大管棚施工作业指导书台机

1、新建铁路西安至宝鸡客运专线                                  小村隧道大管棚施工作业指导书  中交二航局西宝客专指挥部 二0一一年十二月 · 西安目 录1 适用范围22 设计概况及编制依据23 验收标准24 作业准备3

2、5 技术要求36 施工程序与工艺流程47施工要求78 劳动力组织79材料要求710 机械设备配置811 质量控制及检验811.1 质量控制要点811.2质量检验812安全及环水保要求912.1 安全要求912.2 环水保要求91 适用范围适用于新建铁路西安至宝鸡客运专线小村隧道进口、出口的大管棚施工作业。2 设计概况及编制依据2.1设计概况 工程概况小村隧道，位于陕西省宝鸡市陈仓区，渭河南岸三级阶地，属秦岭山前黄土塬区；从310国道小村附近山坡进洞，下穿唐家塬，从马尾河右侧山坡出洞，隧道起讫里程DK627+747DK628+650，全长903m，其中明挖52m,IV级围岩300m，V级围岩55

3、1m。最小埋深为16.0m最大埋深为46.0m，为双线黄土浅埋隧道；隧道位于R-8000m圆曲线上，洞内纵坡为11和3的人字坡。隧道主体结构采用曲墙带仰拱复合式衬砌，衬砌采用C35钢筋混凝土结构。隧道初期支护由钢拱架，钢筋网、锚杆和喷射混凝土组成。隧道进口采用台阶式洞门，设置有20m明洞，洞口段基础采用125cm钻孔桩加固地层，并设置钢筋混凝土承台。隧道出口采用斜切式洞门，设置有32m缓冲结构。洞口边仰坡采用拱形骨架护坡，拱形骨架的上缘设排水槽，在拱形骨架内植草绿化。工程地质 隧道通过地层为第四系上更新统风积黏质黄土及黏质黄土(古土壤)，下部为第四系中更新统风积黏质黄土夹黏质黄土(古土壤)，底

4、部为中更新统冲积砂砂及圆砾土等。无断裂构造。水文地质隧道通过地段内地表水及地下水均不发育。方案设计1 、长管棚在隧道开挖之前完成，管棚设计长度按30m长计列。 2 、为提高导管的抗弯能力，可在钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环，主筋直径为18，固定环采用短管节, 节长35cm将其与主筋焊接，按1.5m间距设置。2.2 编制依据高速铁路隧道工程施工技术指南铁建设2010241号高速铁路隧道工程施工质量验收标准（TB 10753-2010）小村隧道设计图（西宝客专施遂1）铁路隧道工程施工安全技术规程3 验收标准4 作业准备4.1技术准备4.2完成临建场地营区标准化建设，相关技术施工人员进场

5、齐全，相应施工设备符合开工条件，人员，设备，材料，开工报告，试验报表通过审批，具备开工条件。4.3所有原材料试验检测均满足设计及规范要求 。4.4现场施工机械，人员配置满足施工要求。5 技术要求 5.1小村隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。5.2设计参数：导管规格：外径108mm，壁厚6mm。管距：环向间距40cm。外插角：为了防止钻头由于自重产生下垂，导致钢管侵入隧道开挖线内，外插角确定为3°。注浆材料：M10水泥砂浆。设置范围：拱部140°范围。5.3中线、水平、断面和净空尺寸必须符合设计要求，并不得侵入隧道建筑限界，放样时可将设计的轮廓线放大5cm。5.4 对本隧道

