隧道管棚施工方案.docx
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隧道管棚施工方案
新建合福铁路（闽赣段）
方案报审表（TA1）
工程项目名称：
合肥至福州铁路客专闽赣段施工合同段：
闽赣Ⅷ标编号：
HFMGⅧ-ZTEJ-TA1-20100902
致：
京福铁路客专闽赣监理Ⅴ标项目部（项目监理机构）：
我单位根据施工合同的有关规定已编制完成闽侯隧道大管棚工程的方案，并经我单位技术负责人审查批准，请予以审批。
附件：
闽侯隧道大管棚施工方案。
承包单位（章）：
专业工程师：
项目负责人：
日期：
年月日
项目监理机构意见：
项目监理机构（章）：
专业监理工程师：
监理组长/总监理工程师：
日期：
年月日
注：
本表一式5份，承包单位2份，监理、咨询、建设单位各1份；如不需要咨询或建设单位签署意见，则去掉该栏目，相应份数随之递减。
新建合肥至福州铁路客专闽赣Ⅷ标
闽侯隧道大管棚施工方案
编制：
复核：
审核：
中铁二局股份有限公司京福铁路客专闽赣Ⅷ标项目经理部
二0一0年九月二日
目录
1.工程概况及地质情况说明1
2.编制依据1
3.工程进度计划1
4.管棚施工方案1
4.1施工工艺流程1
4.2边仰坡刷坡2
4.3套拱施工3
4.4管棚施工4
4.4.1管棚加工4
4.4.2搭建钻机平台4
4.4.3下管5
4.4.4注浆5
4.5管棚施工具体操作要点5
5.施工资源配置6
5.1人力配置6
5.2施工机械设备配置7
6.质量保证体系7
6.1质量控制要点7
6.2质量保证措施8
6.3质量管理体系组织机构8
6.4建立健全质量保证体系9
7.安全保证体系9
7.1安全保证措施10
7.2安全组织机构10
7.3安全保证体系10
闽侯隧道管棚施工方案
1.工程概况及地质情况说明
闽侯隧道位于福建省闽侯县内，起讫里程DK785+655～DK793+588，全长7933m，隧道最大埋深约590m，为全线重点隧道工程之一，也是全线控制性工程之一。
本隧道为双线隧道，设计行车速度为350km/h，隧道内线间距为5m。
隧址处于低山地区，地形起伏较大，低山自然坡度为30～60°，植被较发育。
低山区表层为第四系残坡积粉质黏土夹少量碎石，棕黄色，硬塑，厚度为1～11m。
地下水为基岩裂隙水，不发育；接触带地下水主要为构造裂隙水，较发育；进出口地下水较发育。
洞口段岩体风化较强烈，岩体破碎，完整性差。
易产生坍塌、冒顶，处理不当会出现大坍塌。
2.编制依据
⑴京福铁路客专闽赣Ⅷ标隧道施工设计图纸、设计要求、地质条件。
⑵京福铁路客专闽赣Ⅷ标闽侯隧道施工组织设计。
⑶国家、交通部现行的有关施工验收规范、强制性标准。
3.工程进度计划
闽侯隧道（进口段）洞口长管棚施工拟定于2010年9月10日开工，于2010年9月25日完成。
闽侯隧道（出口段）洞口长管棚施工拟定于2010年9月5日开工，于2010年9月20日完成。
4.管棚施工方案
为保证隧道进洞施工安全，闽侯隧道分别在进口DK785+689～DK785+719段及出口段DK793+524～DK793+554段采用Φ108mm大管棚对洞口段施工进行超前预支护。
施工时沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管、和导向墙钢架配合使用，并且在插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。
4.1施工工艺流程
管棚施工工艺流程见图1：
图1管棚施工工艺流程图
4.2边仰坡刷坡
