公路隧道管棚施工作业指导书.docx
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公路隧道管棚施工作业指导书
隧道工程管棚施工作业指导书
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审核:
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隧道工程管棚施工作业指导书
一、工程概况
xx高速公路共有隧道19条，其中：
主线隧道17条，双洞总长:
15617米；连接线隧道2条，单洞总长：
1650米；长大隧道2条：
官舟隧道2295m、张家寨隧道2041m；全部隧道共有23个施工作业面，21个施工队伍。
xx高速公路隧道围岩等级以IV、V级为主，中长隧道个别段落存在III级围岩，具体隧道情况见下表：
表一：
xx高速公路主线隧道统计表
序号
标段
隧道名称
结构形式
围岩长度
备注
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
1
1标
青枫山隧道
分离式
130
124
85
146
2
偏岩隧道
分离式
85
100
89
100
3
2标
大坪隧道
分离式
460
495
420
560
4
安家坡隧道
分离式
80
234
75
250
5
窄岩隧道
分离式
190
288
190
260
6
3标
艾坝隧道
分离式
890
303
890
302
7
4标
官舟隧道
分离式
660
1275
345
660
1215
381
8
5标
卢溪洞隧道
分离式
376
555
70
698
245
70
9
下宅隧道
分离式
540
374
74
562
361
72
10
青龙隧道
分离式
783
135
77
700
200
82
11
官庄隧道
分离式
371
152
49
430
137
45
12
6标
汪家坡隧道
分离式
1225
235
1340
110
13
7标
安家田隧道
分离式
447
412
456
391
14
8标
洞子头隧道
分离式
40
290
50
268
15
9标
官林隧道
分离式
770
105
47
710
115
67
16
10标
张家寨隧道
分离式
1640
388
1675
355
17
马头山隧道
分离式
215
375
44
220
390
41
表二：
连接线隧道统计表
序号
标段
隧道名称
结构形式
围岩长度
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
1
2标沙子连接线
沙子隧道
单洞
330
580
2
桐园隧道
单洞
350
359
为积极推广“零开挖”进洞理念，遵循“早进洞，晚出洞”的原则，尽量避免对山体的大挖大刷，最大限度地降低洞口边仰坡的开挖高度，以保证山体的稳定；同时充分考虑隧道洞口地形、地貌等因素，减少对洞门自然景观的破坏，在通过断层破碎带、软弱围岩带和浅埋地段时采用长大管棚进行超前支护。
二、编制目的
为明确xx高速公路隧道超前大管棚作业的具体规定、施工要点和相应的工艺、质量标准，规范xx高速公路隧道施工行为，提高管理水平，保证施工质量安全，细化施工工艺标准和操作规程，特编制此高速公路隧道工程管棚施工作业指导书。
三、编制参考资料
《公路隧道施工技术规范》（JTGF60-2009）
《公路工程质量检验评定标准》（JTGF80-2004）
《公路隧道工程现场施工技术》（人民交通出版社2005年9月）
《高速公路施工标准化施工技术指南》（交通部公路局）
《贵州省沿河至榕江高速公路沿河至德江段土建工程施工图纸》
四、基本概念
1、施作套拱
⑴混凝土套拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部126o范围内施作，导向墙采用C25砼，截面尺寸为0.7×2.0m，要保证其基础稳定性。
⑵隧道出口管棚施工长度16～40m，管棚为热轧无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm。
为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘设Φ127壁厚4mm导向钢管，导向钢管环向间距0.4m，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。
用全站仪在工字钢架上定出其平面位置；用前后差距法设定孔口管的外插角，外插角1o-3o，导向钢管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。
2、搭钻孔平台安装钻机
⑴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。
⑵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。
⑶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。
用全站仪、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。
3、钻孔
⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用127mm。
⑵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。
⑶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。
⑷钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
⑸钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑹认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
4、清孔验孔
⑴用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
