大管棚施工方案

1 目 录 一、工程概况2 1.1 工程概况2 1.2 工程地质2 1.3 水文地质3 1.4 大管棚设计概况3 二、工程特点5 三、机械设备5 四、施工方案5 4.1 管棚打设工法5 4.2 施工工艺流程5 4.3 设备组装前的准备工作及钻机设备安装6 4.4 调试钻机6 4.5 钻具组装6 4.6 钻进6 4.7 防止钻头下沉偏孔技术措施7 4.8 回次加尺、接线、焊接7 五、质量保证措施7 六、安全保证措施9 6.1 安全保证措施9 6.2 施工安全10 6.3 监测10 2 一、工程概况一、工程概况 1.1 工程概况工程概况 阳明祠站起止里程 YCK34+371.496YCK34+637.700，长 266.204m，有效站 台中心里程 YCK34+560.400，有效车站长 120m。该站位于宝山北路与东山路的 十字交叉路口北侧道路下方，沿宝山北路呈南北向布置。车站为地下二层岛式 车站，车站宽度 19.9m，轨面埋深 2427m，采用初支拱盖法施工。本站附属结 构共设 4 个出入口通道（其中 1、3 号出入口通道预留接口，后期结合拆迁情况 实施)、1 个消防及疏散通道、2 组风道，为满足消防疏散要求，在车站北侧主 要设备用房端结合设置有消防专用出入口结合 2 号风亭组，4 号出入口通道设 置垂直电梯，方便残疾人进出站。 1.2 工程地质工程地质 本标段揭示土层为人工杂填土（Q4ml） 、填砼（Q4ml） 、 红黏土（Q4ml+dl） 、中风化白云岩（T1a） ，其中大管棚施工部位位于 红黏土与中风化白云岩交界处。 各地层的概述如下： （1）人工杂填土（Q4ml） 杂色，松散状，主要为黏土、碎石、建筑垃圾，分布于区间 YDK33900YDK34+420.967、ZDK33+879.5ZDK34420.967 段地表范围内， 层厚 0.69.2m。: （2）填砼（Q4ml） 分布于区间既有车行道路面表层，层厚 0.10.6m。 （3）红黏土（Q4ml+dl） 黄褐色、棕黄色、暗红色，软塑状为主，局部呈流塑状，遇水软化、失水 强烈收缩、裂隙发育主、局部呈流塑状，易剥落的工程性质，局部具弱膨胀性， 零星分布于区间范围内。 （4）中风化白云岩（T1a） 灰白色细晶结构，块状构造，泥钙质胶结，岩质较硬。节理发育，多为微 张，部分张开：宽度 1.43.9mm，少量宽张，宽度约 5.57mm，间距 1.5- 2.2mm，方解石脉及泥质充填，节理面倾角 3045、6785。岩芯多呈短 3 柱状，局部为碎块状，节长 567cm,RQD1260%,极个别可达 70。 中风化白云岩天然密度 P=2.522.84g/cm，天然极限抗压强度为 fc=26.387.1MPa，统计标准值 fc=49.84，饱和极限抗压强度 fr=24.876.1MPa，统计标准值 fr=39.lMPa，属较硬岩。 1.3 水文地质水文地质 阳明祠站地下水赋存主要有上层滞水、第四系松散岩类孔隙水、基岩裂隙 水、岩溶水。以岩溶水为主。其特点是地下水埋深较浅，地表径流及地下伏流 相间分布，局部形成高原湖泊，该段地下水埋深一般位于地表以下 815m，沟 谷等低洼地带埋深相对较浅，山坡部位埋深较深。岩溶水主要为大气降雨通过 溶孔、溶蚀裂隙、洼地等入渗补给地下水以及地表径流通过洼地、落水洞等由 岩溶管道直接集中注入补给地下水，地下水径流方向主要为由南向北。 1.4 大管棚设计概况大管棚设计概况 阳明祠站埋深 814m、长 267m，车站开挖前必须进行超前大管棚施工， 大管棚采用 159*8mm 热轧无缝钢管，每循环 30m、搭接长度为 5m、环向间 距 0.4m，V-A 断面每环 85 根、V-B 断面每环 88 根、V-C 断面 87 根。 超前管棚管壁钻 15mm 出浆孔，端头 2m 范围内不设注浆孔作为止浆段， 注浆孔间距 30cm，梅花型布置，外插角 23 度，管棚环向间距 0.4m。管棚内 设钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为 18mm、76 固定环 采用短管节，将其与主筋焊接，按 1m 间距设置。 4 图图 1：阳明祠站大管棚设计断面图：阳明祠站大管棚设计断面图 5 二、工程特点二、工程特点 1 施工工序繁杂，孔位交错，施工干扰大。 2 横通道净空小且孔位呈弧形布置，钻机就位困难。 三、机械设备三、机械设备 名称型号数量备注 水平钻机 HGT-100 1 台 工作平台（架） H-3 型可移动升降式工作 平台 1 套 泥浆泵（含注浆）BW-250 型1 台 搅拌箱立式离心泵循环搅拌1 台 四、施工方案四、施工方案 超前大管棚采用 159 热轧无缝钢管，壁厚 8mm，环向间距 400mm，设 于拱部，沿开挖轮廓外布置，管口中心外放至距开挖轮廓线 200mm，外插角均 为 23，管内灌注水泥砂浆；长度 30m，采取水平定向钻机，控制长度每节 23m；水泥砂浆配合比为 0.80.5：1，钻孔完成后逐节安设管棚至设计长度， 再向管棚钢管内注浆，注浆采用后退式注浆，确保注浆均匀、饱满。 