为了钢筋混凝土套拱施工方便及后期管棚钻机方便就位，在明洞挖方时采用预留核心土的施工方案，不但有利于仰坡稳定、方便施工，还大大减少了因搭建平台所需的人力物力，具体方案见图2。
图2边仰坡刷坡方案示意图
4.3套拱施工
套拱在明洞衬砌外轮廓线以外，紧贴掌子面施做，套拱采用C20混凝土，套拱长1m，厚1m，环向长度根据现场情况确定。
套拱内设置2榀18轻型工字钢，钢架外缘设Φ140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接，钢架每个单元有连接钢板焊接牢固。
⑴进行套拱施工前，对套拱地基承载力进行检测，若承载力小于400kPa，应先对地基进行加固处理。
为了立模的方便，先用C25混凝土进行铺底找平，铺底高度控制在套拱基础标高内。
⑵套拱混凝土施工采用20b工字钢排架作为混凝土浇筑时的支撑，共加工3榀排架，加工时排架净空尺寸扩大10cm，排架加工好后先进行试拼，几何尺寸满足净空要求方可使用。
⑶套拱立模时，由测量人员对排架的平面位置和高程进行精确放样，排架纵向间距0.5m。
定位好后进行必要的加固处理。
内模采用木模，模板厚度5cm。
将模板加固在排架上，并嵌堵紧密，确保不漏浆。
⑷钢筋施工完毕后进行孔口管的安设，孔口管采用外径140mm，壁厚5mm的普通钢管，孔口管做为管棚施工的定位管，对其方向和坡度必须进行严格控制，考虑到线路坡度及施钻时的钻具漂移和下垂会引起钻孔偏差，孔口管安设时坡度控制为上仰3°，同时左侧孔口管外插1.5°，右侧孔口管外插1°。
孔口管定位好以后将孔口管焊接在钢筋上，以确保孔口管在浇筑混凝土时不发生移动和变形。
⑸孔口管定位好以后，进行套拱外模和端模的安设。
外模、端模均采用木模，模板厚度为5cm，外模的加固采用Φ22的螺纹钢进行背板焊接加固，确保端模的安装在同一法线方向。
且连接牢固，严防走动，模板接头要整齐平顺，并嵌堵紧密，不漏浆。
⑹模板安装完毕后进行混凝土浇筑，浇筑砼时，严格按试验室提供的配合比拌制砼，确保水、水泥的拌和重量偏差不超过±2Kg，砂石料不超过±5Kg。
混凝土浇筑按两侧对称分层进行，两侧浇筑混凝土的高度差不得超过40cm，混凝土在振捣时要求振捣棒垂直插入，并且插入前一层混凝土内5~l0cm，以确保两层混凝土的紧密结合。
捣固棒移动间距不大于有效振动作业半径的1.5倍。
捣固分层进行，分层厚度不大于30cm，捣固棒距模板距离不小于l0cm，避免与钢筋、预埋件等接触。
振捣时混凝土停止沉落，不冒气泡、泛浆且表面平坦时停止捣固。
⑺混凝土强度达到设计强度75%后进行拆模、养护。
4.4管棚施工
4.4.1管棚加工
⑴管棚采用Φ108的钢管，洞口段施工长度为30m，管棚钢管节分成长4m和6m两种。
为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用4m的钢花管，编号为偶数的第一节采用6m无缝钢管，以后每节均采用6m长钢管，以确保同一横断面的接头数不大于50%，相临钢管的接头错开不小于lm的要求。
管节接头采用外套外径Φ114mm壁厚为6mm的热轧无缝钢管以丝扣连接。
⑵钢花管加工
钢花管上钻有10～16mm的注浆孔，孔间距为11cm，按梅花形布置，尾部留有110cm的不钻孔止浆段。
4.4.2搭建钻机平台
钻机平台采用Φ42钢管利用预留核心土由下向上，由两边至中间依孔位搭建，钢管之间采用扣件连接，上铺不小于5cm厚木板，钻机平台必须搭建牢固，以利于安装、固定钻机，防止施钻时因钻机的不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。
⑴采用MK一5风动潜孔钻机带130mm钻头钻孔。
⑵对岩层破碎难以成孔拟采用预注浆法，即先注浆，固定破碎层后再钻孔。
