管棚施工方案.docx

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管棚施工方案

一、工程概况2

1.1、工程概述2

1.2、施工要求3

1.3、施工条件4

二、编制依据4

三、施工计划4

3.1、施工进度计划4

3.2、材料与设备计划4

四、施工工艺5

4.1、技术参数5

4.2、工艺流程5

4.3、施工方法5

4.4、施工注意事项9

五、管棚施工组织措施10

5.1施工组织机构10

5.2施工人员配置10

5.3投入主要施工设备10

5.4施工质量保证措施10

六、施工安全保证措施11

6.1、施工安全技术保证措施11

6.2、应急预案13

一、工程概况

1.1、工程概述

本工程为木垒至鄯善公路下穿兰新铁路的一处新建1-16.00m钢筋混凝土箱形桥，铁路中心交越里程为K1566+063.3，与铁路正交布置，箱形桥采取路侧预制，盾构顶进的方法施工；因此，为保证盾构顶进安全顺利及铁路路基稳固，采用注浆加固及管棚支护的方法加固路基，管棚防护范围为箱形桥顶板及两侧。

1.2、施工要求

（1）兰新铁路框架桥顶面管棚采用53根φ273×10mm无缝热轧钢管，间距均为40cm,打入长度17m，管棚中心距框架桥顶板顶为25cm，在线路右侧的顶部管棚端部采用Ⅰ50a工字钢与管棚焊接。

侧管棚沿箱形桥边墙方向打入，即与公路中心线平行布置。

（2）管棚施工时，必须精确定位，采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，无缝钢管丝口连接，同时管棚打设到位后应及时注入M30水泥浆，确保管内密实。

（3）棚管规格：

Ф273×10mm无缝热轧钢管。

（4）棚管连接：

管棚钢管间的联结采用φ245×10无缝热轧钢管导入Ф273钢管内，导入被联接钢管内各30Cm，并将被联接钢管处加工成“V”形坡口，进行焊接相联，“V”形坡口宽为8mm.深为10mm。

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。

（5）质量标准：

①开孔精度≤20mm。

②终孔左右偏斜应≤50mm。

③相邻两管棚的水平误差不得大于2mm

④钢管打设长度与设计长度误差不得大于100mm；

⑤管内与管外环状间隙注M30水泥浆。

1.3、施工条件

线路两侧先与工务段联系迁移既有管线，然后开挖工作面，搭设钻机平台。

施工前应与工务、电务、运输等相关部门签订施工安全协议等手续。

向铁路局申请慢行施工命令，线路有列车经过时停止施工。

二、编制依据

乌鲁木齐铁路局项目管理所提供的《木垒至鄯善新建公路穿越兰新铁路工程施工图》。

乌铁总（2010）174号“关于公布《乌鲁木齐铁路局铁路营业线施工及安全管理实施细则》的通知”规定。

铁道部《铁路技术管理规程》、《铁路工务安全细则》及铁道部运输《营业线框构顶进作业限制慢行时间指导性意见》、<<铁路桥涵施工规范TB10414-2003>>、<<铁路桥涵工程质量检验评定标准TB10415-2003>>。

现场踏斟资料。

三、施工计划

3.1、施工进度计划

管棚施工于5月1日开始，5月31日完成。

3.2、材料与设备计划

管棚钻机1台、电动空压机4台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台。

四、施工工艺

4.1、技术参数

管棚防护参数：

管棚防护范围为箱身顶板及两侧，采用φ273×10mm无缝热轧钢管，间距均为40cm,打入长度17m，管棚中心距框架桥顶板顶为25cm，在线路右侧的顶部管棚端部采用Ⅰ50a工字钢与管棚焊接；箱身中部路基土采取用挖机将小导管压入土中，喷M20水泥浆进入土体，小导管每节可为3m-5m，采用Φ50mm钢管，孔身设置Φ8mm孔，梅花形布置。

4.2、施工工艺流程

申请慢行命令人员设备进场工作面基础开挖打造三通一平地板轨道铺设设备安装调试调试钻机方位及倾角安装钻具钻进回次加尺钻进直至设计长度清孔验孔棚管顶进钢管接长顶进至设计长度管内与管外环状间隙注浆转入下一循环

4.3、管棚打设工法

根据工程设计，地质特征等拟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引导孔（Φ300mm），然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

其主要工序如下：

4.3.1、钻孔

⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ300mm。

⑵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并。

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，成孔后对孔进行编号并及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为顶进开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导箱形桥顶进施工。

4.3.2、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用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

4.3.3、安装管棚钢管

⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣，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引导孔（Φ300mm），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，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。

4.3.4、注浆

⑴安装好管即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

⑵注浆材料：

注浆材料为M30水泥浆或水泥砂浆。

⑶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，注浆量以水泥浆液从环装空隙口流出为准。

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。

4.3.5、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，管棚不得侵入顶进开挖面内，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。