4.1 管棚打设工法管棚打设工法 根据本工程的工程地质、水文地质条件、施工场区环境等具体情况，为防 止钻进中地下水及泥沙涌出，确保管棚打设工程质量，设计主要程序如下： 1.开孔：用专用开孔钻机开出长约 1000mm 的 180 孔位，然后预埋 180*5mm 的孔口管采用导向管，采用两榀 I25b 工字钢钢架作为导向墙； 2.钻机就位后一次性将孔位打至设计深度，然后分节装入管棚，管棚之间 采用车丝连接，最后装入钢筋笼并焊接注浆阀门。 3.由于横通道宽 5m，管棚顶入采用 100t 千斤顶顶入方式。 4.2 施工工艺流程施工工艺流程 人员设备进场设备组装调试埋设孔口管调试钻机（方位、倾角） 钻具组装进孔冲洗液循环导向钻进回次加尺（接线、接口补焊）直至 6 设计深度终孔管内及环状间隙注浆移至下一孔位。 4.3 设备组装前的准备工作及钻机设备安装设备组装前的准备工作及钻机设备安装 4.3.1 设备组装前的准备工作设备组装前的准备工作 (1) 设备检查。检查是否有缺件及好坏程度；电机、钻机、泵等测试，运 转是否正常，所有部件是否完好；液压系统是否通畅，密封完好度，液压油泄 漏状况； (2) 检查所有焊接部位是否有开焊，有则补焊； (3) 各种部件是否有变形，有则进行校正。 4.3.2 钻机设备安装钻机设备安装 (1) 钢垫板规格=长宽=250250mm；胀管螺栓直径=16mm；钢垫板与 基础固定要牢，强度要高； (2) 底盘对角线找方误差3mm； (3) 所有螺母必须拧紧，发现溢扣者必须换掉； (4) 丝杠、顶杠要顶紧、有效，安装要牢固，确保不因震动而松动或脱落。 4.4 调试钻机调试钻机 1.钻机入孔的方位角及倾角，必须在测量队提供的可靠的测量数据上进行； 2.孔位确需移动时，须设计与监理同意，并且计算回归角度； 3.根据试验检验导向钻头的纠偏能力，在施工经验积累的基础上，确定开 孔方位和倾角是否增加纠偏角，并以书面形式通知操作人员； 4.计算倾角时应将车站坡度考虑在内，钢管打设时原则上不允许向内偏斜。 4.5 钻具组装钻具组装 1.钻头楔掌板旋转直径 152mm，楔型面与钻具（钻杆）交角20； 2.水眼直径为 8-10mm； 7 4.6 钻进钻进 1.钻进前须先开泵，待冲洗液流通正常后，方可钻进； 2.钻进时，泵压应控制在 0.6-1.0MPa，泵量为 10-30L/min 为宜。保持中低 压力，匀速中速钻进； 3.为防止水土流失，控制沉降，必要时需采用孔内保压措施。要始终保持 回水量小于或等于进水量； 4.钻孔出现涌水时，应尽量保持泵压，泵量不能变小，以平衡孔内压力； 5.冲洗液不正常时，严禁继续钻进。泵工应注意观察冲洗液变化情况，及 时上报有关负责人； 6.导向钻进至 10 、20 米时，应分别进行一次测斜。发现超限，及时补救。 4.7 防止钻头下沉偏孔技术措施防止钻头下沉偏孔技术措施 1. 严控 146mm 导向管施工质量； 2.总结前 2 根管棚施工经验，计算出钻头偏孔下沉量，打孔时可调整钻孔 角度，保证孔位轴线与原设计一致； 3.在钻杆上安装与钻头直径相近的尾翼，可以向下的力几乎不作用在钻头 上，且不会产生振动，可有效防止钻头下沉。 4.8 回次加尺、接线、焊接回次加尺、接线、焊接 1.每根管在下坑前必须进行质量检查。管材不得有弯曲，丝扣四周壁厚均 匀，丝扣完好合格。管材内的铁屑、赃物及锈皮等必须清除干净。下坑时避免 与硬物相碰，以免损伤管扣； 2.连接的电线应选用导电性能好，外壳绝缘性能好且耐磨的电线。接头处 要用两层热缩套管套好，用热吹风机吹烤贴牢； 3.回次加尺、接线、接管以及焊接过程中，均注意不得将异物遗留或掉入 打设管内。 8 五、质量保证措施五、质量保证措施 1.工程开工前，认真做好技术交底，做到人人明白技术要求，个个分担技 术责任； 2.上岗人员必须经过技术培训，特殊工种必须持证上岗； 3.施工人员严格执行贵阳市施工的有关规定； 4.严格按照管棚打设施工的总体要求和设计技术交底的具体要求进行每一 工序的施工； 5.主要工序均由本工序的负责人进行自检，合格后上报工区技术负责人， 会同监理检验合格后方可进行下一工序施工； 6.认真执行地下铁道工程施工及验收规范规定的质量标准； (1) 单孔开孔间距为 0.4m。