隧道管棚施工方案设计

1、新建朝阳至秦沈高铁凌海南站联络线工程tj-1标段隧道管棚专项施工方案编 制:审 核:批 准:中铁十九局集团有限公司朝凌客专tj-1标项目经理部二o八年四月1编制依据11.1编制依据11.2编制原则12适用范围23工程概况24地质水文特征35施工组织方案55. 1技术要求：55. 2施工程序及施工方法75. 3施工流程75. 4管棚车丝95. 5搭设工作平台115. 6钻机就位115. 7钻孔作业125. 8管棚跟管钻进125. 9钢筋笼施工125. 10管棚注浆135. 11验收标准146资源配置方案146. 1劳动力计划146. 2工期安排146. 3材料计划157管理措施157.1质量管理

2、组织机构 157. 2质量措施1573施工安全及环境保护 167. 4安全注意事项 167. 5环境保护16朝凌客专tj-1标隧道工程管棚专项施工方案1编制依据1.1编制依据(1) 隧道施工设计图、隧道参考图及其它相关设计文件；(2) 国家和辽宁省相关法律、法规及条例等；(3) 现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等 资料；(4) 集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工 法、科技成果；(5) 高速铁路隧道工程施工技术规程(q/cr9604-2015)；(6) 高速铁路隧道工程施工质量验收标准(tb10753-2010)；(7) 铁路隧道工程施工安全技术规程(tb1030

3、4-2009)；(8) 铁路混凝土工程施工技术规程(q/cr9207-2017)；(9) 铁路混凝土工程施工质量验收标准(tb10424-2010)o(10) 指导性施工组织设计。1. 2编制原则(1) 保证重点、统筹安排，确保工期的严肃性。施工组织安排 尽可能组织平行、流水作业，合理安排施工顺序，保持均衡生产；(2) 科学合理配置机械设备，全面提高机械化程度，充分发挥 设备配置生产能力，大幅度提高劳动生产率和施工进度；(3) 推行新技术、新工艺，实行规范化、标准化作业，以一流的管理确保创优规划和质量冃标得以实现；(4) 科学布置现场，合理安排工序，注意环境保护，推行文明施工，确保安全生产；(

4、5) 合理投入，控制成本，节约用地，节约投资。适用于朝凌客专tj-1标隧道洞口管棚施工。3工程概况3. 1燕都隧道燕都隧道工程，进口里程dik4+868,出口里程dik6+000,线路 长度1132m,隧道最大埋深52. 91m,排水采用保温侧沟和深埋中心沟。 隧道进口至dik4+899. 44713位于直线上，dik4+899. 44713至出口位于r-3000m右偏曲线上。隧道进口至dik5+600段范围内纵坡为3. 5%。上坡，dik5+600至出口段范围内纵坡为20%。上坡。3. 2西营子隧道西营子隧道位于辽宁省朝阳市东南方向，紧邻朝阳市环城公路,左侧与采石场相邻，为双线隧道，隧道进口

5、里程为dik13+558,岀口 里程为dik16+558,全长3000m,隧道位于低山丘陵区，植被较发育。 所经山脉海拔最高高程468m,最大埋深约234m。隧道全范围为13%。下坡，隧道进口至dik15+999. 66672位于半 径8000m的左偏曲线上；dik15+999. 66672至出口位于直线上。3. 3马架子隧道马架子隧道位于辽宁省朝阳市双塔区长宝营子乡境内，隧道进口 里程为dik17+343,出口里程为dik20+815,隧道位于低山丘陵区， 所经山脉海拔最高高程为4225ni,最大埋深160.79m。隧道进口至 dik20+600为9%。的上坡，dik20+600至出口为15

6、.5%。下坡隧道进口 至dik19+160. 29029为直线上，dik19+160. 29029至出口位于半径 10000m的左偏曲线上。3. 4马架子隧道巴图营隧道(中心里程dk28+920)位于辽宁省北票市巴图营乡 任麻子沟与彩凤沟之间，为双线隧道，隧道进口里程为dk25+820, 出口里程为dk32+020，全长6200m,隧道位于低山丘陵区，最高山峰 410. 60m,最低沟谷239. 46m,相对高差171. 14m,冲沟发育，地势起 伏较大，局部辟为耕地。隧道最大埋深152. 40mo本隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为dk29+400, 斜井长度757m,为双车道无轨运

