超前大管棚施工技术.docx
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超前大管棚施工技术
超前大管棚施工技术
一、工程概况
函谷关隧道位于河南省灵宝市函谷关镇境内，为郑西客运专线关键控制性工程。
函谷关隧道按客运专线双线隧道设计，洞内采用旭普林双块式无碴轨道结构。
隧道进口里程为DK270+429，出口里程为DK278+280，全长7851米，全隧设专用洞室兼电缆余长腔31个。
进口采用环框式洞门，出口采用1：
1.25椭圆台面帽檐斜切式洞门。
洞口段位于湿陷性黄土层，进口采用φ300树根桩加固地基。
出口采用φ500水泥土挤密桩加固地基。
明暗交界处设46根30米长Φ108大管棚超前预支护。
二、工程地质及自然地貌
函谷关隧道位于黄土台塬与黄河二级堆积阶地，高程370m～590m，相对高差近220m。
隧道地形起伏较大，自然横坡10～35°。
横向冲沟发育，植被较差，地表多被垦为旱地或果园。
地表水为隧道北部的黄河及隧道进出口端的弘浓涧河、沙河，据取河水化验，水质属HCO3-－Ca2+·Mg2+、CO3-·SO42-－Ca2+·Mg2+型水，对砼无侵蚀性。
本段线路位于第四系全新统塌滑堆积层（Q4del），上更新统（Q3eol+al）风积与冲积层的黄土、砂层，中更新统（Q2）黄土、砂层、砾石层中。
测区内堆积层较厚，未见构造形迹。
本区为黄土地区，普遍黄土厚度大，广泛存在黄土地区普遍分布的冲沟、陡坎、崩塌、陷穴、人为坑洞等。
场地属中等～严重湿陷性场地，自重湿陷深度20～30m。
本区各种典型的黄土病害均比较发育，同时存在松软土等特殊岩土，工程地质条件差。
特殊岩土主要为黄土、松软土、人工弃土。
三、管棚施工参数
管棚布置图如下：
1、管棚长度30m。
2、导管热扎无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm，长度30m，每节３～６ｍ,节与节之采用套管丝扣联结。
3、导管环向间距40cm。
4、导管与水平角外插角1°。
5、注浆材料水泥砂浆。
6、导管布浆孔见下图。
四、施工工序
1、按照设计图纸开挖边仰坡，进行边仰坡临时支护。
2、管棚钻机及一些施工材料进场。
3、搭设管棚操作平台。
4、安装导向管定位钢架。
5、安装、焊接管棚导向管，导向管采用直径为133的薄壁钢管，长度1.2m。
导向管与定位钢架焊接牢固，保证导向管位置角度在导向墙浇筑过程中固定。
6、安装导向墙模板，准备浇筑混凝土导向墙。
7、浇筑混凝土导向墙，或采用喷射砼。
8、管棚钻机就位，技术人员测量孔位，调节钻机位置，钻孔。
9、清孔
10、顶管并安装孔内钢筋笼。
钢筋笼场外加工，φ108钢管安好后，把钢筋笼运至现场，分节安装，节间焊接。
11、进行管棚注浆。
注浆口设阀门防止倒浆。
具体见管棚施工工艺框图
五、施工注意事项
1、本区段地质为湿陷性黄土，钻进时随时注意地表水和施工用水，清孔采用高压风吹孔。
2、钻机平台尽量一次搭好，做到平台搭设稳固，钻机安装牢固。
钻孔直径应比管棚设计直径大20～30mm，保证插管顺利。
钻孔完成后需清孔。
3、钻机开前先检查导向孔是否在正确的位置上，孔位中心允许误差±5cm。
4、钻机定位严格按轴线进行，钻机机座固定牢固防止倾覆及左右摆动。
钻机开孔时，要低速低压，待成孔1m后可升至设计压力，
5、在钻孔过程中每换2根钻杆或进尺5m检查孔方位倾角，如果发现偏定立即调整钻杆方位、倾角、钻机钻速、推力，确保孔位正确。
6、更换钻头、钻杆时应保证对接可靠，以防提钻时掉钻。
7、如果在钻进过程中出现卡钻，掉钻时，停止钻进，并按正常情况进入下一工序，并作记录，在开挖过程再处理。
8、成孔后，把事先加工好的钢管，以内外丝扣连接，逐根顶入孔内。
要求管间丝扣连接牢固。
相邻两根管丝扣位置错开至少1.0m。
9、根据管棚节段长度采用人工插入或钻机顶进，顶进至设计位置后安装钢筋笼，安装完成后清孔。
10、管棚注浆前，孔口采用水泥砂浆配合麻丝进行堵塞，孔口处预留泄气孔。
11、钻进时对各孔进行逐一编号，采用钻孔测斜采用特制精密水平陀螺仪检测偏斜，采取随测随调整。
（各孔隧道横向和高程偏差见附表）
12、孔口位置在开挖轮廓外边缘，外插角1°，钻孔最大下沉量控制在20～30cm以内。
