大管棚施工技术交底.docx

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大管棚施工技术交底

技术联系单

编　号

XXXX—034

工程名称

XXXX标段

日　期

2011年4月09日

致：

XXXX标段工程部

事由：

关于XXXX线暗挖出口进洞大管棚施工事宜。

内容：

大连202路轨道延伸工程XXXX线明暗交界CK24+030洞口处采用大管棚配合小导管施工，该段属于Ⅴ级围岩浅埋偏压段。

一、施工工艺

1.1、管棚参数

1）钢管规格：

管棚长为30m，用每节长4～6m的热轧无缝钢管（Φ108mm，壁厚5mm）以丝扣连接（连接钢管采用Φ120mm壁厚6mm，长300mm）而成（如下图所示），同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。

2）钢管部分加设钢筋笼，以提高导管的抗弯能力。

钢筋笼由四根主筋和固定环组成，（如图所示）。

编制：

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接收人：

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XXXX—034

工程名称

XXXX标段

日　期

2011年4月09日

内容：

3）管距：

环向间距中至中为40cm；长管棚设置范围：

拱部106°6′30″共有33根。

4）奇数号者采用钢花管，偶数号者采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量；钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。

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XXXX—034

工程名称

XXXX标段

日　期

2011年4月09日

内容：

孔径为Ø15mm

5）掌子面开挖根据地质条件可采用10～20cm厚喷砼。

1.2、导向墙参数

1）导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m×1m。

为保证长管棚施工精度，导向墙内预埋2榀I18工字钢架，钢架外缘设Ø140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。

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工程名称

XXXX标段

日　期

2011年4月09日

内容：

（2）大管棚沿水平方向向上倾斜1°

（3）外插角10°，长2.5m；钢管环向间距40cm，纵向间距1。

（4）相邻工字钢间采用Ø22钢筋连接，环向间距1.0m内侧布置，并焊于钢架内翼缘处。

（5为保证导向墙侧模在混凝土浇筑过程中，防止出现跑模、漏浆现象，需加强导向墙侧模支撑支护，特别是导向墙拱脚处。

（6模板浇筑混凝土前涂刷脱模剂。

（7加强现场混凝土的保温防护及临时用电安全。

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XXXX标段

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2011年4月09日

内容：

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工程名称

XXXX标段

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2011年4月09日

内容：

1.3、管棚注浆施工工艺

双液钻孔注浆工艺流程及平面布置

（1）注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆试验，确定合理的注浆参数，据以施工。

（2）注浆采用水泥-水玻璃利用三通管同时注入，水泥浆必须拌制均匀，并按比例注入水玻璃浆液。

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XXXX标段

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2011年4月09日

内容：

（3）注浆过程中随时检查孔口、邻孔、河沟、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆孔，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。

（4）双液注入水泥与水玻璃浆如压力突然升高，则关停水玻璃泵，进行单液注浆或注清水，待泵压正常时，再进行双液注浆；水泥与水玻璃双液注浆进浆量很大，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。

（5）注浆完毕后用铁锤敲击铁管，如响声清脆，说明浆液未充满钢管，需采取补注后重注；如响声低哑，则说明浆液以填满钢管。

1.4、XXXX线CK24+030仰坡参数。

1）仰坡坡比1:

0.25杂土坡比系数1：

0.5。

2）处理洞口上部孤石，减少安全隐患。

3）施做导向墙时严禁超挖，预留核心土。

4）注意导向墙拱脚处土质情况，必要时做地基承载力试验。

5）增加锚喷锚杆：

为确保导向墙稳固，在距离导向墙顶部20cm～50cm处拱顶90°范围内打设一排Ø25锚杆（锚杆与导向墙焊接连接），打设方向斜向上10°~15°，环向间距1m，共计15根。

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（6）土石方开挖方法

①洞口边仰坡和明洞土石方根据测量边坡线，采取自上而下、分阶分层（约1.5～2m）开挖，每开挖一层，就及时对边、仰坡按设计图纸进行砂浆锚杆支护及挂钢筋混凝土锚喷，同时设泄水孔。

②土方开挖采用挖掘机开挖。

石方开挖采用浅孔光面爆破，局部地方可采用破碎炮，土石方采用挖土机、轮式装载机等机械配合自卸汽车运输，渣土运输到指定的弃渣场堆放。

（7）开挖要点及注意事项

①爆破施工应符合边坡施工开挖原则，配合台阶施工。

在爆破危险区应采取安全措施避免对其它构造物造成破坏；

②不应在边坡潜在塌滑区超量堆载，危及边坡稳定和安全；尽量避免通长大断面开挖；

③当边坡变形过大，变形速率过快，周边环境出现沉降开裂等险情时应暂停施工，并采取相关应急措施。

④边坡工程开挖后应及时实施支护（封闭），避免长期裸露，降低边坡稳定性。

⑤洞口施工爆破作业，严格控制爆破药量，减小爆破振动。

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2011年4月09日

内容：

（8）边仰坡锚喷支护

边、仰坡按设计坡度修整到位后，及时分层进行边仰坡防护喷锚作业（直至到路基面标高），以防围岩风化、雨水冲刷渗透而造成坍塌。

支护基本施工工序为：

自上而下分层开挖，每次开挖深度不大于2.0m，之除浮后修整坡面，清土，安设泄水孔PVC管，喷射0.05m厚C20混凝土，保温，强度到达70%后钻孔、安设锚杆、注浆，安设连接件，挂钢筋网，再次喷射0.05m厚的C20混凝土，强度达到70%开挖下层，重复支护过程直至全部完成。

