1管棚施工方案.docx
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1管棚施工方案
中铁十七局集团
京福铁路客专闽赣Ⅶ标项目经理部二分部
隧道长管棚
施工方案
编制：
复核：
批准：
中铁十七局集团公司京福铁路客专闽赣Ⅶ标
项目经理部二分部
二〇一〇年六月五日
目录
一、编制依据-技术标准／质量标准3
二、工程概况3
三、大管棚施工参数4
3.1原材料要求4
3.2技术参数4
四、管棚施工4
4.1长管棚及钢筋制作5
4.2导向墙浇注及导向管预埋5
4.2.1测量放样5
4.2.2开挖5
4.2.3洞口初支防护5
4.2.4锚桩加固底脚6
4.2.5导向管埋设6
4.2.6导向墙模板及加固6
4.2.7导向墙灌注砼6
4.3钻孔6
4.4安装管棚钢管及钢筋笼7
4.5管棚钢管注浆8
4.5.1压水试验8
4.5.2水泥砂浆的配制9
4.5.3注浆施工操作要求及注意事项9
4.5.4钻孔及注浆机具设备10
五、质量检查内容10
一、编制依据-技术标准／质量标准
1、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》（TZ214-2005）；
2、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定》（铁建设［2005］160号）；
3、《合福隧参04》图；
二、工程概况
合福铁路客专Ⅶ标二分部合计隧道工程16079.5m/6.5座，其中金沙隧道2361.5m/0.5座，碌櫆隧道919m/座，赤门隧道5130m/1座，岭根隧道5250m/1座，谷园隧道1803m/1座，家头隧道200m/1座，巨口隧道416m/1座。
除谷园隧道出口采用双层小导管进洞外，各隧道进洞均采用长管棚进洞。
三、大管棚施工参数
3.1原材料要求
1）导向管：
φ140mm，δ=5mm热轧无缝钢管，长度1m。
2）管棚钢管：
φ108mm，δ=6mm热轧无缝钢管。
4）导向墙：
C20混凝土，厚度100cm，宽度100cm。
5）钢架：
I18轻型工字钢
3.2技术参数
1）管距：
环向中～中40cm。
2）倾角：
钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°～3°。
3）钢管施工误差：
径向±50mm，相邻管距±50mm。
四、管棚施工
管棚施工主要工序有：
洞口开挖,洞口初支防护,锚桩加固底脚,拱架定位架设连接固定及锚固固定,预埋导向管定位焊接,导向墙挂模浇筑，搭设平台，安装钻机，钻孔，安装管棚钢管，管内外注浆。
管棚施工工艺流程图见图1。
4.1长管棚及钢筋制作
管棚采用Ф108mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，每根钢管的长度为4m至6m，在末端的钢管有一端加工成尖形;其它钢管的两端均加工成丝扣，长度为15cm，采用壁厚6mm的外套丝扣连接或采取焊接工艺.同一面上的接头不超过总管数的50％.除管尾端（与注浆泵相连的一端）有1.1米不加工成泄浆孔外，其它钢管上均加工对穿钢管的泄浆孔，孔径10～16mm,两排孔的间距为11cm，相邻两对孔线成垂直状态.
