8大管棚施工作业指导书

新建蒙西至华中铁路

隧道工程大管棚施工作业指导书

１适用范围

本作业指导书适用于中铁十二局集团蒙西铁路ＭHSS-2标万荣隧道工程管棚施工。

2施工准备

2.1内业技术准备

组织现场技术人员对已编制的管棚施工作业指导书认真学习,熟悉相关规范及技术标准,解决有关技术问题。对施工人员进行现场技术交底、岗前技术培训，经考核合格后方可上岗作业。

2.2外业准备

2.２.１对施工所用原材料取样检验，检测指标必须符合规范要求；检查机具设备、人员配备是否满足施工要求、检查机具设备和风、水、电等管线路，施工人员安全防护用品是否佩戴,钻机就位并试运转。

２．2.2按照设计图纸要求将管棚所需钢管提前加工完成。

3技术要求

管棚设计参数如下：

3.1钢管规格：长管棚一般为20m~4０m，用每节长4m～6m的热轧无缝钢管(外径８9～１08mｍ，壁厚6mm)以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%，管径根据具体工程情况设计选用。

3.2钢花管上钻注浆孔,孔径10ｍｍ~1６mm,孔间距１５cｍ，呈梅花形布置，尾部止浆段11０cｍ长不钻孔。

3．3管距:环向间距中至中为４０ｃｍ。

3.4倾角:钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°~３°，可根据实际情况作调整。

3.5注浆材料:水泥浆或水泥砂浆；当围岩破碎,地下水发育时,为调凝需要可部分采用水泥-水玻璃双液浆，要求浆液强度等级不小于Ｍ10。

３.６设置范围:拱部120°~150°范围。

4、施工程序与工艺流程

４.１施工程序

施工程序为：开挖周边放样布孔→管棚钻机就位→钻进、安装管棚体→第一节管棚体安装结束→钻杆退回原位→接长管棚→继续钻进安装至设计长度→下一根管棚钻进、安装管棚体→所有管棚钻进结束→安放钢管→注浆→隧道开挖。

4.２工艺流程如下图：

５、施工要求

5．１管棚钻孔

5．1.１施工准备

A对拱部管棚施做范围进行测量开挖周边放样布孔。在开挖轮廓线以外拱部１20°～１3５°范围内施做混凝土护拱作为长管棚的导向墙,

导向墙采用C20混凝土浇注,导向墙纵向长度为1m，厚度为１m，导向墙内埋设工字钢拱架，工字钢与导向钢管焊成整体,导向钢管应准确安设,导向墙环向长度可根据具体实际情况确定，在作套拱前，土石分台阶开挖，上台阶高度在起拱线附近,以满足工作高度。

Ｂ洞身段施做大管棚时,宜根据钻孔机具性能及开挖方式相应增加钻孔施工作业工作面，一般管棚施做平台至最后一根管棚的高度为1~１．5ｍ,以保证钻孔施做。

C导向钢管作为管棚的定位管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。导向钢管定位应使用全站仪在工字钢架上准确定出其具体位置,水准尺配合坡度板设定导向钢管的倾角，用前后差距法设定导向钢管的外插角。导向钢管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。

5.1．２钻孔平台搭设、钻机就位

A平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定。

B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。钻机钻杆轴线与定位钢管轴线相重合。

5．１.３钻孔

A钻孔前，按测定好钻孔的范围、平面位置对每个孔进行编号。

Ｂ为了便于安装钢管,钻头直径应大于钢管外径。

Ｃ钻孔由高孔位向低孔位进行，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。

Ｄ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。

E钻进中经常采用测斜仪量测钢管、钻机的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，应及时纠正，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。若至终孔时，偏斜度仍超过设计要求值,应补浆封孔后再原位重钻。

Ｆ在施工钻进过程中认真作好钻进过程的原始记录和绘制孔位布置图，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述,以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。

G在钻机作业时,要严格按照操作规程进行操作,确保作业人员安全,防止触碰机械伤害。

５.1．４清孔

A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。

B用高压风从孔底向孔口清理钻渣，确保孔内无残留杂物。

5.１.5 验孔

Ａ用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

B管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钻孔不得相撞或立交。

C检查钻孔的间距、深度、直径等,允许偏差为：方向角误差为1°,孔口间距±30ｍm，孔深±５０mm。

5.2 管棚安装

5.２.1 材料准备

A管棚采用热轧无缝钢管，壁厚不小于６mｍ,节长为4～６m，采用丝扣连接。

B钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径１０～１6mm 注浆孔,孔间距１5ｃm，呈梅花型布置,尾部留不小于110cm的不钻孔止浆段,管头焊成圆锥形,便于入孔。

5.2．２管棚顶进

A验孔合格后应及时安装钢管,下管前应对每个钻孔的的钢管进行配管编号，下管时按照编号分段施工。

B棚管顶进采用装载机和管棚钻机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。前期靠人工送管，后期借助钻机顶进，直至孔底，达到设计长度。

５.２．3 管棚连接、搭接

A钢管连接采用内车丝扣连接牢固，丝扣长30ｃm。

Ｂ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。

C为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节钢管采用4m长钢管,编号为偶数的第一节钢管采用６m长钢管，以后每节均采用6ｍ长钢管。

D单环或终环大管棚尾部5ｍ范围内一般宜设小管棚搭接,纵向两组

管棚间的搭接长度视开挖空间大小,掌子面封闭与否确定,搭接长度不小

于4ｍ。

C钢管焊接采用单面帮条焊,焊缝宽度不小于２ｃm;钢管焊接时,电焊机线路做到“一机一闸、一箱一保护”。

5.３管棚注浆

5.３.1施工准备

Ａ施工人员应佩戴好安全帽、手套、水鞋等安全防护用品，拌制浆液的操作人员要戴好护目镜,穿长筒胶鞋。

Ｂ采用高压水对管棚内的杂物进行冲洗,由下至上的顺序进行。

C为提高钢管的抗弯能力,可在导管内增设钢筋笼,钢筋笼有四根主筋和固定环组成,主筋直径为22ｍm，固定环采用短管节，将其与主筋焊接,按５0ｃm间距设置。

D安装好有孔钢管后,钢管内插入注浆管和排气管,排气管要插入孔底,对孔口缝隙采用混凝土进行封堵,确保孔口封闭。

5．3.2 浆液拌制

Ａ注浆材料：注浆材料为M２0水泥浆。

B每盘浆液时间不得少于5min,浆液搅拌要均匀、不得有结块、沉淀，否则应适当延长搅拌时间,待浆液拌匀后，方可注入管棚内。

C浆液应在现场随伴随用,浆液要具有良好的流动性、可注性。

D当围岩破碎、地下水发育时，为调凝需要，可部分采用水玻璃双液浆。当采用化学浆液时，应注意防腐、防毒。

5.3.3 注浆

A注浆施工应严格按照注浆机操作规程作业,在注浆前充分做好各项准备工作，特别是对机具设备的检修工作,发现问题及时排除，使其处于良好状态。注浆时注浆管口不得对准人体，避免高压浆液对人体伤害，作业过程中还应防止注浆管爆管对施工人员造成伤害。