⑶成孔后用Φ108mm岩心管扭孔，其目的是清理孔内岩粉，顺通孔道，纠正偏斜，以利于顶管和注浆。
控制钻孔偏斜措施：
①孔口管导向。
②扶正器扶正钻具。
③采用测斜仪检查，发现偏斜及时纠正。
④岩心管扫孔检查控制，发现偏斜超过设计允许范围时，注水泥浆填充，凝固后重新钻孔。
4.4.3下管
钢管采用钻机顶进（打人第一节外露30cm，用丝扣连接后再继续顶进，依次类推直到安装到设计长度）。
下管后，Φ108钢管与孔口管采用灌注水泥浆固结成整体。
为提高管棚的抗弯能力，可在钢管及钢花管内设置钢筋笼并灌注水泥砂浆。
钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋为Φ18，固定环采用Φ42的短管，每节长度为3~5m，固定环与主筋焊接，间距按1.5m设置。
4.4.4注浆
⑴注浆注意事项：
①在洞口管棚起点套拱衬砌内轮廓线和外轮廓线处喷射不小于20cm厚的砼，防止施钻时漏风和注浆时浆液溢出。
②管棚按设计位置进行施工，先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，用无孔钢管检查注浆质量。
③注浆前将15mm塑料管沿钢管内壁穿至孔底，外端与堵浆塞排气孔相连，作为排气通道。
注浆管与堵浆塞进浆孔相连，待排气管有浆液溢出关闭其阀门，达到注浆要求后停止注浆。
④注浆前先对连接好管路的注浆机，进行试运行，以保证机械能正常用。
采用双液注浆机进行分段注浆，浆液严格按试验室提供的配合比配制。
注浆时注浆初压0.5～1.0MPa，终压2.0MPa，浆液扩散半径不小于0.5m。
⑵注浆参数：
①水泥浆液水灰比l：
l（重量比）。
②注浆压力：
0.5～2.0MPa。
4.5管棚施工具体操作要点
⑴为保证设计确定的明洞长度及管棚支护长度，洞口进洞桩号里程前推34m为管棚施工始端。
长管棚为超前预支护，应在隧道暗洞开挖之前完成。
⑵管棚施工必须有详细的、实施性强的技术交底资料,内容含工艺步骤,工艺质量、工艺安全及环保。
⑶根据设计要求现场放样确定管棚支护断面中线和高程及开挖轮廓线。
严格控制管棚打设方向，并作好钻孔地质记录。
管棚的支护不得侵入初期支护钢架断面，保证暗洞开挖断面几何尺寸。
⑷管棚施工时，应对钢管主要材料进行材质检验。
⑸施工期间应遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则，按《铁路隧道监控量测技术规程》规定，加强监控量测，确保施工安全。
5.施工资源配置
5.1人力配置
隧道施工在项目部各级领导和各职能部门的直接领导下施工，由生产副经理负责总的施工生产，项目总工负责施工技术，同时设置质检工程师。
施工现场设置隧道专业工程师、及现场领工员各2人，同时配备专业班组，人力配置具体如下表所示：
序号
职务
姓名
备注
1
生产副经理
廖钦伟、王裴
2
项目总工
刘长斌
3
质检工程师
刘悦剑
4
试验工程师
袁超军
5
测量工程师
宋健
6
地质工程师
施福枫
7
专业工程师
黄太平、龙胜权
8
现场领工员
李久高、伍元伦
施工班组配置表
序号
施工班组
配置人数
备注
3
钢筋加工班组
20
4
注浆班组
20
5
钢筋安装班
12
6
挖掘机司机
4
7
运输车司机
8
8
砼搅拌工
8
9
测工
5
10
试验工
2
5.2施工机械设备配置
为满足隧道施工需要，配置如下机械设备：
机械设备配置表
序号
机具名称
规格、型号
数量
备注
1
变压器
630KVA
2
2
现场拌合站
750强制式
2
3
砂浆搅拌机
2
4
凿岩机
YT28
30
5
空压机
20m3
8
6
