长管棚施工方案

新建云桂铁路（云南段）八标

上村隧道大管棚施工作业专项方案

编制：_________________________

审核：_________________________

批准：_________________________

中铁十九局集团有限公司

云桂铁路云南段项目经理部

上村隧道大管棚施工作业专项方案

一、编制目的

1、确保大管棚的施工质量，满足设计及施工规范、验标的要求，特制此专项施工方案。

二、适用范围

本施工专项方案适用于云桂铁路LYS-8 标段一工区隧道的大管棚施工，同时可作为对同类型地质围岩的大管棚施工的参考。

三、编制依据

《客运专线铁路路基施工规范》

《客运专线铁路路基工程施工技术指南》

《客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准》

四、工程概况：

云桂铁路LYS-8标段一工区共隧道3座，分别是秧田冲隧道、小团山隧道、上村隧道，隧道总长度8300 米，占我工区线路全长的75%，由其上村隧道，地质条件复杂多变，施工过程中可能遇到浅埋、偏压、断层破碎带、膨胀岩、突涌水、瓦斯、洞口段滑坡等不良地质，隧道施工安全风险高。

五、施工工艺

长管棚施工工艺详见《长管棚施工工艺流程图》。长管棚施工工艺流程

图

1、导向墙施工

为保证长管棚方向、角度的施工精度，长管棚需设置导向墙，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m^ 1m,环向长度按拱顶120°范围计算共计39根，每根35 m。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀120b工字钢架，间距0.5m。钢架外缘设140 mm壁厚5 mm导向钢管，在安装导向管时其位置要精确, 严格控制其位置和角度。钢管与钢架必须焊接牢固，以防施作导向

墙砼时造成导向管移动，单元间由螺栓连接。确保工字钢安装牢固, 不移位。

2、长管棚参数

2.1钢管规格：长管棚长度为30m热轧无缝钢管，外径108 mm, 壁厚

6mm每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%,相邻钢管接头至少错开1m。

2.2 管棚按图纸设计编号为奇数管和偶数管, 其中奇数管采用钢花管,偶数管采用钢管。

2.3钢花管上钻孔注浆，钻孔孔径为10-16mm孔间距15cm呈梅花形布置，尾部留不钻孔作为止浆段110cm。

2.4 管距：环向间距中至中为40cm。

2.5倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角1〜5°。

2.6钢管施工误差：径向不大于20cm相邻钢管环向不大于

10cm。

3、管棚施工主要工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作导向墙；搭设钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下：

3.1 明洞边坡仰坡开挖支护

3.1.1 边仰坡开挖前需在洞口上方离开挖线10 米外位置先施作截水沟一道，以拦截地表水。按规范要求从上至下开挖边仰坡。开挖应尽量避开雨季施

工。

3.1.2边坡防护应与明洞开挖同步进行，在施工时要加强加站暗挖前管棚范围内基坑土石方的开挖控制，不能盲目乱挖，以免超挖后

超过潜孔钻机的操作范围，及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。

3.1.3对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。

3.2施作导向墙

3.2.1导向墙在明洞外廓线以外施作，导向墙内按要求埋设工字型钢支撑，钢支撑与管棚导向管焊成整体。

322管棚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。用坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺

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。

3.3搭钻孔平台安装钻机

3.3.1钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。

3.3.2平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

3.3.3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。

3.4 钻孔

3.4.1 为了便于安装钢管，钻头直径要比管棚钢管大一个规格，且比导向管钢管小一个规格。

3.4.2 岩质较好的可以一次成孔；钻进时若产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。

3.4.3 钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0m 后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

3.4.4 钻进过程中经常测定其位置，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。

3.4.5 钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

3.4.6 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。

3.5 清孔、验孔

3.5.1 用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。

3.5.2 用高压气从孔底向孔口清理钻渣。

3.5.3 量测检查孔深，倾角，外插角。

3.5.4 管棚孔位允许偏差：方向角1o,孔口距士50mm孔深士

50mm。

3.6 安装管棚钢管

3.6.1 每钻完一孔便顶进一根钢管，棚管顶进采用大孔引导和管棚机钻进相结合的工艺，可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。

3.6.2 接长钢管应满足受力要求，特别注意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1 m。

3.7 注浆

3.7.1 按照施作的管棚的编号，先对奇数管进行注浆，注浆后再施工偶数钢管，奇数钢管可以作为检查管，检查注浆质量并以此调整偶数管的注浆质量。

3.7.2 注浆参数：水泥浆水灰比0.8:1〜1:1 （重量比）。

3.7.3注浆压力0.5〜3.0MP&注浆量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，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。

3.7.4 注浆结束后用不小于M7.5 标号的水泥砂浆充填钢管，增强管棚的刚度和强度。

3.8单根注浆量按此公式估算：Q=n R L n

式中R为浆液扩散半径，取R=0.6Lo; Lo为注浆钢管中至中的距离；

L为钢花管长；n为围岩空隙率，各种地层条件下围岩空隙率参考值：