6、大管棚施工宜采用引孔顶入法。5.5 洞口管棚须采用套拱内埋设导向管定位，套拱长为23m。套拱施工时应将导向管牢固、准确固定在拱架上，再浇筑混凝土。5.6 管棚节间用丝扣连接。5.7 管棚安装后，管口硬封堵钢管与孔壁间空隙，连接压浆管。5.8管棚注浆前须将开挖工作面用喷混凝土封闭。5.9 管棚注浆应将钢管及其周围的空隙充填密实。6 施工程序与工艺流程6.1 大管棚施工施工工艺流程见图。管棚加工合格安装导向管、浇筑套拱测量放样施工准备搭设工作平台、钻机就位钻孔清孔补孔钻孔验收顶入管棚、安装止浆塞喷混凝土封闭工作面连接注浆管路、调试压水试验注浆作业注浆效果分析封孔、连接钢架结构结束调整注浆参数浆液制

7、备确定浆液配合比初配浆液试验注浆初选浆液配合比原材料进场检验不合格不合格 图 管棚引孔顶入法施工工艺流程图 导向墙在开挖轮廓线以外拱部140°范围内施导向墙作，断面尺寸为1.0×1.0m，采用C25混凝土。导向墙设2榀I20a工字钢，钢架外缘2、导向墙可采用挖槽法施工。当洞口段挖方标高降至导向墙顶部时，导向墙作业处预留10m平台暂不往下开挖（其它部位可照常进行土方开挖），由测量人员控制标高，放出导向墙的开挖线，用挖掘机配合人工进行挖槽，开挖完成后，基坑底部及边墙抹砂浆，作为导向墙浇筑的底模和边模。导向墙钻机钻孔3、基坑开挖完毕，安放钢拱架。钢架用冷弯机加工成型，分三节制作，

8、在施工现场进行组装。钢架连接钢板采用200×240×15mm钢板，钢板预留孔，各节钢架用M20×70螺栓连接。为保证拱架的稳固，两榀拱架间按2m间距设置22连接筋。4、钢架安装完毕，即可安装导向管。导向管安设的平面位置、外插角的准确度直接影响管棚的质量。首先在钢架外边缘按40cm的间距标出导向钢管的摆放位置，外插角按4°设置，用水准尺配合坡度板设定导向管的外插角。导向管牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。 在浇筑混凝土前，将管口密封，防止混凝土堵管。 5、采用42钢管搭设支撑框架（搭设要求：横向间排距1.0m×1.0m，纵向排距0.5

9、，共四排）支撑型钢拱架，在拱架上铺设木模板。底模采用普通木模板（5cm厚，宽度不超过30cm）拼装，在其上铺设2mm宝丽板，以保证混凝土外观质量。堵头模采用5cm厚木板，拼装成弧形，其内面贴2mm宝丽板。模板加固采用钢管进行支撑，内拉外撑的方式，以保证模板刚度和稳定性。拼装时，在模板间粘贴双面胶以保证拼缝不漏浆。顶模采用木模板，边浇筑边立模。在浇筑前，先沿结构边线布置模板架立筋，导向墙顶部40°范围内不采用模板，采用人工收面的方式以保证结构面平整光洁。6、导向管安装完毕，经检验合格后进行混凝土的浇筑。边浇筑边安装导向墙顶部模板。 顶部模板采用竹胶板，每块模板长50cm,宽100cm.

10、（模板宽度根据基坑的实际开挖宽度进行调整）。在浇筑混凝土前，设置两排16钢筋，与在钢拱架上焊接，作为顶部模板的加固拉筋,钢筋间距1m。浇筑混凝土时，每浇筑到一定层高，应停下来进行安装模板，模板安装的高度以便于混凝土振捣为原则，一般控制在2m左右。模板安装完毕后，紧靠模板沿导向墙环向设置钢筋，钢筋与拉筋的外露部位焊接以加强模板支撑。然后继续浇筑混凝土，直至施工结束。 导向墙施工完毕后，达到一定强度后及时开挖，露出钻孔一侧的混凝土面，但是预留导向墙下部的核心土，以方便钻孔施工。 搭钻孔平台安装钻机1、钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由12台钻机由高孔位向低孔位进行。2、平台要支

11、撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。3、钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。 钻孔1、采用潜孔钻机进行钻孔。为了便于安装钢管，钻头直径采用130mm。对于黄土地层，采用干钻法。2、岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。3、钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。4、钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 清孔验孔1、用钻杆配合钻头进行反复扫孔，