二、工艺流程

施工工艺流程见附图。

洞口明暗挖交接段开挖时挖至拱顶轮廓线下20mm左右，拱顶即作导向墙施工和砖机架设的平台。

2.1施作导向墙

1）导向墙起始里程CK24+030。

2）洞口导向墙土方开挖时挖至拱顶轮廓线以下20mm处，搭设导向墙底模。

开挖到位后，底模采用15mm厚竹胶板直接落在拱顶土方上拱顶土方要修整圆滑平顺，有足够承载力。

3）导向墙侧模面板采用15mm厚竹胶板，面板后每隔300mm设背楞（50*100mm方木）一道，背楞处设三角支撑，以防止跑浆；

4）工字钢安设可每隔500mm采用Φ25定位筋定位。

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内容：

5）Φ140钢管作为管棚的导向管，它安设的平面布置、倾角、外插角的标准度直接影响管棚的质量。

用经纬仪在工字钢上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定钢管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。

钢管牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。

2.2架设钻机

1）钻机架设于预留的拱顶工作平台上，对拱顶平台进行夯实，铺设钢垫板，其上沿洞身纵向铺设枕木，钻机架设于枕木上，连接牢固稳定，确保施钻时钻机不产生不均匀下沉、摆动而影响钻孔质量。

钻孔由高孔位向低孔位进行，奇数第一节采用6m长钢花管，偶数第一节采用3m长钢管，并逐根进行编号。

2）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。

用经纬仪、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想吻合。

2.3钻孔

1）为了便于安装钢管，钻头直径采用Ø130mm。

2）钻孔前先检查钻机机械状况是否正常；钻孔时根据情况确定产生坍孔、卡钻的原因，采取补注浆后在钻进。

如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻。

3）钻机开孔时钻速宜低，钻深至20cm以后转入正常钻速。

4）第一节钻杆钻入岩层尾部剩30cm时钻进停止，钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆（联接固定），钻机低速送至第一根钻孔尾部，转入正常钻速。

每次接长，按上述方法进行。

5）钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。

6）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。

作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。

7）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

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2.4清孔验孔

1）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。

2）用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

3）用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

2.5安装管棚钢管

1）钢管在专用的管床上加工好丝扣。

2）顶管施工完毕后对每根管进行清孔处理，防止杂物堵塞在管内造成后续管棚注浆工作无法开展。

2.6注浆

1）安装好有孔钢花管后即对孔内注液，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。

单号为有孔钢花管。

2）注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应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。

注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。

3）长管棚钢花管注浆采用水泥浆液，注浆参数初拟如下：

①水泥浆液水灰比2:

1。

②注浆压力：

0.2～3.0MPa

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。

钢管增设钢筋笼并采用M30水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。

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4）采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，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。

注浆量应满足以下要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；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空隙填饱满。

5）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，注浆套管上准备有出气管与进浆管，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，利用锚固剂封闭导向墙后背空隙，防止漏浆。

6）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。

7）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10min，才结束注浆。

8）不能无限制注浆，满足两个条件即可。

①注浆压力满足的情况，注浆量达到设计80%即可。

②如果注浆压力不足，注浆量达设计100%即可停止注浆。

③为安全起见，应分2~3次进行调压注浆，先低压后高压，先单号后双号

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导向墙管棚施工工艺

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内容：

二、超前导管及管棚注意事项：

1、超前导管和管棚支护设计参数值

支护形式

适用地层

钢管直径（mm）

钢管长度（m）

钢管钻设注浆孔的间距（mm）

钢管沿拱的环向布置间距（mm）

钢管沿拱的环向外插角

每根长

总长度

导管

土层

40~50

3~5

3~5

100~150

300~500

5°~15°

管棚

土层或不稳定岩体

80~180

4~6

10~40

100~150

300~500

不大于1°

1）导管和管棚采用的钢管应顺直。

2）导管如锤击打入时，尾部应补强，前段应加工成尖锥形。

3）管棚采用的钢管纵向连接丝扣长度不小于150mm，管箍长200mm，并均采用厚壁钢管制作。

2、导管和管棚安装前应将工作面封闭严密、牢固、清理干净，并测放出钻设位置后方可施工。

3、管棚施工应符合下列规定:

①钻孔的外插角允许偏差为0.5%；

②钻孔应由高孔位像低孔位进行；

③钻孔孔径应比钢管直径大20～30mm；

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内容：

④遇卡钻、坍孔时应注意注浆后重钻；

⑤钻孔合格后应及时安装钢管，其接长时连接必须牢固。

5、导管和管棚注浆应符合下列规定:

注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实，其注浆量和压力应根据试验确定；

6、钢管棚需按设计位置施工，为保证精度，应注意运用测斜仪，进行钻孔偏斜度测量，严格控制管棚打设方向，并做好每个钻孔地质记录，考虑到施工误差，管棚施工时设置适当的上抬量。

7、做好钻机和钻具的选型工作，选用钻机首先应先适应钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平方向360°范围内钻孔，施工时应有导向架。

8、管棚施工时，应对钢管主要材料进行材质检验。

9、轴线与衬砌外缘线夹角<1°。

10、施工误差：

径向不大于20cm，沿相邻钢管方向不大于10cm。

11、单根钢花管的注浆量按下式估算：

Q=πR[K]Lη

式中R[K]为浆液扩散半径，取R[K]=0.6L[0]；L[0]为注浆管中至中的距离；L为钢花管长；η为岩石空隙率（％）。

12、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。

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