5-108管棚施工作业指导书(59-62)

φ108管棚施工作业指导书

1 适用范围

适用于本标段隧道φ１08大管棚施工作业。管棚施工位置为洞口管棚。

2 作业准备

(１)施工前必须根据施工图标识的工程及水文地质资料进行研究。

（2)按照设计并结合现场情况，选择超前支护方案。

(3)根据工程进展情况，提前加工好超前小导管。

(4)根据现场的地质条件进行试验来确定注浆液的各种参数，来指导现场施工。

(5）检查机具设备和风、水、电、等管线路，并试运转,确保各项作业正常进行。

(6)对极其松散、破碎、软弱底层，或在大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道，必须研专门的设计方案或经批准的方案,在开挖前进行超前支护及预加固,提高围岩强度、自稳能力和止水能力,确保隧道工程施工安全。

3 技术要求

施工中满足以下规范标准及设计文件:

(1)《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR ９6０4－２015

(2)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB1０75３-２０10；

（３)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【20１0】241号

(4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB1０４24—201０)

(５)《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB1０3０４－２０09 (６)《新建赤峰至京沈客专喀左站铁路工程隧道设计图》及相关设计文件。

4 施工程序与工艺流程

4．１施工程序

管棚施工程序有开挖管棚钻机平台→导向墙施工→搭设平台→安装钻机→安装管棚钢管→注浆。施工工艺流程见下图。

4.2工艺流程

施工工艺流程见图4-１

施工准备 管孔定位测量 管棚钻机就位 安装

钢花管制作

注浆材料进场、试验

安装钻杆、套管等 管孔复测

焊接套管跟进套环

浆液配合比设计

设置拌合站

测量定位

安装钢架

固定导向管 立模浇注导向墙

图４-1 管棚施工工艺流程图

5施工要求

5.1施工工艺

①开挖管棚工作室

施工中应参照设计、规范、既有技术等开挖管棚平台空间。洞口大管棚可利用土台作为施工工作面;洞内须加大开挖拱顶断面70cm，形成纵向3m的管棚空间。

在起拱线以上半断面的工作室，若一次开挖成型,因净空高、跨度大，工期长且不安全,故宜分步开挖,分步施钻，即先在两边拱脚分别开挖两侧两个工作室,钻孔、安管、注浆之后，再开挖中间工作室,中间工作室可弃碴于两侧，这样既减少一次开挖工作量又便于移动钻机，有利于钻孔作业。

②导向墙施工

导向墙设计:导向墙采用Ｃ20混凝土,截面尺寸1m×1m，环向圆心角14０°，导向墙内设３榀9节Ｉ1８工字钢架,钢架外缘焊接Φ140壁厚５mm导向钢管,钢管与钢架焊接，钢架各单元由钢板+螺栓连接：接头处焊缝高度要求底板ｈf=9mm, 翼缘hｆ=１２mm.钢架尺寸以中心线计算。

导向墙工字钢布置图如下所示：

导向墙模板：采用I1８a工字钢，9榀９节,环向圆心角140°,上铺１.2m×0.3m×0.05m小钢模，堵头采用5cm厚木板，顶模立1.2ｍ×０.3ｍ×0.05ｍ小钢模。

导向钢管的安设:导向钢管环向间距４0cm,上仰角0-１°。

导向墙开挖：开挖前放出中线，测量标示洞口起拱线高程,按5０cm每级标出弧形横向宽度,准确定位导向孔位置。

导向管及钢架安装示意图

③搭设平台,安装钻机，测孔定位

钻机平台尽量一次搭好。钻孔顺序,由高孔位向低孔位进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位、定向；

用两台钻机平行作业,互不干扰;

安装钻机。钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。钻机距掌子面,一般不应超过2m；

钻机定位。进钻前,用全站仪及水准仪定出掌子面管棚孔位。根据管棚外插角，架立钻机时,可用手罗盘、经纬仪、测斜仪、挂线相结合的方法,确保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。

④钻孔、扫孔

先钻单号孔（钢花管）,钻一孔，注一孔,待全部完后，再钻双号孔（钢管)，以便检查注浆质量；

岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；围岩局部注浆效果不好的,钻进时产生坍孔、卡钻者，需补注浆后再钻进;

钻进中遇地质复杂带而不能钻进成孔时,一般应补注浆，待围岩固结后再钻进。也可采用一步钻孔法，即不取岩芯,不回收钻头，用异型接头把钻杆与钢管连接起来,并在钢管前端安装合金钻头。钢管随进度逐根接长,直到设计位置；

钻机开孔时,要低速低压，待成孔1.0m后，压力可升至1．0ＭＰa。遇软质围岩或流塑状粘土,改用低压钻进;

扫孔：钻孔完毕后,及时清理孔内余渣，即扫孔，用Ф１0８岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5ｍ左右。扫孔完毕后,即安装打入管棚钢管。

⑤安装管棚钢管、钢花管

管棚钢管、钢花管节与节之间通过长300mm的Ф114钢管用丝扣连接；

接头在相邻孔需错开连接，分别采用3m、6m和9m钢管错开布置。

安装时,可用人工配合钻机顶进,如遇故障,须清孔，然后再将管插入。也可用4．5kW卷扬机反压安装;

安装钢筋笼:管棚钢管安装好后,放置钢筋笼并注浆。管内设

置的钢筋笼,由4根Ф22螺纹钢筋焊接在壁厚3.5mm、长5cm的管节上而成,钢筋笼在加工中心分节制作,在工作面逐节焊接起来(钢筋接头可以不搭接)，直至与钢管同长。管内设置钢筋是为了增加管

棚刚度。

⑥注浆

钢花管:编号为单号的钢花管注水泥单液浆,注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验,尾部150ｃm段作为止浆段,注浆完后，关闭预先设置好的阀门。设计注浆参数为：

钢管：双号孔为钢管,待单号孔（钢花管)全部注浆完毕后,再向双号孔中灌注M5水泥砂浆。

水泥浆液水灰比为１:1；注浆压力0．５~2.０MＰa，终压2.0M Ｐａ，并稳压１5分钟;单孔注浆量（参考）:Q=πＲK２Ｌηξ注浆顺序：打好一孔,注浆一孔,先注无水孔,后注有水孔,从拱顶顺序向下进行，如遇窜浆或拒浆,则可间隔一孔或数孔注浆。

注浆结束的条件如下：单孔结束条件，注浆压力达到设计终压2.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上。

全段结束条件:所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏泥情况。

注浆完毕用铁锤敲击钢管,如响声清脆,则说明浆液未填充满钢管,需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求,应进行补孔注浆。

注浆结束条件：注浆在达到结束的条件后,应利用止浆阀堵塞注