4.2导向墙浇注及导向管预埋
导向墙采用明挖，立拱架灌注砼形成；导向管采用钢拱架定位预埋。
4.2.1测量放样
采用全站仪对隧道轴线及导向墙施作断面进行细部放样。
4.2.2开挖
开挖台阶根据测量放样确定导向墙位置，采用挖掘机配合人工进行施工，开挖过程中应减少对围岩的扰动，留核心土。
4.2.3洞口初支防护
对洞口进行喷锚加固,加固参数由现场技术员按照设计图进行交底。
4.2.4锚桩加固底脚
为减少导向墙拱架下沉及后期开挖稳定,对拱架底脚进行加固处理,采用[25槽钢垫底+锚桩加固,参数:
φ108钻孔+φ100钢管+3*φ22螺纹钢筋+水泥砂浆灌筑密实,每榀拱架两侧底脚各设一根,深度至内轨顶面以下1.85m。
[25槽钢垫底两侧纵向通长各设一根。
槽钢与锚桩及拱架间进行焊接。
4.2.5导向管埋设
开挖后先进行导向管的定位埋设。
导向管采用两环钢拱架焊接加固定位。
拱架按设计尺寸制作，按设计里程及标高进行安装加固，对前后端导向管焊接点位进行放样，将导向管和定位角钢焊接于拱架上。
4.2.6导向墙模板及加固
模板采用木板挂模,对拱架应做适当加固。
4.2.7导向墙灌注砼
灌注C20砼,厚100cm,对模板支撑进行观察，发现变形及时处理，确保导向墙的位置。
4.3钻孔
⑴施工时，由洞口架设作业平台，钻机放在平台上，用四根斜撑固定在平台上，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。
为保证钻孔方向,钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。
⑵钻孔采用管棚钻机。
钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，开始施钻。
刚开始施工时要低速低压，钻深1m后转入正常转速，压力可升至1.0Mpa。
第一根钻杆外露0.2～0.3m时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。
按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。
⑶换杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格的及时更换，以保证正常作业。
⑷钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进。
或者采用套管跟管钻成孔。
4.4安装管棚钢管及钢筋笼
引导钻孔钻好后，将钻头退出，钻杆全部卸下，将预先加工好的钢管安装在大臂上，低速推进钢管，其冲击压力控制在18-20Mpa，风压控制在4.0-6.0Mpa。
当第一根管推进孔内外露30-40cm时，停止钻进，使顶进的联接套与钢管脱离，大臂退回原位，人工装上第二节钢管，大臂低速钻进，使其对准第一节钢管端部（严格控制角度），人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体，钻机再以冲击压力和推进压力顶进钢管。
接同样的方法继续加长钢管至设计长度。
用小钻头第二次钻进，将管内的残渣清除。
管棚钢管安装好后，放置钢筋笼。
钢筋笼分节制作，在工作面逐节焊接起来，直至与钢管同长。
4.5管棚钢管注浆
4.5.1压水试验
压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。
开泵前应先浆吸浆管伸入水桶，待泵吸水性正常时，关闭注浆球阀，观测泵压。
压力表正常时，持续5min不出故障即可。
.
图1超前棚管施工工艺流程图
4.5.2水泥砂浆的配制
浆液采用水泥砂浆注浆（水泥浆水灰比为1：
1，砂灰比2：
1），浆液配合比需进行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。
4.5.3注浆施工操作要求及注意事项
检查各种机具，进行试运转。
②准确测定孔位，按照设计的外插角采用钻机顶入，其顶入长度不小于管长的95％。
③注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.7-1.0MPa，注浆终压为注浆压力的2－3倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆10min以上，进浆量为20-30l/min；注浆结束后用M30砂浆填充钢管，以增强管棚的强度。
注浆过程中设专人做好记录。
注浆达到需要的强度后方可进行开挖。
④注浆过程中严格控制注浆压力，防止引起地面隆起，注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。
⑤注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染采取相应措施。
4.5.4钻孔及注浆机具设备
钻孔及注浆机具设备见下表。
钻孔及注浆设备表
序号
设备名称
规格型号
备注
1
管棚钻机
KSZ100
2
挤压式注浆泵
3
输浆胶管
4
闸阀
5
搅拌机
6
储浆桶
自制
7
配浆桶
自制
8
孔口封闭器
自制
五、质量检查内容
附：
管棚检验批质量验收记录表
管棚检验批质量验收记录表
04010305□□□□
单位工程名称
分部工程名称
分项工程名称
验收部位
施工单位
项目负责人
施工质量验收标准名称及编号
《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
施工质量验收标准的规定
施工单位检查评定记录
监理单位验收记录
主控项目
1
钢管材料质量
第6.6.1条
2
钢管品种、规格
第6.6.2条
3
管棚搭接长度
第6.6.3条
4
浆液配合比
第6.6.4条
5
注浆压力及注浆效果
第6.6.5条
一般项目
1
钻孔允许偏差（mm）
钻孔外插角
1°
孔距
±50
孔深
±50
施工单位检查评定结果
专职质量检查员年月日
分项工程技术负责人年月日
分项工程负责人年月日
监理单位
验收结论
监理工程师年月日
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