隧道管棚工程施工設(shè)計(jì)方案

1、新建至高鐵凌站聯(lián)絡(luò)線工程TJ-1標(biāo)段隧道管棚專項(xiàng)施工方案編 制：審 核：批 準(zhǔn)：中鐵十九局集團(tuán)朝凌客專TJ-1標(biāo)項(xiàng)目經(jīng)理部二一八年四月目 錄1 編制依據(jù)11.1 編制依據(jù)11.2 編制原則12 適用圍23 工程概況24 地質(zhì)水文特征35 施工組織方案55.1技術(shù)要求：55.2施工程序及施工方法75.3施工流程75.4管棚車絲95.5搭設(shè)工作平臺(tái)105.6鉆機(jī)就位115.7鉆孔作業(yè)115.8管棚跟管鉆進(jìn)115.9鋼筋籠施工125.10管棚注漿125.11驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)126 資源配置方案126.1勞動(dòng)力計(jì)劃126.2工期安排126.3材料計(jì)劃137 管理措施147.1質(zhì)量管理組織機(jī)構(gòu) 147

2、.2質(zhì)量措施 147.3施工安全及環(huán)境保護(hù)  147.4安全注意事項(xiàng) 147.5環(huán)境保護(hù)15朝凌客專TJ-1標(biāo)隧道工程管棚專項(xiàng)施工方案1 編制依據(jù)1.1 編制依據(jù)（1）隧道施工設(shè)計(jì)圖、隧道參考圖及其它相關(guān)設(shè)計(jì)文件；（2）國(guó)家和省相關(guān)法律、法規(guī)及條例等；（3）現(xiàn)場(chǎng)踏勘收集到的地形、地質(zhì)、氣象和其它地區(qū)性條件等資料；（4）集團(tuán)公司近年來鐵路、高速公路等類似施工經(jīng)驗(yàn)、施工工法、科技成果；（5）高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程（Q/CR9604-2015）；（6） 高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10753-2010）；（7）鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB

3、10304-2009）；（8）鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程（Q/CR9207-2017）；（9）鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（TB10424-2010）。(10)指導(dǎo)性施工組織設(shè)計(jì)。1.2 編制原則（1）保證重點(diǎn)、統(tǒng)籌安排，確保工期的嚴(yán)肅性。施工組織安排盡可能組織平行、流水作業(yè)，合理安排施工順序，保持均衡生產(chǎn)；（2）科學(xué)合理配置機(jī)械設(shè)備，全面提高機(jī)械化程度，充分發(fā)揮設(shè)備配置生產(chǎn)能力，大幅度提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和施工進(jìn)度；（3）推行新技術(shù)、新工藝，實(shí)行規(guī)化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，以一流的管理確保創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃和質(zhì)量目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)；（4）科學(xué)布置現(xiàn)場(chǎng)，合理安排工序，注意環(huán)境保護(hù)，推行文明施工，確保安全生產(chǎn)；（5）合理投入

4、，控制成本，節(jié)約用地，節(jié)約投資。2 適用圍適用于朝凌客專TJ-1標(biāo)隧道洞口管棚施工。3 工程概況3.1燕都隧道燕都隧道工程，進(jìn)口里程DIK4+868，出口里程DIK6+000，線路長(zhǎng)度1132m，隧道最大埋深52.91m,排水采用保溫側(cè)溝和深埋中心溝。隧道進(jìn)口至DIK4+899.44713位于直線上，DIK4+899.44713至出口位于R-3000m右偏曲線上。隧道進(jìn)口至DIK5+600段圍縱坡為3.5上坡，DIK5+600至出口段圍縱坡為20上坡。3.2西營(yíng)子隧道西營(yíng)子隧道位于省市東南方向，緊鄰市環(huán)城公路，左側(cè)與采石場(chǎng)相鄰，為雙線隧道，隧道進(jìn)口里程為DIK13+558，出口里程為DIK16