7、输形式，正洞施工完成后作为避难 所使用，斜井进洞坡度11%,洞口设计超前大管棚支护，28孔，长度 30m o4地质水文特征4. 1燕都隧道燕都隧道岩性复杂，经地质调查揭示，隧道区范围内上覆地层为 第四系全新统人工填土(q4ml)种植土，第四系上全新统坡洪积层 (q4dl+pl)粉质黏土、第四系上全新统冲击积层(q4al+pl)粉质黏 土、下伏罗系上九佛堂组(j3jf)砂岩、砾岩、泥岩，岩层产状160°<19° o隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水分布较广，以 浅部为主，含于基岩风化带、风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水 量受季节性降雨量影响明显。4. 2西营

8、子隧道隧道位于中低山区，植被较发育，隧道区地层为第四系全新统坡 残积（q4dl+el）粉质黏土，下伏侏罗系上统阜新组（j3f）砂岩、砾 岩、泥岩；二叠系下统（p1）砾岩；奥陶系中统（02）石灰岩；奥陶 系下统（01）石灰岩；寒武系上统（£ 3）石灰岩；寒武系中统（£ 2） 石灰岩；寒武系下统（£ 1）石灰岩;震旦系中统雾迷山组（z2w）石 灰岩。隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，分布较广，以浅部为主， 含于基岩风化带，风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降 雨量影响明显。隧道地下水排泄方式主要以蒸发排泄为主，地下径流排泄为辅， 蒸发为本区普遍的重要排泄方式之

9、一。地下水对铁路混凝土结构不具 有侵蚀性。4. 3马架子隧道隧道位于低山丘陵区，洞身穿越地层主要为二迭系下统（p1）砂 岩、局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩；二迭系上统石盒子组（p2s）砂 岩、局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩；侏罗系中统蓝旗组（j21）砾岩、 局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩；侏罗系中统土城子组（j2t）砾岩、 局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩。隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，分布较广，以浅部为主， 含于基岩风化带，风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降 雨量影响明显。隧道地下水排泄方式主要以蒸发排泄为主，地下径流排泄为辅， 蒸发为本区普遍的重要排泄方式之一。地下水对铁路混凝土结构不具 有侵

10、蚀性。4. 4巴图营隧道隧道位于低山丘陵区，洞身穿越地层主要为侏罗系中统土城子组 （j2t）砾岩、局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩。隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，分布较广，以浅部为主， 含于基岩风化带，风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降 雨量影响明显。隧道地下水排泄方式主要以蒸发排泄为主，地下径流排泄为辅， 蒸发为本区普遍的重要排泄方式之一。地下水对铁路混凝土结构不具 有侵蚀性。5施工组织方案5. 1技术要求：木标段隧道有©159大管棚，设计长度55m, 4）108大管棚（燕 都隧道出口 80m,其他隧道40m,巴图营隧道斜井30m）、©89中管棚（iv 级6 椭v

11、 级11管wfe®-10m-环 两环之间搭接长度不小于3m）,技术要求如下：（1）大管棚159大管棚1）导管采用热轧无缝钢花管，外径159mm,壁厚8mni。2）每节大管棚长度46叫 环向间距40cm。3）外插角：wl。o4）在拱部140°范围内施做。5）注浆材料：水泥浆（1:1）。108大管棚1）导管采用热轧无缝钢花管，外径108mm,壁厚6mm。2）每根大管棚长度40叫 环向间距40cm。3）外插角:w1。3。o4）在拱部140°范围内施做。5）注浆材料：水泥浆（1:1）。（2）中管棚89中管棚1）iv级围岩6棉钢架设置一环、v级围岩11棉钢架设置一环,管棚长