注浆机
9MPa
4
7
发电机
200KW
2
临时发电
8
偏心钻具
4
9
钻机
MK-5
4
10
潜孔锤
D115
4
11
冲击器
CIR170
4
12
电动油压机
15t
8
13
挖掘机
PC220
14
装载机
ZL50
15
自卸车
4
6.质量保证体系
6.1质量控制要点
⑴导管安装,角度方向一定准确,安装时要用仪器测量检测。
⑵倾角,一般为1°（不含设计纵坡）方向与线路方向平行。
⑶钢管施工误差,径向综端不大于20cm。
⑷同一断面内的接头数不大于50%,相邻钢管接头至小错开1m。
⑸管棚应先打有孔钢花管,注浆后再打无孔管可作检查管,检查注浆质量。
⑹钻进过程中,应经常采用侧斜仪测量钢管的钻进偏斜度,发现偏斜超过设计要求
及时纠正。
6.2质量保证措施
⑴制定操作工艺标准，以保证工程施工达到标准化作业
⑵控制源头，把住材料采购关
⑶搞好技术交底，坚持按章办事，每道工序开始前进行详细的技术交底，交清设计要求、规范要求、质量要求和操作工艺标准，作业人员必须严格按照技术交底的要求和标准施工
⑷严格监督管理，把好实验检验关
⑸主动配合支持监理工程师决定，共同把好质量关，联合创优
6.3质量管理体系组织机构
质量管理组织机构由项目经理牵头，由项目质检负责人、项目总工程师、项目经理部各科室负责人、各工程队队长及主管工程师、项目经理部的有关业务人员参加组成的质量管理领导小组。
形成内外贯通、纵横到位的质量管理组织体系。
质量保证体系组织机构详见下图。
6.4建立健全质量保证体系
从组织机构、思想教育、技术管理、施工管理以及规章制度等五个方面建立符合本项目实际的质量保证体系。
质量保证体系见下图所示。
7.安全保证体系
7.1安全保证措施
⑴工程实施前，组织现场人员学习关于安全生产的规定、条例和安全生产操作规程，并要求职工在施工中严格遵守规定；施工队和项目部有关部门建立对应联系制度，严格执行施工安全协议书和批准的施工方案。
⑵施工人员必须配备安全帽等各种劳动防护用品，高空作业必须挂安全网，系安全绳，防止高空坠落。
⑶施工现场设置必要的护栏、安全标志和警示牌，谢绝闲杂人员进入。
所有电器设备安排要由专人负责落实，注意安全用电，经常检查触电保护器、漏电开关，电动装置必须有良好的接地装置和安全保护罩，严禁电力线随地拖拉或置于脚手架等临时装置上。
7.2安全组织机构
坚持“管生产必须管安全”的原则，成立以施工队长为组长的安全生产领导小组，全面负责并领导隧道施工的安全工作。
本项目安全生产实行项目部—施工队—工班三级管理，一级管理由项目经理负责，二级管理由施工队长负责，三级管理由班组长负责，各作业点设安全监督岗。
按照安全生产责任制及有关国家安全生产管理规定的要求，落实各级管理人员和操作人员的安全生产责任制，做到纵向到底，横向到边，各自作好本岗位的安全工作。
安全生产组织机构图见下图。
7.3安全保证体系
为全面贯彻落实安全方针和在本项目实施过程中实现安全目标，针对本工程的具体情况并结合我公司以往类似工程的经验，从安全生产管理的思想组织保证、工作保证、制度保证及经济保证等方面建立和完善本工程的安全保证体系。
安全保证体系如下图示。
⑷安全保证措施
①注意车辆交通安全；
②施工用主要电力线路架空安设，从主要路线至用电设备电力电缆，严禁电力线随地拖拉或置于脚手架等临时装置上：
③高空作业必须挂安全网，系安全绳，防止高空坠落。
附图：
闽侯隧道洞口段长管棚图
（一）
闽侯隧道洞口段长管棚图
（二）
闽侯隧道洞口段长管棚图（三）
中铁二局京福铁路客专闽赣Ⅷ标
2010-9-2
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