开孔孔位偏差50mm，若须移位，应调整开 孔角度进行回归； (2) 开孔孔位距横通道开挖线设计为 200mm，偏差不应大于 100mm； (3) 管棚的偏斜应控制在 2以内，终端最大控制间距为 200mm； (4) 为了保证钢管连接过程中轴线一致，每根钢管都必须加车 150mm 丝扣， 采用丝扣连接。丝扣连接一定要拧紧、到位，然后加焊； (5) 终孔后，管棚的注浆压力要控制在 0.5 MP 以内； (6) 管棚打设长度与设计长度误差不得大于 200mm； 7.生产主管、技术人员、机手在施工中应熟悉地层变化，分析偏斜规律， 根据情况变化适时调整技术参数和开孔角度； 8.各班记录人员准确丈量钻具，准确记录钻杆长度、根数。各种数据记录 要及时。禁止追记或补记，及时校正孔深，交接班要交接清楚； 9.钢管接缝补焊，严格实行专人专岗，个人包干，严禁中途找人替焊，如 必须找人替焊时，须经班长批准，并记录在案。交接班时要记录班次焊口数量； 10.严把材料质量关，对所有使用的各种材料和零部件，均须由专人一一检 测，不合格者必须剔除，严禁勉强使用或漏检； 11.钢管运到现场，须由专人清理管内铁屑、杂物、避免漏清。钻工在加尺 前须进行复查，确保管内干净； 9 12.现场质量员对每道工序质量必须认真监督与检查。发现质量问题，在质 量人员监督下及时给予补救； 13.定期召开质量分析会议，就出现的质量问题及工作重点进行研讨。及时 总结所采用技术参数对打设质量的影响，根据情况适时调整技术参数； 14.建立有效的质量奖惩制度，连续质量优良者奖，出质量责任事故者惩。 六、安全保证措施六、安全保证措施 6.1 安全保证措施安全保证措施 安全防范重点为：安全用电、机械安全、施工安全等。 6.1.1 安全用电安全用电 1.所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各 自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业 电气操作人员乱动电器设备； 2.高压线引至施工现场的室内变电所，所内通风及排水良好，门向外开， 上锁并由专人负责，人员不得随便进入，变压器安设位置，接地电阻符合规范 要求； 3.配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂 安全色、统一编号。其安装形式必须符合有前规定，箱内电器可靠、完好，造 型、定值符合规定，并标明用途； 4.现场内支搭架空线路的线杆底部要实，不得倾斜下沉，与基坑边及临近 建筑应有一定安全距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要 求必须采取有效保护措施； 5.所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保 护； 6.施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查， 发现问题及时处理解决； 7 现场内各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应 符合规范要求，维修保管专人负责。 10 6.1.2 机械安全机械安全 各种机械要有专人负责维修、保养，并经常对机械的关键部位进行检查， 预防机械故障及机械伤害的发生；在钻机操作时，严格遵守操作规程，防止机 械伤人事故发生。 6.2 施工安全施工安全 6.2.1 焊接作业焊接作业 工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用 品，高处作业时系安全带； 焊接作业现场周围 10 米内不得堆放易燃易爆物品； 作业前检查焊机、线路、料机外壳保护接零，确认安全； 焊接时二次线必须双线到位，严禁用其他金属物作二线回路； 焊把线不得放在电弧附近或炽热的焊缝旁，不得碾压焊把线； 气焊时先开乙炔阀点火，后开氧气阀调整火焰。关闭时先关乙炔阀，再 关氧气阀； 氧气瓶和乙炔瓶应保持距离在 5 米以上，与焊炬、割炬和其他明火不小 于 10 米； 作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀门，不得折弯胶管断气；若乙炔 管着火，应先关熄炬火，可用弯折前面一段软管的办法止火。 电焊机必须设单独的电源开关、自动断电装置。外壳设可靠的保护接零； 电焊机的电源线长度不大于 5 米，焊接线长度不大于 30 米。 6.2.2 起重作业起重作业 1、起吊作业前必须严格检查起重设备各部件和钢丝绳的安全性和可靠性， 并进行试吊。 2、起重作业指派专人统一指挥，所有人员分工明确，熟悉安全技术规程， 司机领会意图与指挥人员信号冲突时，司机应发出询问信号，在确认信号意思 一致后，才能起吊。 3、管棚机及管棚配件吊装时，必须使用吊带不得