5、+558，全長(zhǎng)3000m，隧道位于低山丘陵區(qū)，植被較發(fā)育。所經(jīng)山脈海拔最高高程468m，最大埋深約234m。隧道全圍為13下坡，隧道進(jìn)口至DIK15+999.66672位于半徑8000m的左偏曲線上；DIK15+999.66672至出口位于直線上。3.3馬架子隧道馬架子隧道位于省市雙塔區(qū)長(zhǎng)寶營(yíng)子鄉(xiāng)境，隧道進(jìn)口里程為DIK17+343，出口里程為DIK20+815，隧道位于低山丘陵區(qū)，所經(jīng)山脈海拔最高高程為422.5m，最大埋深160.79m。隧道進(jìn)口至DIK20+600為9的上坡，DIK20+600至出口為15.5下坡隧道進(jìn)口至DIK19+160.29029為直線上，DIK19+160.290

6、29至出口位于半徑10000m的左偏曲線上。3.4馬架子隧道巴圖營(yíng)隧道（中心里程DK28+920）位于省北票市巴圖營(yíng)鄉(xiāng)任麻子溝與彩鳳溝之間，為雙線隧道，隧道進(jìn)口里程為DK25+820，出口里程為DK32+020，全長(zhǎng)6200m，隧道位于低山丘陵區(qū)，最高山峰410.60m,最低溝谷239.46m，相對(duì)高差171.14m，沖溝發(fā)育，地勢(shì)起伏較大，局部辟為耕地。隧道最大埋深152.40m。本隧道設(shè)置1座施工斜井，斜井與正洞交匯里程為DK29+400，斜井長(zhǎng)度757m，為雙車道無(wú)軌運(yùn)輸形式，正洞施工完成后作為避難所使用，斜井進(jìn)洞坡度11%，洞口設(shè)計(jì)超前大管棚支護(hù)，28孔，長(zhǎng)度30m。4 地質(zhì)水文特征4

7、.1燕都隧道燕都隧道巖性復(fù)雜，經(jīng)地質(zhì)調(diào)查揭示，隧道區(qū)圍上覆地層為第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）種植土，第四系上全新統(tǒng)坡洪積層（Q4dl+pl）粉質(zhì)黏土、第四系上全新統(tǒng)沖擊積層（Q4al+pl）粉質(zhì)黏土、下伏羅系上九佛堂組（J3jf）砂巖、礫巖、泥巖，巖層產(chǎn)狀160°19°。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水。基巖裂隙水分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶、風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)性降雨量影響明顯。4.2西營(yíng)子隧道隧道位于中低山區(qū)，植被較發(fā)育，隧道區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)坡殘積（Q4dl+el）粉質(zhì)黏土，下伏侏羅系上統(tǒng)組（j3f）砂巖、礫巖、泥巖；二疊系下統(tǒng)（P

8、1）礫巖；奧系中統(tǒng)（O2）石灰?guī)r；奧系下統(tǒng)（O1）石灰?guī)r；寒武系上統(tǒng)（3）石灰?guī)r；寒武系中統(tǒng)（2）石灰?guī)r；寒武系下統(tǒng)（1）石灰?guī)r；震旦系中統(tǒng)霧迷山組（Z2W）石灰?guī)r。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響明顯。隧道地下水排泄方式主要以蒸發(fā)排泄為主，地下徑流排泄為輔，蒸發(fā)為本區(qū)普遍的重要排泄方式之一。地下水對(duì)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)不具有侵蝕性。4.3馬架子隧道隧道位于低山丘陵區(qū)，洞身穿越地層主要為二迭系下統(tǒng)（P1）砂巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁(yè)巖；二迭系上統(tǒng)石盒子組（P2S）砂巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁(yè)巖；侏羅系中統(tǒng)

9、藍(lán)旗組（J2l）礫巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁(yè)巖；侏羅系中統(tǒng)土城子組（J2t）礫巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁(yè)巖。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響明顯。隧道地下水排泄方式主要以蒸發(fā)排泄為主，地下徑流排泄為輔，蒸發(fā)為本區(qū)普遍的重要排泄方式之一。地下水對(duì)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)不具有侵蝕性。4.4巴圖營(yíng)隧道隧道位于低山丘陵區(qū)，洞身穿越地層主要為侏羅系中統(tǒng)土城子組（J2t）礫巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁(yè)巖。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降