⑶用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
5、安装管棚钢管
⑴钢花管（钢管）在专用的管床上加工好丝扣，钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm注浆孔，（尾部留1.5m不钻孔作为止浆段），孔间距188mm，呈梅花型布置。
编号为双号钢管不开孔，管头焊成圆锥形，便于入孔。
⑵棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的导向孔（Φ127mm），然后用装载机在人工配合下顶进钢管。
⑶接长钢管应满足受力要求，管棚采用丝扣连接，丝扣长15㎝，Φ102×6套丝钢管长30㎝；相邻钢管的接头应前后错开，同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。
⑷为了提高导管的抗弯能力，可在钢管及钢花管内设置钢筋笼，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。
6、注浆
⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
⑵注浆材料：
注浆材料为水泥浆液水灰比1:
1（重量比），水玻璃浓度35波美度，水玻璃模数2.4。
⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压力0.5～1.0MPa，终压2.0MPa，持压15min后停止注浆。
注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。
⑷注浆量应满足设计要求，浆液扩散半径不小于0.7δ（δ为相邻两根钢管的中心距离）；若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
注浆结束后用M30水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。
⑸根据实际需要可在钢管内设置钢筋笼，并灌注水泥砂浆。
7、施工控制要点
⑴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。
⑵钻孔外插角1°～3°以为宜，工点应根据实际情况作调整。
钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°。
施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
⑶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。
⑷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。
⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
8、机具配备
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1辆、ZLC50C装载机1辆。
●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
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1o
2
孔口距
±50mm
3
孔深
±50mm
9、注意事项
大管棚必须在洞身开挖前完成。
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。
管棚施工工艺框图
五、施工技术安全环保措施
1、作业准备
（1）施工前应充分掌握隧道设计图纸及相关文件内容，并及时与现场核对。
进行施工技术交底，作业人员应进行岗前培训和安全教育，特殊工种的作业人员应持证上岗。
（2）施工机械配备应满足正常的施工需求。
（3）开工前应完成注浆用浆液配合比设计，所用钢材进场、检测等工作。
2、技术要求
（1）技术指标：
管棚根数、入孔深度和注浆效果达到设计要求，加固围岩，确保隧道进洞和洞身开挖安全。
（2）技术标准：
管棚为热轧无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm。
管棚长度、环向间距、外插角度、布置范围、注浆参数均遵照设计要求执行。
3、安全措施
（1）施工前对全体作业人员进行培训，增强施工人员安全意识。
（2）施工时必须选用经检验合格的机具，防止机械事故的发生。
（3）施工作业平台必须搭设牢固、平整。
（4）注浆人员必须按要求配戴防护用品，不得直接接触浆液。
（5）施工的各班组间，应建立完善的交接班制度，并将施工、安全等情况记载于交接的记录簿内；工地值班负责人应认真检查交接情况。
（6）所有进入隧道工地的人员，必须按规定佩戴安全帽等安全防护用品，遵章守纪，现场用专人指挥。
（7）物管人员严禁入场。
（8）将管棚每个钻孔作为地质预探预报的手段，并贯穿于施工全过程；地质资料及时整理，为安全施工提供依据。
（9）在钻孔作业中，要采取措施防止孔口突水突泥发生，如有迹象发生应及时处理。
（10）掌握好与正常钻进的压力和速度，防止断钻杆事故。
（11）钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、塌孔等故障，要积极采取措施组织处理。
（12）所有从事钻孔注浆作业人员必须听从机长统一指挥。
机长有权处理钻孔现场发生的紧急事宜，直至停钻和撤离施工人员。
4、环保措施
（1）建立健全文明施工的各项规章制度，对员工进行的文明施工教育及文明施工交底。
（2）严禁乱挖乱伐，破坏隧道周边原生态环境。
（3）尽量安排白天施工，避免夜间扰民。
（4）做好集水管沟、集水井及沉淀池，严禁放任出水漫流而侵泡基础。
（5）施工现场保持清洁整齐，对现场管材、钢筋、水泥进行集中有序存放，水泥及渣土卸运时防止遗洒扬尘。
（6）废浆液等建筑垃圾运至弃渣场集中掩埋处理。
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