隧道長管棚作業(yè)指導(dǎo)書

陽安鐵路增建二線YAZQ-3標(biāo)段隧道工程編號：ZYZDS-SD004隧道長管棚施工作業(yè)指導(dǎo)書單位：中鐵一局集團(tuán)陽安二線工程指揮部編制：審核：批準(zhǔn)：2015年4洞口長管棚施工作業(yè)指導(dǎo)書1、適用條件、范圍本作業(yè)指導(dǎo)書適用于陽安線增建二線站前工程YAZQ-3標(biāo)隧道支護(hù)工程，Ⅴ級及以下圍巖；洞口段地表有重要建筑物；洞身淺埋偏壓段。2、施工工藝2.1工藝流程圖（見洞口長管棚施工工藝）2.2施工方法管棚是利用導(dǎo)向架，沿著開挖外輪廓線，以較小的外插角，向開挖前方打入鋼管，形成對開挖前方圍巖的預(yù)支護(hù)。管棚施工工序有開挖管棚鉆機(jī)工作室，導(dǎo)向墻施工，搭設(shè)平臺(tái)，安裝鉆機(jī)，安裝管棚鋼管，注漿。2.2.1導(dǎo)向墻施工1、導(dǎo)向墻設(shè)計(jì)：導(dǎo)向墻采用C20砼，截面尺寸1.0m高*1.0m寬,DK45+171內(nèi)拱頂標(biāo)高20.374m，導(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)2榀I16工字鋼架，鋼架外緣焊接Φ140壁厚5mm導(dǎo)向鋼管，導(dǎo)向鋼與鋼架焊接，鋼架各單元由鋼板+螺栓連接，連接鋼板厚14mm。（導(dǎo)向墻工字鋼正面布置圖見附圖2，導(dǎo)向鋼管安裝示意圖見附圖3，鋼板尺寸示意圖見附圖4）。附圖2導(dǎo)向墻工字鋼正面布置圖（單位cm）附圖3：導(dǎo)向鋼管安裝示意圖（單位cm）附圖4：鋼板尺寸示意圖（單位cm）2、導(dǎo)向鋼管的安設(shè)：導(dǎo)向鋼管環(huán)向間距40cm,徑向施工誤差不大于20cm，相鄰鋼管之間環(huán)向誤差不大于10cm。3、導(dǎo)向墻采用C20砼澆筑，并且一次澆筑成型。2.2.2鉆孔及清孔1、搭設(shè)平臺(tái)，安裝鉆機(jī)，測孔定位：（1）鉆機(jī)平臺(tái)盡量一次搭好。鉆孔順序，由高孔位向低孔位進(jìn)行，可縮短移動(dòng)鉆機(jī)與搭設(shè)平臺(tái)時(shí)間，便于鉆機(jī)定位、定向。（2）用兩臺(tái)鉆機(jī)平行作業(yè)，互不干擾。（3）安裝鉆機(jī)。鉆孔平臺(tái)要穩(wěn)固，鉆機(jī)安裝要牢固，防止施鉆時(shí)鉆機(jī)不均勻下沉、擺動(dòng)、位移、傾斜而影響鉆孔質(zhì)量。鉆機(jī)距掌子面，一般不應(yīng)超過2m。（4）鉆機(jī)定位。進(jìn)鉆前，用全站儀及水準(zhǔn)儀定出掌子面管棚孔位。根據(jù)管棚外插角，架立鉆機(jī)時(shí)，可用手羅盤、經(jīng)緯儀、掛線相結(jié)合的方法，確保鉆機(jī)鉆桿軸線與管棚外插角軸線相吻合。2、鉆孔、掃孔：（1）先鉆單號孔，鉆一孔，注一孔，待全部完后，再鉆雙號孔，以便檢查注漿質(zhì)量；（2）巖質(zhì)較好或圍巖注漿固結(jié)得好，可以一次成孔；圍巖局部注漿效果不好的，鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生坍孔、卡鉆者，需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。（3）鉆進(jìn)中遇未注漿之巖溶嚴(yán)重流泥或地質(zhì)復(fù)雜帶而不能鉆進(jìn)成孔時(shí)，一般應(yīng)補(bǔ)注漿，待圍巖固結(jié)后再鉆進(jìn)。不取巖芯，不回收鉆頭，用異型接頭把鉆桿與鋼管連接起來，并在鋼管前端安裝合金鉆頭。鋼管隨進(jìn)度逐根接長，直到設(shè)計(jì)位置。（4）鉆機(jī)開孔時(shí)，要低速低壓，待成孔1.0m后，壓力可升至1.0MPa。遇軟質(zhì)圍巖或流塑狀粘土，改用低壓鉆進(jìn)。（5）掃孔：鉆孔完畢后，及時(shí)清理孔內(nèi)余渣，即掃孔，用Ф108巖芯管掃孔，巖芯管長度一般為2.5m左右。掃孔完畢后，即安裝打入管棚、鋼管。2.2.3管棚技術(shù)參數(shù)1、管棚鋼管：采用Φ89mm×6mm熱軋無縫鋼管，每9m一節(jié)，節(jié)與節(jié)之間通過接頭鋼管用絲扣連接，每節(jié)鋼管兩端外車絲扣（車絲扣為Φ114mm×6mm熱軋無縫鋼管，長300mm絲扣示意圖（單位cm）附圖6：4、導(dǎo)向鋼管：Φ140mm×5mm,熱軋無縫鋼管，節(jié)長1m，共27根，27×1m＝27m。5、導(dǎo)向墻內(nèi)工字鋼：I16工字鋼，共設(shè)置2榀，每榀間距50cm，兩側(cè)兩榀距施工端頭25cm。6、位提高導(dǎo)管的抗彎能力，在鋼管內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠由四根主筋和固定環(huán)，主筋直徑為Φ18，固定環(huán)采用短管節(jié)，節(jié)長5cm，將其與主筋焊接，按1.5m間距設(shè)置。