10、雨量影響明顯。隧道地下水排泄方式主要以蒸發(fā)排泄為主，地下徑流排泄為輔，蒸發(fā)為本區(qū)普遍的重要排泄方式之一。地下水對(duì)鐵路混凝土結(jié)構(gòu)不具有侵蝕性。5 施工組織方案5.1技術(shù)要求：本標(biāo)段隧道有159大管棚，設(shè)計(jì)長(zhǎng)度55m，108大管棚（燕都隧道出口80m,其他隧道40m，巴圖營(yíng)隧道斜井30m）、89中管棚（IV級(jí)圍巖6榀鋼架設(shè)置一環(huán)、V級(jí)圍巖11榀鋼架設(shè)置一環(huán)，管棚長(zhǎng)度一般10m一環(huán)，兩環(huán)之間搭接長(zhǎng)度不小于3m），技術(shù)要求如下：（1）大管棚159大管棚1）導(dǎo)管采用熱軋無(wú)縫鋼花管，外徑159mm，壁厚8mm。2）每節(jié)大管棚長(zhǎng)度46m，環(huán)向間距40cm。3）外插角：1°。4）在拱部140

11、6;圍施做。5）注漿材料：水泥漿（1:1）。108大管棚1）導(dǎo)管采用熱軋無(wú)縫鋼花管，外徑108mm，壁厚6mm。2）每根大管棚長(zhǎng)度40m，環(huán)向間距40cm。3）外插角：1°3°。4）在拱部140°圍施做。5）注漿材料：水泥漿（1:1）。（2）中管棚89中管棚1）IV級(jí)圍巖6榀鋼架設(shè)置一環(huán)、V級(jí)圍巖11榀鋼架設(shè)置一環(huán)，管棚長(zhǎng)度一般10m一環(huán)，兩環(huán)之間搭接長(zhǎng)度不小于3m。 2）鋼管規(guī)格：熱軋無(wú)縫鋼管及鋼花管，外徑89mm，壁厚5mm，每節(jié)鋼管兩端均預(yù)加工成外絲，接長(zhǎng)鋼管采用熱軋95mm熱軋無(wú)縫鋼管，壁厚6mm，車絲； 3）管棚長(zhǎng)度一般10m一環(huán)，級(jí)圍巖6榀型鋼設(shè)置一環(huán)

12、，級(jí)圍巖11榀型鋼設(shè)置一環(huán)，兩環(huán)之間搭接長(zhǎng)度不小于3m。 4）管距：環(huán)向間距40cm； 5)傾角：外插角3°5°為宜，可根據(jù)實(shí)際情況作調(diào)整； 6)設(shè)置圍：拱部140°圍； 7)注漿材料：水泥漿液，水灰比1：1（重量比）。 8)注漿壓力：0.52.0MPa。 9)中管棚打設(shè)采取單雙號(hào)，單號(hào)采用鋼花管，雙號(hào)采用鋼管，施工時(shí)先打設(shè)鋼花管并注漿，然后打設(shè)鋼管。注漿完成后，在管灌注M10水泥砂漿，并保證密實(shí)。5.2施工程序及施工方法5.2.1施工準(zhǔn)備各隧道洞口工作面準(zhǔn)備一臺(tái)0.8Mpa空壓機(jī)，一臺(tái)300KW發(fā)電機(jī)，一臺(tái)Q1319-1A型管子螺紋車床，一臺(tái)GP-28型管棚鉆機(jī)

13、。5.2.2施工程序5.2.2.1大管棚施工程序:施作導(dǎo)向墻搭鉆孔平臺(tái)安裝鉆機(jī)鉆孔清孔驗(yàn)孔安裝管棚鋼管安裝管棚鋼筋籠注漿封孔5.2.2中管棚施工程序:管棚加工施作管棚工作室鉆孔清孔頂進(jìn)剛管棚清孔注漿管路檢查注漿檢查合格結(jié)束。5.3施工流程管棚施工采用跟管鉆進(jìn)法和引孔頂進(jìn)法兩種方法施工，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)圍巖及成孔情況判斷，如施工現(xiàn)場(chǎng)圍巖較好，成孔較易，采用引孔頂進(jìn)法施工。圍巖較為破碎、容易出現(xiàn)卡鉆、塌孔等問題宜采用跟管鉆進(jìn)法施工。跟管鉆進(jìn)法施工工藝流程詳見下圖：引孔頂進(jìn)法施工工藝流程詳見下圖：5.4管棚車絲（1）采用Q1319-1A型管子螺紋車床，床身上最大回轉(zhuǎn)直徑630mm，最大工作長(zhǎng)度1500mm；

