隧道超前大管棚作业指导书.docx
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隧道超前大管棚作业指导书
新建蒙华铁路货运专线湘赣段MHTJ-30标段内隧道工程
编号：
隧道超前大管棚施工作业指导书
单位：
编制：
审核：
批准：
2015年8月10日发布2015年8月10日实施
隧道超前大管棚施工作业指导书
1、适用范围
适用于新建蒙华铁路货运专线湘赣段MHTJ-30标段内隧道工程超前大管棚作业施工。
2、作业准备
2.1内业技术准备
（1）应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计;阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
（2）制定施工安全保证措施，提出应急预案。
（3）对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。
2.2外业技术准备
施工作业层所涉及的各种外部技术资料的搜集。
修建生活房屋。
配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3、技术要求
本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。
设计参数：
1导管规格：
采用Φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管；
2管距：
环向间距40cm；
3倾角：
外插角2°（不包括路线纵坡），可根据实际情况作适当调整；
4注浆材料：
水泥浆浆液。
5设置范围：
导向墙拱部150°范围内；
6钢花管上钻注浆孔，孔径15mm，孔间距15cm×15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。
编号为双号的钢管不开孔。
7钢管施工误差：
径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。
4、工艺流程图
4.1施工顺序
管棚加工→施工准备→施作导向墙→钻机就位→钻孔→清孔→成孔检查→报监理验收→安装管棚→注浆→封孔→报监理进行管棚竣工验收。
4.2施工程序
5、施工质量控制要求
5.1施作套拱
（1）混凝土套拱作为长管棚的导向墙，在开挖轮廓线以外拱部大于150°范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m。
导向墙采用C20混凝土，套拱内埋设钢支撑，钢支撑与管棚导向管连接成整体。
导向墙环向长度根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。
（2）导向管安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准仪配合坡度板设定导向管的倾角，用前后差距法设定导向管的外插角。
导向管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。
5.2搭设钻孔平台架、安装钻机
（1）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。
（2）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。
（3）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相吻合。
5.3钻孔
（1）为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ108mm。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
（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，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
5.4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。
用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
（2）用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
5.5安装管棚钢管
（1）钢管在专用的管床上加工好丝扣，管四周钻设孔径15mm注浆孔（靠近孔口1.5m处的棚管不钻孔，留作止浆段），孔间距15cm×15cm，呈梅花型布置。
管头焊成圆锥形，便于入孔。
（2）钻机钻进、孔内清扫结束后，用管棚钻机带动推进φ108×6mm钢花管。
安装钢管前先编号，双号者采用钢管，单号者采用钢花管，施工时先安装钢花管，然后安装钢管。
（3）接长钢管应满足受力要求，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。
（4）钢管接长采用丝扣链接方式。
管棚单序孔第一节长6（9）m，双序孔第一节长3（4.5）m，其余管长度均为6（9）m。
5.6注浆
（1）安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
（2）注浆材料：
注浆材料为水泥浆液。
（3）采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。
（4）注浆量应满足设计要求，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孔隙充填饱满。
注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
5.7施工控制要点
（1）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。
（2）钻孔外插角1°～2°以内为宜，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。
（3）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。
（4）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。
（5）掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
6、劳动组织
劳动力组织方式：
采用架子队组织模式下属的管棚作业班组。
钻机操作工3～6人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人。
7、材料要求
水泥：
采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
钢花管规格：
采用φ108壁厚6mm热轧无缝钢花管。
钻机操作工3～6人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人。
8、设备机具配置
结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：
管棚施工设备一览表
序号
设备名称
规格型号
数量
1
管棚钻机
YGL-100A
2台
2
电动空压机
LGH-22/8
1台
3
注浆机
1台
4
高速制浆机
ZJ-400
1台
5
振动棒
HZ-50
2个
6
钢模板、木模板
4套
7
型材切割机
J3G-400A
1台
8
型钢弯制机
1台
9
交流弧焊机
BX1－400
2台
10
砼搅拌运输车
JQC
2辆
11
装载机
ZLC50C
1辆
12
砼拌合站
1座
9、质量检验标准
9.1主控项目
（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，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。
检验数量：
以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。
施工单位每批抽检一次。
检验方法：
施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。
监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行检验。
（2）管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
检验数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
观察，钢尺检查。
（3）管棚搭接长度应符合设计要求。
检查数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
尺量。
（4）注浆浆液的配合比应符合设计要求。
检验数量：
施工单位全部检查。
检验方法：
施工单位进行配合比选定试验
（5）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。
检验数量：
施工单位全部检查，
检验方法：
查施工记录的注浆量和注浆压力，观察：
监理单位见证检查。
9.2一般项目
管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：
管棚钻孔允许偏差表
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1°
2
孔口距
±50mm
3
孔深
±50mm
检验数量：
施工单位全部检查
检验方法：
仪器测量、尺量
10、安全及环保要求
10.1安全要求
（1）洞口导向墙施工为高空作业，作业条件差，要求所有施工人员系好安全带，配备必要的安全防护用品。
（2）拱架等笨重物品搬运安装时必须有专人指挥，确保作业人员安全。
（3）个别部位开挖需要爆破时，只须采用松动弱爆破，爆破前必须对周边进行警戒。
（4）在导向墙施工前，对开挖边仰坡按设计要求进行临时支护措施，喷砼、施作锚杆等，确保大管棚作业时边仰坡的稳定。
（5）隧道洞口地势较陡，各种作业台架搭后进行认真检查，确保各连接部件牢靠。
在施工过程中经常性对台架进行检查。
所有台架搭设时要加密支撑，确保其稳定牢固。
（6）下雨或雨天后施工时要派人检查边仰坡的稳定性。
10.2环保要求
（1）控制施工注浆使用的水泥泄漏，避免浆液污染洞外的生活、生产用水。
对有害物质（如油料、废旧材料和生产垃圾等）经处理后运至当地环保部门所指定的地点进行掩埋，防止泄露、腐蚀造成对生态资源的破坏。
（2）施工区域、砂石料场在施工期间和完工后，妥善处理、以减少对河溪流的侵蚀，防止沉碴进入河流。
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