12、清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。2、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。3、用经纬仪、测斜仪等检测孔深、外插角、外插角。 安装管棚钢管1、钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径1016mm注浆孔(靠孔口1m处的棚管不钻孔)，孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。管棚钢管加工成3m和6m两种长度。钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。接头采用外径114mm,壁厚6mm的外套钢管，套管长30cm2、棚管顶进采用挖掘机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管。3、管棚单序孔第一节长3m,再接6m的钢管。双序孔第一节长

13、6m,最后一节为3m钢管,以此将相邻钢管的接头前后错开。保证同一横断面内的接头数不大于50%。图6.1.2 管棚钢管加工示意图 安装钢筋笼1、为了提高导管的抗弯能力，在钢管内设置钢筋笼。钢筋笼由四根18mm的钢筋和固定环组成。固定环采用42mm的短钢管，节长5cm,将钢管与钢筋焊接，按1.5m间距设置。2、钢筋笼由三节9m和一节3m的短钢筋笼制作，人工送入孔内。安装时各节钢筋笼采用搭接焊连接。 注浆1、安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。2、注浆材料：注浆材料为M10水泥砂浆。3、采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，注浆压力0.51.5MPa。管棚封堵塞设

14、排气孔和注浆孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔继续注浆，达到设计注浆量后方可停止注浆。若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。图 大管棚正面布置图7施工要求7.1钻孔前，精确测定孔的平面位置、外插角、外插角，并对每个孔进行编号。7.2施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。7.3严格控制钻孔平面位置及外插角，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。7.4经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。7.5掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。8 劳动力组织

15、钻机操作工36人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人。9材料要求9.1管棚采用108mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，长度为30m，每根钢管的长度分别为9m和3m；9.2在末端的钢管有一端加工成尖形，其它钢管的两端均加工成丝扣，外丝口长度为15cm；采用外径为114mm、壁厚6mm的外套丝扣连接，内丝扣长30cm。9.3同一面上的接头不超过总管数的50。钢花管上钻对穿钢管的注浆孔，孔径1016mm，孔间距150mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段不小于1000mm，相邻两对孔线成垂直状态。编号为双号的钢管不开孔。9.4为提高钢管的抗弯能力，在钢管与钢花管内设置钢筋笼，由四根主筋和固定环组成，

16、主筋直径为18，固定环采用短管节，节长35cm，与主筋焊接，固定环间距1.5m。9.5为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I20a工字钢，钢架外设140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度为：腹板hf=9mm，翼板hf=12mm。10 机械设备配置结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：管棚钻机2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车1辆、ZLC50C装载机1辆。11 质量控

17、制及检验11.1 质量控制要点钻孔前，精确测定孔的平面位置，倾角，外插角，并对每个孔进行编号。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和相交。经常测量孔的倾斜度，发现误差超限及时纠正。掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。施工注意事项： 1、钢管需按设计位置施工，注意运用测斜仪进行钻孔偏移度测量，严格控制管棚打设方向，并做好每个钻孔地址记录； 2、管棚施工时应对钢管主要材料进行材质检验 3、选用钻机首先应适合钻孔深度及孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平360°范围内钻孔，施钻时应有导向架。 4、施工期间应遵守

18、隧道施工技术安全规范。 11.2质量检验11.2.1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。管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。管棚搭接长度应符合设计要求。注浆浆液的配合比应符合设计要求。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。管棚钻孔的允许偏差应符合表的规定：表管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1o2孔口距±30mm3孔 深±50mm12安全及环水保要求12.1 安全要求管棚施工前应检验作业台架安全性能，施工过程中保持稳定大管棚施工前检查钻机、注浆机及配套设备、风水管等施工机具的安全性能。施工过程中确保钻机稳定牢靠，注浆管接头及高压风水管连接牢靠。管棚作业换钻杆及顶进钢管时，