12、度一般10m 一环，两环之间搭接长度不小于3mo2）钢管规格：热轧无缝钢管及钢花管，外径89mm,壁厚5nini,每节钢管两端均预加工成外丝，接长钢管采用热轧95mm热轧无缝钢管，壁厚6mm,内车丝；3）管棚长度一般10m环，iv级岩6棉型钢设置一环,围岩11棍型钢设置一环，两环之间搭接长度不小于3m。4）管距：环向间距40cm；5）倾角：外插角3。5°为宜，可根据实际情况作调整；6）设置范围：拱部140°范围；7）注浆材料：水泥浆液，水灰比1： 1 （重量比）。8）注浆压力：0.52. 0mpao9）中管棚打设釆取单双号，单号采用钢花管，双号采用钢管， 施工吋先打设钢花管

13、并注浆，然后打设钢管。注浆完成后，在管内灌 注m10水泥砂浆，并保证密实。5. 2施工程序及施工方法5. 2. 1施工准备各隧道洞口工作面准备一台0. 8mpa空压机，一台300kw发电机, 一台q1319-1a型管了螺纹车床，一台gp-28型管棚钻机。5. 2. 2施工程序5. 2. 2. 1大管棚施工程序：施作导向墙f搭钻孔平台安装钻机f钻孔f清孔验孔f安装管 棚钢管f安装管棚钢筋笼f注浆f封孔5.2.2中管棚施工程序：管棚加工一施作管棚工作室"钻孔一清孔"顶进刚管棚一清孔 f注浆管路检查f注浆f检查合格f结束。5. 3施工流程管棚施工采用跟管钻进法和引孔顶进法两种方法

14、施工，根据现场 围岩及成孔情况判断，如施工现场围岩较好，成孔较易，采用引孔顶 进法施工。围岩较为破碎、容易出现卡钻、塌孔等问题宜采用跟管钻进法施工。跟管钻进法施工工艺流程详见下图:引孔顶进法施工工艺流程详见下图:jli!i測量放样iii妥装导向管、浇注导丽1jii搭设工作平台、钻硕伍1原材料进场检验f孔验顶入管臥安装止浆塞ii噴射混凝土封闭工作i钻孔清孔=1补孔不合格i原材料进场检验ii初选浆菠配合比皓束i封孔、连接钢架錄 ii 1也孤验iiii注浆作业1注浆效果分*调整滅绅ii连接注浆管路、调试1 ii i初配浆液试验注刻iii确定浆液配合出 浆液配备 "iii5. 4管棚车丝(1

15、) 采用q1319-1a型管子螺纹车床，床身上最大回转直径630mm,最大工作长度1500mm；(2) 燕都隧道进口采用4>159大管棚，其他隧道工作面采用108管棚，车丝采用外车丝，燕都隧道进口接头采用4)167接头钢管, 其他隧道工作面接头采用114无缝钢管，长度30cm。各隧道管棚布 置详见下图:18915.7隧道进、岀口大管棚布置图tcu.e9燕都隧道进口大管棚布置图+i松w.严狮1aisn7c20腿婕土导向墙叔管eio8mm,厚6mm环向问距40cmy巴图营隧道斜井大管棚布置图5. 5搭设工作平台(1) 在导向墙前端，修建宽30cm*深30cm的水沟，在钻孔过程 中，将水引岀；

16、(2) 距离导向墙1. 8m处,硬化工作平台基础，长5. 5m*宽14. 33m, 厚度15cm, c20確，预埋22钢筋，预埋深度10cm,外露5cm；(3) 在基础平面上，平行于导向墙里程布置两根120工字钢， 中到中间距4. 3m,长度14. 33m,每根工字钢采用22钢筋固定；(4) 在两根工字钢上方加工走行托架，长5. 5m*宽14.33m；托 架上方焊接4根120工字钢，组成桁架，长度6. 0m；侧面采用i 40 钢管连接，长度4. 5m；同时在侧面上增加剪刀撑，采用42钢管。5. 6钻机就位(1)采用gp-28型管棚钻机，钻孔直径1)85-190mm,钻孔深度3040m,使用气压