如下圖：2.2.4安裝管棚鋼管1、頂進(jìn)鋼管采用4m和6m兩種長度規(guī)格，管棚鋼管節(jié)與節(jié)之間通過絲扣接頭連接，絲扣長15cm。為使鋼管接頭錯(cuò)開，編號為奇數(shù)的第一節(jié)管采用4m鋼管，編號為偶數(shù)的第一節(jié)管采用6m鋼管，以后每節(jié)鋼管采用6m長鋼管。2、安裝時(shí)，可用人工配合鉆機(jī)頂進(jìn)，如遇故障，須清孔，然后再將管插入。也可用4.5kW卷揚(yáng)機(jī)反壓安裝。3、隧道縱向同一斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管的接頭至少須錯(cuò)開1m。2.2.5注漿1、注漿漿液：注漿前進(jìn)行現(xiàn)場注漿試驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整注漿參數(shù)，取得管棚注漿施工經(jīng)驗(yàn)，尾部110cm段作為止?jié){段，注漿完后，用M10水泥砂漿緊密充填，增強(qiáng)管棚的剛度和強(qiáng)度，設(shè)計(jì)注漿參數(shù)為：（1）水泥漿水灰比：1:1（重量比）。（2）注漿壓力0.5～2.0MPa。2、注漿順序：打好一孔，注漿一孔，先注無水孔，后注有水孔，從拱頂順序向下進(jìn)行，如遇竄漿或拒漿，則可間隔一孔或數(shù)孔注漿。3、注漿應(yīng)符合下列要求：（1）漿液的濃度、膠凝時(shí)間應(yīng)按交底執(zhí)行，不得任意更改。（2）應(yīng)經(jīng)常檢查泵口及孔口注漿壓力的變化，發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)處理。（3）注漿結(jié)束的條件如下：a單孔結(jié)束條件，注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓2.0MPa，漿液注入量已達(dá)到計(jì)算值的80%以上。注漿在達(dá)到結(jié)束的條件后，應(yīng)利用止?jié){閥或木塞將注漿孔口堵塞，以保持孔內(nèi)壓力，直至漿液完全凝固。b全段結(jié)束條件，所有注漿孔均符合單孔結(jié)束條件，無漏泥情況。c注漿完畢用鐵錘敲擊鋼管，如響聲清脆，則說明漿液未填充滿鋼管，需采取補(bǔ)注或重注；如響聲低啞，則說明漿液已填充滿鋼管，如未達(dá)到要求，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)孔注漿。2.2.6施工注意事項(xiàng)1、管棚環(huán)向圓心角按拱部150°計(jì)算，共19孔，全孔灌注M10水泥砂漿；2、鉆孔時(shí)，先鉆單號孔，鉆一孔，灌注一孔，待單號孔全部完后，再鉆雙號孔，鉆一孔，灌注一孔；3、鋼架半徑以中心線計(jì)算；4、導(dǎo)向鋼管外傾3°，施工時(shí)嚴(yán)格控制以防侵限；5、鉆孔速度應(yīng)保持勻速，特別是鉆頭遇到夾泥夾沙層時(shí)，控制鉆進(jìn)速度，避免夾鉆現(xiàn)象。6、注漿過程中隨時(shí)檢查孔口、鄰孔、覆蓋較薄部位有無串漿現(xiàn)象，如發(fā)現(xiàn)串漿現(xiàn)象，立即停止注漿或采用間歇式注漿封堵串漿口，也可采用麻紗、木楔、快硬水泥砂漿或錨固劑封堵，直至不再串漿時(shí)再繼續(xù)注漿。7、注漿壓力突然升高，可能發(fā)生堵管，應(yīng)停機(jī)檢查；漿液進(jìn)漿量很大，壓力長時(shí)間不升高，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時(shí)間，進(jìn)行小量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙中有相對停留時(shí)間，以便凝結(jié)，但停留時(shí)間不能超過混合漿的凝膠時(shí)間，才能避免產(chǎn)生注漿不飽滿；3、施工要求（1）鉆孔前，精確測定孔的平面位置、傾角、外插角，并對每個(gè)孔進(jìn)行編號。（2）鉆孔外插角1°～3°以為宜，工點(diǎn)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況作調(diào)整。鉆孔仰角的確定應(yīng)視鉆孔深度及鉆桿強(qiáng)度而定，一般控制在2°～3°。施工中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機(jī)下沉量及左右偏移量。（3）嚴(yán)格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和立交。