果，确定合理的开孔方位角与垂直角纠偏值，并根据已成孔测斜结果随时予以调整纠偏角度。
开孔方位=钻孔放射角水平分量+水平纠偏角
开孔仰角=钻孔放射角垂直分量+钻进纠偏垂直角
②在一般地层中，同径管一次性跟管钻进时掌握以下原则：
中小水量、低转速、中低压力、均匀给进。
一般钻压800-1600kg；
转速30～60转/min（砂层取其低值，粘性土取其高值最高≤100转/min），泵量30～100l/min。
③水平钻进中，粗碎屑易在钻具底部沉淀，造成钻孔上仰或左右偏斜。
因此钻进中采取如下措施控制钻孔偏斜：
Ⅰ加强冲洗液质量管理；
Ⅱ合理控制泵压、泵量，以保证钻进碎屑在强悬浮力的作用下部分带出孔外；
Ⅲ根据不同地层，调整和控制好钻压、转速，保持适度匀速给进。
Ⅳ时刻掌握导向探头返回数据，及时纠偏钻进角度。
⑶开孔
1）在盖挖竖井初支砼基面预埋开孔管直径为φ219mm，①单桩开孔时使用美国进口专用开孔钻机，开孔深度为1m，②连续开透双桩则用水平钻机加装厚壁开孔钻头开孔，开孔深度能力大于5m，开孔进度一般为0.5m/h采用仪器监测，确保钻机安装准确。
2）安装调试仪器，连接第一根钻具同时连接钢管。
3）钻进参数：
钻进压力：
8KN
速速：
4m/5分钟
⑷导向钻进施工
1）管棚导向孔采用一台钻机施工，由拱脚向拱顶进行施工。
2）采用测量仪器进行地表放线，标记整体管棚中的每一根钢管在地表位置。
3）导航仪器严格遵守使用技术规程，正确安装，细心调试，直到深度测量误差小于10cm为止。
4）安装钻具，首先接第一根钻杆，而后在其前端安装导向钻头。
5）起动泥浆泵，确认水口畅通后再进行钻进。
6）由于钻孔位置要求严格，在第一根钻杆钻进过程中一定要控制钻进参数：
转数：
100转/分
泥浆泵量：
120L/分
给进泵压：
2MPa
7）地表测量要严格遵守测试技术规程，每钻进2米必须进行所有参数测定，包括深度、方位、倾角。
准确详实记录每个测量点各参数（如深度、轨迹方向等）及时与司钻联系，确保钻孔施工准确无误。
8）钻孔施工中严格控制钻孔轴线，若有偏向要及时进行纠正，纠偏遵守“勤纠少纠”的原则。
9）在钻进最后10米时按照第7）分项要求施工，确保孔位准确无误。
⑸跟进套管
1）按照设计要求用Ф98的导向钻头超前钻孔4.5米。
2）钻进跟进套管4.5米，第一根套管前端安装薄壁合金钻头。
3）套管采用丝扣连接，每根长度为4.5米。
4）跟管钻进参数：
转数约为：
60转/分
泥浆泵量：
150L/分
泵压：
15MPa
5）每根钢管端头露出工作壁20cm。
5.3注浆施工
⑴注浆材料
注浆材料根据设计要求采用1：
1水泥砂浆，水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥。
⑵注浆采用后退式注浆，利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接，注浆套管上准备由出气管与进浆管，由阀门来控制开关。
然后安装20mm塑料管作为排气管，连接注浆管等各种管路，利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙，防止漏浆。
⑶关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。
⑷注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注10分钟，才结束注浆。
⑸注浆结束标准及效果检查
①单孔注浆结束标准：
每段注浆都正常进行，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80％，或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆。
②全段结束标准：
设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象。
③达不到结束标准，应补充重新注浆直到满足要求为止。
6人员组织
人员组织见下表
人员组织表
序号
岗位
职责
主管
1人
施工现场指挥、调度
技术员