4.3.6、各工序要求

①工作面要求

ⅰ、将既有兰新线下行侧路肩墙以外平台按1:

1.5的坡率放坡用挖机开挖至路肩墙顶以下2.2米，并在边坡侧留出箱顶管棚工作平台，便于安放钻机，工作场地高程要低于管棚管口底设计高程1.30m。

待箱顶管棚施工完毕，箱身两侧管棚从上往下分层进行钻孔，每层1.5m，第一层孔顶开挖中线往下1.5m依次往下推，必要时在管棚周围及工作面喷砼,防止工作面坍塌。

工作面要求地基稳固，平整工作场地后采取现浇15cmC15砼作底板。

ⅱ、箱顶管棚施工时工作面宽度为框架桥宽20.8米，另外两侧各加2米（管棚机械及人工操作需要），工作面宽度总共为24.8米；工作面长为机械长度3米加管棚钢管长度6米，共计长度为9米。

箱身两侧工作面宽2米，长9米（见下页图）。

②搭设钻孔平台，安装钻机

ⅰ、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台钻机由高孔位向低孔位进行。

ⅱ、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、唯一而影响钻孔质量。

ⅲ、钻机定位：

钻机要求与已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。

③调试钻机方位、倾角

ⅰ、钻机孔位、入孔方位角、倾角必须在可靠的测量数据的基础上进行。

ⅱ、孔位确需移动时，须报监理工程师同意，并计算回归角度。

ⅲ、管棚管不允许向下倾斜，钻孔开孔角度可比设计角度上仰1~2‰并在钻进中回归设计轨迹线。

④钻进、管棚顶进

ⅰ、钻进前要对钻机定位，方位角及倾角情况等进行全面复检，确认正常后开钻，为保证施工精度，利用全站仪放出开孔中心线；

ⅱ、安装孔口管：

管长1米直径通常为大于钻杆直径5cm，其作用在于防止孔口因钻杆摩擦和泥浆的冲刷下坍塌；

ⅲ、检查时若发现有个别长管棚侵入开挖线内时或相邻长管棚孔相交于一处时，必须进行注浆处理后待注浆强度达到后再重新钻孔；坍孔后也按此方法进行压浆处理。

ⅳ、管棚施工期间派技术人员对线路的位移及沉降进行跟踪观测，发现线路变形应立即停止施工，待线路恢复后再行施工，线路每天的沉降速率不超过2mm。

ⅴ、管棚施工前必须与相关设备单位联系，将各种缆线架空。

管棚施工在列车通过间隙进行，列车通过时严禁作业。

ⅵ、钻进一般宜中、低压力，中速匀速前进。

ⅶ、钻进加尺及每个孔的地质等情况要认真记录。

⑤环状间隙及管内注浆

注浆原理是混合浆液通过注浆口特制的节门后，在压力作用下流经钢花管、管外环状空隙，将管内空气挤压排出并将钢管和环状空隙充填密实的过程（见下图）。

注浆步骤：

ⅰ、注浆前用高压风进行管内泥砂清除，再将孔口密封并留排气孔，最后用砂浆泵压入M30水泥浆。

ⅱ、注浆流程：

搅浆→储浆桶→注浆泵→注浆管→棚管→环状间隙→排气孔

ⅲ、注浆量以水泥浆液从环装空隙口流出为准，而后关闭管口节门，完成注浆。

ⅳ、停止注浆，7小时后卸除管口节门。

4.4、管棚施工注意事项

（1）施工中应临时对钢管采取加固，确保管棚施工的稳定性。

（2）管棚底面距离框架顶板顶为12.5CM，管棚施工时，必须精确定位。

（3）管棚打设到位后应及时注入M30水泥浆，注浆必须保证管内外间隙注满填充密实，注浆时要注意对正在施工的临孔产生影响，因此要错开时间和空间位置。

（4）管棚打设时必须控制轨面沉降以及各种缆线等设备，终孔跟踪注浆，列车通过时严禁作业。

五、管棚施工组织措施

5.1组织保证

组织机构：

5.2、施工人员配置

技术负责1人，钻机操作工3～6人，管棚加工3人，钢管顶进8人，注浆6人，合计24人；

5.3、投入主要施工设备

水平定向钻机2台、装载机2台、电动空压机4台、注浆机2台、ZJ-400高速制浆机2台，电、气焊割设备，立式杆泵，污水泵等辅助设备配套齐全。

5.4、管棚施工质量保证措施

ⅰ、工程开工前认真做好技术交底，做到人人明白技术要求，个个分担技术责任。

ⅱ、上岗人员必须经过技术培训，特殊工种必须持证上岗。

ⅲ、施工人员必须遵守当地及甲方依法制定的有关规定。

ⅳ、主要工序由本工序负责人进行自检，自检合格并主动向下步工序负责人交接后，方可转入下步工序。