（4）經(jīng)常量測孔的斜度，發(fā)現(xiàn)誤差超限及時(shí)糾正，至終孔仍超限者應(yīng)封孔，原位重鉆。（5）掌握好開鉆與正常鉆進(jìn)的壓力和速度，防止斷桿。4、勞力組織動(dòng)力組織方式：采用架子隊(duì)組織模式。鉆機(jī)操作工3～6人，管棚加工2人，鋼管頂進(jìn)8人，注漿6人。5、材料要求管棚采用外徑108的熱軋無縫鋼管，鋼管壁厚大于6mm，絲扣長度為15cm，采用方絲，同一截面的接頭不能大于50%，管棚間距為40cm，管棚長度大于15m，管棚所用鋼管進(jìn)場必須按批抽取試件作力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合國家有關(guān)規(guī)定及設(shè)計(jì)要求。6、設(shè)備機(jī)具的配置結(jié)合正常施工需要，管棚施工機(jī)械設(shè)備配置如下：管棚鉆機(jī)1～2臺(tái)、電動(dòng)空壓機(jī)1臺(tái)、注漿機(jī)1臺(tái)、ZJ-400高速制漿機(jī)1臺(tái)、混凝土拌合站一座、混凝土振動(dòng)棒2個(gè)、鋼模板、木模板、J3G-400A型型材切割機(jī)1臺(tái)、銑床、鉆床各1臺(tái)、BX1－400型交流弧焊機(jī)2臺(tái)、砼攪拌運(yùn)輸車（3.5m3）1輛、ZLC7、質(zhì)量控制及檢驗(yàn)7.1驗(yàn)收規(guī)范《鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)》7.2分項(xiàng)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)7.2.1主控項(xiàng)目（1）管棚所用鋼管進(jìn)場必須按批抽取試件作力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗(yàn)，其質(zhì)量必須符合國家有關(guān)規(guī)定及設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：以同牌號、同爐罐號、同規(guī)格、同交貨狀態(tài)的鋼管，每60t為一批，不足60t按一批計(jì)。施工單位每批抽檢一次；監(jiān)理單位按施工單位抽檢次數(shù)的10%進(jìn)行見證取樣檢測，至少一次。檢驗(yàn)方法：施工單位檢查每批質(zhì)量證明文件并進(jìn)行相關(guān)性能試驗(yàn)；監(jiān)理單位檢查全部質(zhì)量證明文件和試驗(yàn)報(bào)告，并進(jìn)行見證取樣檢測或平行試驗(yàn)。（2）管棚所用鋼管的品種和規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗(yàn)方法：觀察，鋼尺檢查。（3）管棚搭接長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。檢查數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗(yàn)方法：尺量。（4）注漿漿液的配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗(yàn)方法：施工單位進(jìn)行配合比選定試驗(yàn)；監(jiān)理單位檢查配合比選定單，并進(jìn)行見證試驗(yàn)。（5）注漿壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，注漿漿液應(yīng)充滿鋼管及其周圍的空隙。檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位全部檢查；監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的20%見證檢查。檢驗(yàn)方法：施工單位查施工記錄的注漿量和注漿壓力，觀察；監(jiān)理單位見證檢查。7.2.2一般項(xiàng)目管棚鉆孔的允許偏差應(yīng)符合下表的規(guī)定：管棚鉆孔允許偏差序號項(xiàng)目允許偏差1方向角1°2孔口距±50mm3孔深±50mm檢驗(yàn)數(shù)量：施工單位全部檢查檢驗(yàn)方法：儀器測量、尺量8、安全及環(huán)保要求（1）鉆孔、注漿人員熟練掌握有關(guān)作業(yè)規(guī)程；禁止在不停機(jī)械的情況下進(jìn)行任何修理；注漿泵及管路內(nèi)壓力未降至零時(shí)，不拆除管路或松開管路接頭，以免漿液噴出傷人；鉆機(jī)和注漿泵由專人負(fù)責(zé)操作，未經(jīng)同意其他人不得操作；注漿人員在拆管路、操作注漿泵時(shí)戴防護(hù)眼鏡，以防漿液濺入眼睛；（2）注意用電安全，高空作業(yè)應(yīng)有防墜落措施，采用合格電線，并安裝漏電保