2人
施工技术指导
测量工
负责布孔、定位、量测
工人
10人
负责破孔、移动钻机、装卸钻杆、安装钢管、拌浆、注浆等
电焊工
司机
钻机操作
材料员
材料调度和供应
合计人数
19人
7技术要求和沉降控制措施
⑴施工前测量人员须校对布置好的孔位，计算角度。
⑵孔口管的埋设，其方位角、仰角，外留长度、埋设长度须严格按设计执行。
钻孔纠偏角的给定与调整须有正式手续，并记录在案，避免随意性。
开钻后钻孔角度须复测。
⑶为有效防止钻进中地下水及泥砂涌出量过大，造成地面沉降，控制钻进中的泥沙涌出量，孔口管回水管必须焊接牢固，在插入孔内部分的孔口管麻片缠绕要均匀密实，厚度适度，须保证用大锤能将孔口管贯入孔内。
⑷孔口管安装好密封盒后，检查是否平直，必须保证角度准确。
⑸钻机定位要稳固，钻具安装好后，做到与孔口密封装置同心，保证密封效果。
⑹钻机定位后，根据管位高度，将给进架吊至误差50mm范围内，用仪器精确测定其仰角和方位角，通过前后微调进行调整，给进架卡瓦固定后进行复测，以确保施工精度与质量。
⑺钻进前须先开泵，待循环正常后方可启动钻机进行钻进。
⑻为防水土流失，控制沉降，应通过回水阀门严格控制回水量，始终保持回水量小于进水量。
⑼随着不断地钻进，经验的积累结合地质情况的变化，对技术参数不断地适时调整。
⑽钻孔出现涌水时，尽量保持泵压，泵量不能变小，以便平衡孔内压力。
⑾冲洗液参数的调整要结合地层变化、孔内情况与监理协商确定。
冲洗液循环不正常时，严禁继续钻进。
⑿施工时充分利用停泵（钻）间隙，对泵进行认真检修，以保证泥浆泵正常运转。
⒀施工中，随钻随检钻孔位置，随时纠编，保证精度。
⒁管棚管自检合格后，立即转入下一孔位施工。
⒂钻孔采用间隔施工，隔两孔施作一孔。
8导向孔精度控制措施
⑴安装钻机要求孔位对正、基础牢固
依照设计钻孔轴线对正钻机动力轴中心，钻机底部横铺五根250×
250cm方木作为基础，采用测量仪器测量其轴线及中心高程，确保准确无误后，分别在钻机两侧及前后钉入地锚固定钻机。
⑵在该工区环境条件下进行深度校核
实际钻孔距地表探测接收仪深度为A，而仪器实际测量值为A+T，则T为该工区深度探测标定值。
依此标定值为依据对每点探测值进行校定。
⑶深度纠正
如果探测校定值大于设计深度值，则通知司钻调整方位角为12点进行顶进；
如果探测值值小于设计深度值，则通知司钻调整方位角为6点进行顶进；
每次顶进长度为1米，直到深度值符合设计值再进行正常钻进。
⑷采用倾角控制深度
对于每个探测点必须测量其倾角，如果其倾角均保持零度，则钻孔保持水平，满足设计要求；
如果不为零度，可以此值进行计算深度偏听偏差值进行纠正。
⑸方向纠正
如果探测点位于地表投影线的右侧，则通知司钻调整方位角为9点进行顶进；
如果探测点位于地表位置线的左侧，则通知司钻调整方位角为3点进行顶进；
每次顶进长度为1米，直到测量点方向符合设计值再进行正常钻进。
9质量标准及检验标准
⑴根据施工基准点，按隧道定位图布置管棚孔；
管棚端头孔位偏差按±
350mm控制。
⑵管棚施工完成地面沉降量控制在5mm以内。
⑶钻孔孔径应比钢管直径大10～20mm。
⑷遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻。
⑸钻孔合格后及时安装钢管，其接长时连接必须牢固。
⑹注浆浆液必须充满钢管，注浆量和压力根据现场试验确定，注浆结束标准及效果检查如下：
①单孔注浆结束标准：
②全段结束标准：
③注浆效果检查：
采用分析法，开挖取样等方法进行。
④达不到结束标准，补充重新注浆直到满足要求为止。
10质量保证措施
⑴组织保证体系
建立由项目总工领导，质检工程师和主管工程师中间控制的组织保证体系，确立本分项工程质量保证组织机构如图10.1所示。
质检员
主管工程师
试验员
测量员
质检工程师
项目总工
管棚工班
图10.1质量保证组织机构图
⑵质量保证措施
1）工程开工前，认真做好技术交底，做到人人明白技术要求，个个分担技术责任。
①质检员主要对工班施工人员进行质量教育，提高施工人员质量意识，并对管棚施工进行全过程检查。
②技术员主要对施工人员进行技术交底，让每个职工都做心中有数，明确管棚施工技术标准及技术要求等。