ⅴ、认真执行本工法及有关的质量标准。

ⅵ、做好施工各环节的各种资料的记录、整理及归档工作。

ⅶ、由质检人员负责质量检查工作。

ⅷ、如遇特殊情况，及时向监理工程师等上级部门汇报，采取相应措施。

ⅸ、定期召开会议，就施工质量及工作重点进行研讨。

6、管棚施工安全保证措施

6.1、管棚施工安全保证措施

1.施工人员必须带安全帽,穿防滑鞋。

打钻中须带口罩防止砂尘进入眼鼻。

2.施工的废水、污水通过沉淀池进行初步净化后再排入排污系统。

3.施工现场的生活、施工垃圾，要及时清理和打扫，集中后运入出口处埋入弃渣场内。

4.开挖过程中应加强监控测量，其中线路的位移和沉降为必测项目。

5.封锁及慢行施工安全措施

（1）营业线要点施工，严格按批准的施工计划执行。

按规定设置驻站联络员和施工现场防护员，配备可靠的通信联络工具，坚持不间断的联络，凡联系中断，施工现场防护员应及时向施工负责人汇报，施工负责人必须安排及时恢复线路。

（2）驻站联络员每次发出预报、确报或变更通知，现场防护员必须认真复诵，确认无误并做好记录后，按施工负责人要求设置防护。

现场防护员发出预报、确报信号的同时，应加强警戒，注意了望，监视来车。

如施工地点的停车防护信号尚未撤除或待避工作尚未做好而列车接近，防护员应立即向列车显示停车手信号，迫使列车停车。

（3）所有封锁及慢行施工，施工负责人必须绘制与现场实际相符的封锁或慢行防护图，并对参与防护人员进行培训并现场交底，确认响墩设置、标志设置、防护位置及防护标准．

（4）所有封锁及慢行施工，施工负责人必须安排专人对所使用的通讯设备、防护旗、灯、响墩、火炬进行全面检查并确认良好方可使用。

如双线之一线封锁施工，必须按规定在两线间设置警戒绳，所有施工机具材料不得侵入邻线．

6.线路慢行施工防护图

在区间线路上施工，使用移动减速信号的防护示意图：

注：

速度大于120km／h至200km／h的线路，按不同线路速度等级的制动距离

在移动减速信号牌外方增设带K字的移动减速信号牌。

（长度单位：

m）

双线线路在另一线路上设置施工作业标志（防护范围外）

7、施工安全重点卡控项（表）

管棚施工安全重点卡控表

序号

卡控重点

卡控项点

卡控措施

现场卡

控人员

1

施工前

管棚施工施工前准备工作

1、与各设备管理单位签订施工安全协议，严格按批准的施工计划组织施工，严禁无计划超范围施工。

2、按规定设置施工安全防护。

3、严禁机械、料具、人员侵限。

按规定及时下道避车。

4、严禁破坏或损坏行车设备。

胡广传

2

施工中

管棚施工施工过程控制

1、所有作业人员进入施工现场时，都应按规定穿戴好安全防护用品。

2、非作业人员不得进入作业区。

3、凡独立操作机电设备人员,必须经过安全技术训练,非本职人员禁止用机电设备。

4、防护人员保持5分钟通话1次，保证行车安全。

防护人员严禁参与施工作业，保持与施工人员联系畅通，对列车运行情况要及时通知现场施工作业人员，确保人身安全，防护人员不得参与施工作业，必须集中精力防护。

钟汉文

龙威

3

施工后

线路恢复

1、开通前认真检查线路轨距、水平、方向。

2、开通前组织人员检查施工机具是否撤离线路。

3、开通前防护员做好接车准备。

钟汉文

龙威

6.2、应急预案

6.2.1、应急处置组织机构

组长：

钟汉文

成员：

胡广传、钟汉文

现场负责人：

黄冬

安全负责人：

乔永华

组长：

负责全面工作，担负领导责任。

指导和安排现场应急事件的处置。

现场负责人：

负责施工现场的全面工作。

安全负责人：

专职安全，具体负责管棚施工过程中安全工作及各施工队的安全监督工作。

6.2.2、应急措施

6.2.2.1、施工应急措施

施工期间，工地负责人不得离开工地，跟班督促检查，确保管棚施工顺利，线路状态良好。

6.2.2.2、应急措施防护人员和物资的配置

为确保既有线的行车安全，在施工时必须有专人在现场进行安全防护，工地施工现场要备齐防护工具及抢险物资。

如有安全隐患时要立即停止施工，向车站汇报，如有必要应中断列车运行。

主要应急物资配备如下：

道碴40m3，编织袋1000个，装载机1台，挖掘机1台，自卸汽车1台。