17、0. 5impa,推进有效行程600mm,功率35kw, 钻杆长度600mm,钻杆直径为73mm。(2)在四根i 20工字钢顶部采取四个手拉葫芦，控制钻机位置, 然后用侧用测斜仪精确定位。5. 7钻孔作业(1 )现场采用0. 8mpa空压机与300kw发电机配合潜孔钻机施工, 钻机定位后，由低向高开始钻孔，为保证钻孔方向准确，在钻进过程 中采用测斜仪量测钻孔的偏斜度；(2)如果钻孔过程中发现有塌孔现场，开始从下往上逐排注浆, 浆液由低往上扩散，挤密裂隙，加固松散破碎的砂岩，然后重新钻孔。 5. 8管棚跟管钻进钻头采用与钻管等径的楔型钻头，楔板回转半径略大于钻管半 径，钻头前端有12 15mni

18、的水眼，当钻头正常回转钻进时钻管沿 直线前进。当钻头由于某种原因偏离预定轨迹偏向某一方向时，把钻 头楔面调至已经偏斜的方向，钻机停止回转加力顶进，钻头由于斜面 的作用会向相反的方向偏斜，以此调整钻进的方向。5. 9管棚引孔顶进(1) 钻孔采用管棚钻机进行，钻机平台的高度根据钻机的可调 控范围以及钻孔顺序进行确定，由于钻机顺序按高孔位向低孔位进 行，平台位置相应自上而下进行逐步降低，以满足钻孔需要。(2) 施工先施工奇数后偶数。(3) 岩质较好的可以一次成孔。钻进吋产生坍孔、卡钻吋，需补注浆后再钻进。（4）钻机开钻时，应低速低压，待成孔ioiii后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。（5）钻进过程

19、中经常测定其位置，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。（6）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。5. 10钢筋笼施工 159大管棚钢筋笼为3根c 18钢筋，外切于4）50定位钢管,<1）108大管棚钢筋笼为4根22伽钢筋组成，外切于42nmi定位钢 管，宽度5cm,间距5.0m,管棚施工完毕后，开始送钢筋笼至设计位 置，钢筋笼节长为3m。5. 11管棚注浆（1）配置浆液并注浆，注浆采用分段注浆，浆液扩散半径不小于0. 5mo水泥浆液水灰比为1:1,注浆压力0.52mpa；（2）注浆结束后及时清除管内浆液，并用m10号水泥砂浆紧密 充填，增强管棚

20、的刚度和强度。5. 12施工注意事项 钻机就位时用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调 整，确保钻机杆轴线和导向轴线相吻合。 需要搭设钻机平台时，应满足承受机具、材料、人员荷载要求, 连接牢固、稳定，防止施钻时产生不均匀的下沉、摆动、位移等影响 钻孔的质量。 钻孔时经常测量孔的斜度，发现误差超限应及时纠正，至终孔 仍然超限者应封孔，原位重钻。 在钻孔时，若出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。钻孔时，应认 真填好钻孔记录。孔钻完之后应进行清孔。5.11验收标准（1）外插角：钢管轴线与衬砌外缘1。3° ；（2）钢管径向不大于20cm,环向不大于5cm。6资源配置方案6. 1劳动力计划根据

21、施工组织安排，车丝班组4人（工班长1人，操作手1人， 普工2人），施工时间4天；管棚班组5人（工班长1人，操作手1 人，开泵1人，普工2人），施工时间14天。62工期安排序号施工部位持续时间（天）备注1燕都隧道进口182燕都隧道出口153西营了隧道进口154西营子隧道出口155马架子隧道进口156马架子隧道出口157巴图营隧道进口15序号施工部位持续时间（天）备注8巴图营隧道斜井159巴图营隧道出口156. 3材料计划1.材料计划详见下表：管棚跟进施工材料计划序号材料名称规格型号单位数量备注1混凝土c20m312基础硬化2工宁钢120m29走形轨3工字钢120m24桁架立柱4工字钢120m5托架横梁5hrb400钢筋 22mmm3.6基础锚固钢筋6无缝钢管042mmm4& 8走形轨及桁架剪刀撑连接7无缝