大管棚施工作业指导书

四川路桥西成铁路客运专线XCZQ3大管棚施工编制审核接受人日期四川路桥西成铁路客运专线四川段3标段大管棚施工作业指导书一、编制依据1、客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准2、客运专线铁路隧道工程施工技术指南3、铁路隧道施工规范4、铁路隧道工程质量检验评定标准二、适用范围仙女岩隧道施工中，在洞口或其它不良地质段，尤其是遇到富水断层破碎带时，采用超前长大管棚支护，是解决问题的有效途径。三、工艺原理所谓管棚法，就是在预计开挖断面外周，以一定间距，一定的外插角度，用钻孔方法先行设置钢管，利用超前导管注浆，先行加固松散围岩体，边开挖，边利用格栅拱、喷锚等共同支护，对隧道开挖起到有效支护的方法。管棚法开挖是在超前钢管形成连续的棚架之下进行的，对防止初期松弛，地压扩大，土体坍落等有着明显的效果。因此，管棚法是在地质条件不好情况下能安全开挖，防止地层下沉、防护地中及地上结构物的有效的辅助方法。管棚法主要适用于软弱、硬质、砂砾地层或软岩、岩堆、破碎地带层。管棚的布设,管间距及施工区间主要决定于地表及地质条件、施工精度等，此外，插入钢管通过注浆，使钢管及围岩密贴并强化钢管功能，形成注浆管棚。四、设计参数大管棚超前预支护采用外径108MM、壁厚6MM的热轧无缝钢管，尾部焊接LOMM加箍筋，管壁四周钻12MM压浆孔，孔间距15CM，呈梅花型布置，尾部留不小于150CM的不钻孔的止浆段。导管沿环向120度范围布设，间距40CM。施工时钢管沿隧道周边以1外插角打入围岩，注浆材料为水泥砂浆，注浆压力为20MPA。五、施工工艺及操作要点。51施工工艺流程施工工艺流程见图1。52操作要点钻深孔工艺流程图（见图2）钻孔操作要点图1图2A、施作深孔，必须经过二次接杆，钻进时，随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其是推力要严格控制，不能过大；B、为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆联接套应与钻杆同材质，联钻机就位测量布孔钻杆接长准备钻机固定钻杆分节退出卸下钻孔及接长钻杆导向管定位导向墙固定钻机就位钻孔插管管棚注浆封堵注浆量计算配制浆液原材料检验钢管制作原材料自检记录表钢管定位自检记录表钻孔自检记录表注浆自检记录表检查点一检查点二检查点三检查点五管棚检验批质量验收记录表钢管安装自检记录表检查点四测量放样接套最小壁厚10MM；C、为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移；D、钻机就位后，准确地画出需钻孔位置；E、施钻时，顶紧掌子面，提高施钻精度；F、钻机开孔时钻速宜低，钻深至20CM以后转入正常钻速；G、第一节钻杆钻入岩层尾部剩余2030CM时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后联接成一体。每次接长，均按上述方法进行。H、换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常作业；J、引导孔直径应比管棚外径大1520MM，孔深要大于管长05M以上。具体施工中，影响管棚方向的因素A、开口时方向没控制好。管棚施工中，为了使管棚前端不致侵限，在打管时需设1外插角，施打时准确掌握外插角，严格掌握开口方向，不然以后很难控制其方向。B、岩层不均质。在钻孔打管过程中，由于围岩软硬不均，使钻头（管前端）偏向软的一侧，此倾斜方向很难估计与控制。C、钻头自重产生下挠。方向控制措施严格按外插角钻孔；控制钻头的下挠；扶直器套在钻杆上，施钻可调直，效果比较明显。注浆注浆材料水泥选用425普硅水泥，质量合格。砂子采用细砂拌合水水质符合各项指标。可灌性分析注浆前必须进行可灌性分析，如果围岩渗透系数过小即细粒土含量过大，在正常压力下无法渗透入足够数量的浆液，或者存在无法控制浆液流向和数量的因素（如地下溶洞或坑道等），是不能采用管棚法施工的。只有在围岩渗透性较好、细粒含量小于12的土体是易灌的，细粒含量在1220之间的土体是适度可灌的，而细粒含量在2025的土体仅仅是处于不可灌的边缘。注浆异常现象处理A、在注浆过程中，经常发生浆液从其它孔流出的现象，即串浆。发现串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时，应将注浆孔及时堵塞，轮到该灌注浆时再拨下堵塞物，用铁丝或细钢筋将管内杂物清除，并用高压风或水冲洗（拨塞后向外流浆的注浆管不必进行此工序），然后再注浆。B、水泥砂浆注浆进浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间。六、劳力组织及要素配置劳力组织序号工种人数职责1施工指挥1负责总体指挥。2技术员1负责技术指导、技术监控。3测量工1负责布孔、定位、测量。4普通工3负责装卸钻杆、装接钢管。5电工1负责供水、供电。6电焊工2负责焊接。7汽车司机1负责运输。8调度1负责调度及安全。9注浆工4负责注浆。10加工组2负责加工。11机械司机1负责注浆机、搅拌机、空压机。12钻孔工2负责钻孔、打管。合计20主要施工设备序号名称单位数量备注1管棚机台22电动空压机台13内燃空压机台14交流电焊机台25注浆机台1七、质量要求71主控项目711管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60T为一批，不足60T按一批计。每批抽检一次。712管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。713管棚搭接长度应符合设计要求。714注浆浆液的配合比应体会设计要求。715注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。72一般项目管棚钻孔的允许偏差应符合下表规定。允许偏差表序号项目允许偏差1方向角1O2孔口距50MM3孔深50MM八、注意事项81钻孔前，按设计精度画出钻孔位置。82严格调整好钻孔角度，开钻时速度要慢，待钻杆进入岩体20CM后，常速钻进。83钻孔平面误差要求小于或等于15CM，钻孔角度误差控制在05以内。84控制钻孔速度，尤其接长钻杆后钻进方向（角度）应严格控制；成孔要壁圆、角度准、孔身直、深度够。85接管时，要检查管节两端联接丝扣，有脱扣和裂纹的管节不得使用。86管棚管壁四周钻12MM压浆孔（靠掌子面一端15M不钻眼），孔间距15CM，管内放置钢筋前，应掏孔清除管内残杂物。87注浆时应准确掌握浆液配合比，并使浆液在管内充填密实。88大管棚接头面要错开，严格避免同一截面，以利整体受力。89在施工中，精心组织，科学规划，严格按设计规范要求施工，确立自检、专检、互检三检制度。确保工期，杜绝质量安全事故。九、安全措施在施工中，除严格遵照公路隧道施工安全规则及相应的规范外，为确保安全，还应采取如下措施91对全员进行安全意识教育。92针对长大管棚施工特点和要求，参照有关安全规则，制定安全规章制度。93加强对围岩进行