2）如发生质量问题，主管工程师立即口头上报监理，并在4小时内递交有关质量问题的书面详细报告，包括时间、部位、细节描述、产生原因等。
3）生产主管、技术人员、机手在施工中应熟悉地层变化，分析偏斜规律，根据情况变化适时调整技术参数和开孔角度。
4）各班记录人员准确丈量钻具，准确记录钻杆长度、根数。
各种数据记录要及时。
禁止追记或补记，及时校正孔深，交接班要交接清楚。
4）管棚管接缝补焊，严格实行专人专岗，个人包干，严禁中途找人替焊，如必须找人替焊时，须经班长批准，并记录在案。
交接班时要记录班次焊口数量。
5）主要工序均由本工序的负责人进行自检，合格后上报工程技术负责人，会同监理检验合格后方可进行下一工序施工。
6）严把材料质量关，对所有使用的各种材料和零部件，均须由专人一一检测，不合格者必须剔除，严禁勉强使用或漏检。
7）现场质量员对每道工序质量必须认真监督与检查。
发现质量问题，在质量人员监督下及时给予补救。
8）认真执行《施工技术措施》规定的质量标准。
8.1支护管开孔间距为0.50m。
开孔孔位偏差≤±
50mm，若须移位，应调整开孔角度进行回归。
8.2支护管开孔孔位距隧道开挖线设计为274mm，原则上不允许向内偏斜。
设计向外偏角（放射角）在0．2～0．5度范围内。
8.3支护管的偏斜应控制在5‰以内，终端最大控制间距为1.0m。
8.4棚管打设长度与设计长度误差不得大于20mm。
9）支护管运到现场，须由专人清理管内铁屑、杂物、避免漏清。
钻工在加尺前须进行复查，确保管内干净。
10）定期召开质量分析会议，就出现的质量问题及工作重点进行研讨。
及时总结所采用技术参数对打设质量的影响，根据情况适时调整技术参数。
11）建立有效的质量奖惩制度，连续质量优良者奖，出质量责任事故者惩。
11安全措施
⑴施工前做好准备工作和检查工作
①设备检查：
是否有缺件，好坏程度。
电机、钻机、泵等测试运转是否正常，所有部件是否完好；
液压系统是否通畅，密封完好度，液压油泄漏状况。
②检查所有焊接部位是否有开焊、有则补焊。
③各种部件是否有变形，有则进行校正。
⑵钻机支架一定要稳固，施工前和施工中注意检查以下内容：
①升降系统：
卡瓦等上紧，加强整体性。
②所有螺母必须拧紧，发现溢扣者必须换掉。
③丝杠、顶杠要顶紧、有效，安装要牢固，确保不因震动而松动或脱落。
⑶电器设备、电缆、电线必须有漏电保护、防水保护。
⑷照明设备以保证各工种正常生产、安全生产为原则，灯具布局合理，不得来回拉拽电线、移动照明灯。
⑸施钻时，按机械操作规程操作，严防机械伤人。
⑹注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度，以防压力过大管路破坏伤人。
⑺钢管内注浆时，操作人员必须带好口罩、眼镜及胶手套等防护用品。
⑻施工部位必须照明充足。
⑼随时注意掌子面的情况，防止注浆压力过大掌子面开裂。
⑽施工中加强地面沉降和管线监测。
12现场文明施工
⑴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。
⑵机械设备、材料、物资的搬运、装卸时应保证周围施工设施。
⑶施工中，应保持良好的工作环境，材料工具、备用设备等均要码放整齐有序。
⑷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。
⑸加强文明施工管理，爱护施工机具和材料，减少浪费。
13应急处理预案
⑴施工前应对施工影响范围内和管线进行探测，核对管线资料，调查管线等分布情况、最大埋深，根据调查结果做出相应防范措施。
⑵孔口管密封盒的安装必须严格按要求进行，麻片缠绕要认真，松紧度、均匀度、厚度都要控制好。
与砼内衬墙连接固定要牢固、有效。
⑶钻进中出现地下水泥沙涌出时：
①压紧密封装置的法兰，适当改小泵送水量；
②如发现地下水压力太大，可迅速加固孔口管；
增加胀管螺栓和爪片数量，以便加固孔口管，防止孔口管外移。
⑷遇特殊情况时，在采取紧急处理措施的同时应按照程序向监理和业主汇报情况。
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