14、（2）燕都隧道進(jìn)口采用159大管棚，其他隧道工作面采用108管棚，車絲采用外車絲，燕都隧道進(jìn)口接頭采用167接頭鋼管，其他隧道工作面接頭采用114無(wú)縫鋼管，長(zhǎng)度30cm。各隧道管棚布置詳見下圖：隧道進(jìn)、出口大管棚布置圖燕都隧道進(jìn)口大管棚布置圖巴圖營(yíng)隧道斜井大管棚布置圖5.5搭設(shè)工作平臺(tái)（1）在導(dǎo)向墻前端，修建寬30cm*深30cm的水溝，在鉆孔過程中，將水引出；（2）距離導(dǎo)向墻1.8m處，硬化工作平臺(tái)基礎(chǔ)，長(zhǎng)5.5m*寬14.33m，厚度15cm，C20砼，預(yù)埋22鋼筋，預(yù)埋深度10cm，外露5cm；（3）在基礎(chǔ)平面上，平行于導(dǎo)向墻里程布置兩根20工字鋼，中到中間距4.3m，長(zhǎng)度14.33m，

15、每根工字鋼采用22鋼筋固定；（4）在兩根工字鋼上方加工走行托架，長(zhǎng)5.5m*寬14.33m；托架上方焊接4根20工字鋼，組成桁架，長(zhǎng)度6.0m；側(cè)面采用40鋼管連接，長(zhǎng)度4.5m；同時(shí)在側(cè)面上增加剪刀撐，采用42鋼管。5.6鉆機(jī)就位（1）采用GP-28型管棚鉆機(jī)，鉆孔直徑85190mm，鉆孔深度3040m，使用氣壓0.51Mpa，推進(jìn)有效行程600mm，功率35KW，鉆桿長(zhǎng)度600mm，鉆桿直徑為73mm。（2）在四根20工字鋼頂部采取四個(gè)手拉葫蘆，控制鉆機(jī)位置，然后用側(cè)用測(cè)斜儀精確定位。5.7鉆孔作業(yè)（1）現(xiàn)場(chǎng)采用0.8Mpa空壓機(jī)與300KW發(fā)電機(jī)配合潛孔鉆機(jī)施工，鉆機(jī)定位后，由低向高開始

16、鉆孔，為保證鉆孔方向準(zhǔn)確，在鉆進(jìn)過程中采用測(cè)斜儀量測(cè)鉆孔的偏斜度；（2）如果鉆孔過程中發(fā)現(xiàn)有塌孔現(xiàn)場(chǎng)，開始從下往上逐排注漿，漿液由低往上擴(kuò)散，擠密裂隙，加固松散破碎的砂巖，然后重新鉆孔。5.8管棚跟管鉆進(jìn)鉆頭采用與鉆管等徑的楔型鉆頭，楔板回轉(zhuǎn)半徑略大于鉆管半徑，鉆頭前端有1215mm的水眼，當(dāng)鉆頭正常回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)時(shí)鉆管沿直線前進(jìn)。當(dāng)鉆頭由于某種原因偏離預(yù)定軌跡偏向某一方向時(shí)，把鉆頭楔面調(diào)至已經(jīng)偏斜的方向，鉆機(jī)停止回轉(zhuǎn)加力頂進(jìn)，鉆頭由于斜面的作用會(huì)向相反的方向偏斜，以此調(diào)整鉆進(jìn)的方向。5.9管棚引孔頂進(jìn)（1）鉆孔采用管棚鉆機(jī)進(jìn)行，鉆機(jī)平臺(tái)的高度根據(jù)鉆機(jī)的可調(diào)控圍以及鉆孔順序進(jìn)行確定，由于鉆機(jī)順序按高