13、管棚钢管不侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不相撞，也不相交。
14、钻孔过程中在开孔后2m处，孔深1/2处，终孔处三次进行斜度量测。
如误差超限及时改进钻孔工艺进行纠偏，至终孔仍超限时，则封孔重钻。
15、钢管与管箍丝扣拧紧上满，使各管节连成一体，受力后保证不脱开。
16、管棚钢管安装后进行注浆，注浆压力为1.0～2.0MPa，并稳定15min，若注浆量超限，未达规定压力，仍继续注浆，并调整浆液，直至符合注浆质量标准，终止注浆，确保管棚与围岩固结紧密，增强其整体性。
八、管棚材料及钻进注浆规范要求
1、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。
质量必须满足国家有关规定及设计要求。
2、管棚所用钢管的品种和规格必须满足设计要求。
3、注浆浆液的配合比应符合有关规定及设计要求。
4、注浆时，应预留排气孔，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。
5、管棚的孔位偏差应符合下表规定：
管棚钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1°
2
孔口距
+50mm
3
孔深
+50mm
九、质量保证措施
1、本项目的管理人员，均由取得相应的专业技术职称或受过专业技术培训，并具有一定的施工及管理经验的技术人员组成。
2、建立健全岗位责任制，每项工作都由专人负责。
3、机械管理部门定期维修、保养现场的施工机电设备，保证其满足施工需要。
4、所有进场设备在施工期内保持良好状态。
5、施工技术交底，以书面交底为主，包括结构图、表和文字说明。
技术交底经第二人复核确认无误后，交付使用，交底数据妥善保存备查。
6、做好市场调查,从中选择几个生产管理好、质量可靠稳定的厂家，作为待定的供销商，建立质量档案。
从待选定的供销商产品中按规定取样，送业主认可的质监站进行试验。
试验结果得出后，进行质量比较，从中选择最优厂家，作为合格供货商，建立供货关系。
7、建立供销商档案，随时对材料进行抽样，保证供销商所提供的产品均为合格，否则应重新认定合格的供销商。
8、原材料进场必须“三证”齐全，包括产品合格证、抽样化验合格证和供货商资格合格证。
9、原材料进场后按指定地点整齐码放，并挂标牌标识，标明型号、进场日期、检验日期、经手人等，实现原材料质量的有效追溯。
十、安全保证措施
1、坚决贯彻“安全第一,预防为主”的方针,并制订切实可靠的规则、办法,严格予以执行。
同时遵守国家、部、广州市颁发的有关安全生产的规定。
2、建立、健全安全管理制度,经理部选配懂业务、事业心强的同志担任安全监督员,工班设安全员,责任到人,挂牌作业,及时发现工地不安全隐患,制止不符合安全操作规范的各种操作。
3、按照安全技术交底的规定进行作业，由项目经理部质安员监督检查。
4、对特种作业人员进行专业培训，考核复验按《特种作业人员安全技术考核管理规则》（GB5306-85）执行，持证上岗。
5、工地所有设备,必须定期保养,使其保持良好的工作状态及具有完备的安全装置,所有机具设备的操作人员经过严格训练,持证上岗,并遵守操作规程。
6、施工现场临时用电按《施工现场临时用电安全技术规范》（JBJ46-88）执行，防止误触带电体、漏电，实行安全电压。
设专人管理生产及生活区的供电线路,随时检查、维修电力设施。
7、施工现场设置安全宣传标语牌，危险地点按《安全色》（GB22893-82）和《安全标志》（GB2894-82）要求悬挂标牌，有人经过的坑洞夜间设红灯示警。
十一、环境保护及文明施工保证措施
1、学习贯彻地方政府环保法规及有关规定，明确本标段的环保要求，增加投入，制定相应措施，处理好施工与环保的关系。
2、选用低噪音设备，采取消音措施降低施工过程中的施工噪音。
3、施工中产生的废泥浆，应先沉淀过滤，废泥浆和淤泥使用专门的车辆运输，防止遗洒。
4、开工前完成工地排水和废水处理设施的施工，做到现场无积水，排水不外溢，不堵塞，水质达标；
中铁三局桥隧公司六队
2008年9月9日
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