17、孔位向低孔位進(jìn)行，平臺(tái)位置相應(yīng)自上而下進(jìn)行逐步降低，以滿足鉆孔需要。（2）施工先施工奇數(shù)后偶數(shù)。（3）巖質(zhì)較好的可以一次成孔。鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生坍孔、卡鉆時(shí)，需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。（4）鉆機(jī)開鉆時(shí)，應(yīng)低速低壓，待成孔10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。（5）鉆進(jìn)過程中經(jīng)常測(cè)定其位置，并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的狀態(tài)判斷成孔質(zhì)量，及時(shí)處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。（6）鉆進(jìn)過程中確保動(dòng)力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。5.10鋼筋籠施工159大管棚鋼筋籠為3根18鋼筋，外切于50定位鋼管，108大管棚鋼筋籠為4根22mm鋼筋組成，外切于42mm定位鋼管，寬度5cm，間距5.0m，管棚施工完畢后，開始送鋼筋籠至設(shè)計(jì)位

18、置，鋼筋籠節(jié)長(zhǎng)為3m。5.11管棚注漿（1）配置漿液并注漿，注漿采用分段注漿，漿液擴(kuò)散半徑不小于0.5m。水泥漿液水灰比為1:1，注漿壓力0.52MPa；（2）注漿結(jié)束后及時(shí)清除管漿液，并用M10號(hào)水泥砂漿緊密充填，增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度。5.12施工注意事項(xiàng)鉆機(jī)就位時(shí)用全站儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整，確保鉆機(jī)桿軸線和導(dǎo)向軸線相吻合。需要搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)時(shí)，應(yīng)滿足承受機(jī)具、材料、人員荷載要求，連接牢固、穩(wěn)定，防止施鉆時(shí)產(chǎn)生不均勻的下沉、擺動(dòng)、位移等影響鉆孔的質(zhì)量。鉆孔時(shí)經(jīng)常測(cè)量孔的斜度，發(fā)現(xiàn)誤差超限應(yīng)及時(shí)糾正，至終孔仍然超限者應(yīng)封孔，原位重鉆。在鉆孔時(shí)，若出現(xiàn)卡鉆、塌孔時(shí)應(yīng)注漿后再鉆。

19、鉆孔時(shí)，應(yīng)認(rèn)真填好鉆孔記錄?？足@完之后應(yīng)進(jìn)行清孔。5.11驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)（1）外插角：鋼管軸線與襯砌外緣1° 3°；（2）鋼管徑向不大于20cm，環(huán)向不大于5cm。6 資源配置方案6.1勞動(dòng)力計(jì)劃根據(jù)施工組織安排，車絲班組4人（工班長(zhǎng)1人，操作手1人，普工2人），施工時(shí)間4天；管棚班組5人（工班長(zhǎng)1人，操作手1人，開泵1人，普工2人），施工時(shí)間14天。6.2工期安排序號(hào)施工部位持續(xù)時(shí)間（天）備注1燕都隧道進(jìn)口182燕都隧道出口153西營(yíng)子隧道進(jìn)口154西營(yíng)子隧道出口155馬架子隧道進(jìn)口156馬架子隧道出口157巴圖營(yíng)隧道進(jìn)口158巴圖營(yíng)隧道斜井159巴圖營(yíng)隧道出口156.3材料計(jì)劃1.材料計(jì)劃詳見下表：管棚跟進(jìn)施工材料計(jì)劃序號(hào)材料名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量備注1混凝土C20m³12基礎(chǔ)硬化2工字鋼I20m29走形軌3工字鋼I20m24桁架立柱4工字鋼I20m5托架橫梁5HRB400鋼筋22mmm3.6基礎(chǔ)錨固鋼筋6無(wú)縫鋼管42mmm48.8走形軌及桁架剪刀撐連接7無(wú)縫鋼管140mmm27桁架連接8手拉葫蘆個(gè)69空壓機(jī)0.8Mpa臺(tái)110發(fā)電機(jī)300KW臺(tái)111管子螺紋車床Q1319-1A型臺(tái)112管棚鉆機(jī)GP-28型臺(tái)113氧氣乙炔套314焊條箱815鉆桿73mmm4016沖擊器1