隧道洞外大管棚施工作业指导书

1、.目 录1.适用范围22.作业准备22.1内业技术准备22.2外业技术准备23.技术要求24.工程序和工艺流程34.1施工程序：34.2工艺流程：35.施工工艺及施工要求45.1 施工准备45.2施工方法及工艺55.3 施工控制要点85.4施工中突发事故与应急处理96.劳动力组织97.材料要求108.设备机具配置109.质量控制及检验109.1 铁路质量控制要求109.2铁路质量控制1110.安全及环保要求1210.1 质量安全要求1210.2 环保要求13隧道洞外大管棚施工作业指导书1.适用范围适用于BLTJ-13标段黄土隧道108mm*6mm热轧无缝钢管大管棚施工作业。2.作业准备2.1内

2、业技术准备作业指导书编制后，在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。2.2外业技术准备管棚钢管（108*6mm热轧无缝钢管）、钢拱架（I20a）、导向管（140*5mm热轧无缝钢管）、注浆材料（水泥、砂子）等施工基本材料的采购，钻孔机械、制浆设备、注浆设备等机械设备的选择与采购，材料的相关试验，配合比的设计，施工队伍的选择、施工场地的平整，供水、供风、供电系统的设置，其他辅助措施的准备，施工测量与放样等工作。3.技术

3、要求隧道进出口明暗交界处超前大管棚设计参数：钢管规格：（外径*壁厚） 114*6mm、108*6mm、140*5mm、42*3.5mm，满足设计要求；管距：环向间距中至中为40cm，钢管施工误差径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm；倾角：外插角0°3°为宜，可根据实际情况作调整；注浆材料：采用M10水泥砂浆；设置范围：拱部144°范围；长度：30m，用每节长度为46m热轧无缝钢管以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%；钢花管上钻注浆孔，孔径1016mm,孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段不小于100cm；管棚中钢管

4、设计采用钢花管和钢管交错布置，奇数采用3米钢花管，偶数6米采用钢花管，以后每次均接入6米钢花管。4.工程序和工艺流程4.1施工程序：施工准备（场地平整、施工平台搭设） 测量放样 施作导向墙 钻机就位（校正角度） 上钻具和套管 钻进 退钻杆和钻具 管棚加工及安装 封闭管尾 注浆施工4.2工艺流程：超前大管棚施工程序及工艺流程见图15.施工工艺及施工要求5.1 施工准备5.1.1施作护拱测量班组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；施工班组根据开挖轮廓线及测量班的技术交底，将上半断面轮廓线以外的土方清除，要求清除面平整、圆顺；为了便于导向墙和钻机安装就位，搭设施工

5、平台时可在洞口预留长6m的核心土，顶面宽度为6m，核心土的高度控制在管棚顶以下1-1.2m范围。 测量班组检查开挖断面合格后，放出洞口护拱的具体位置、里程、高度，并布置好桩点，做好技术交底。混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部144°范围内施作，导向墙采用C25砼，断面尺寸为1.0×1.0m，导向墙内埋设2榀20a工字钢架，钢架外缘设140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定，导向墙基础应设置在稳固坚实的地基上。孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定

6、出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移，导向管安装完成后，经测量班复测，满足精度要求后，安装模板，按照规范要求浇筑导向墙混凝土，并养生。5.1.2安装钻机钻孔采用单臂钻孔车。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。5.2施工方法及工艺5.2.1 钻孔为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆间材质、两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），连接套的最小壁厚不小于10mm，为防

7、止钻杆在外力和振动力的双重作用下，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；为了便于安装钢管，钻头直径采用120mm。钻孔前，精确测量钻孔的位置、倾角、外插角，并对每个孔位进行编号。钻孔倾角应根据钻孔深度及钻杆强度确定，一般控制在0-3°，利用钻机的变角度油缸，参照导向管的倾角确定钻孔的角度，确定钻孔线与开孔角度一致，以达到钻进的导向作用，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20cm-30cm。钻机开孔不易过高，钻机开钻时，应低速低压，钻深20cm后转入正常钻速，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。换钻杆时，应注意检查钻杆

8、是否弯曲、有无损伤，不符合要求的应及时更换以确保正常作业第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20-30cm时钻进停止，再用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，托开钻杆，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，方向对准后联接成一体，钻孔达到深度要求后按照同样的方法拆卸钻杆，钻机退回到原位。岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔时，需补注浆后再钻进。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，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。钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测

9、预报参考资料，从而指导洞身开挖。5.2.2 清孔验孔 用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔； 用高压风从孔底向孔口清理钻渣； 用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。5.2.3 管棚加工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，孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段100cm，管头焊成圆锥形，便于入孔。钻孔时采用Z525-2A型台式多用钻床对108×6mm的管棚进行加工，根据长管棚的长度来确定下料长度，一般控制在3m或6m，丝扣长度为15cm，丝扣为2mm的螺旋方丝，钢管一端为内丝，另一端为外丝，丝扣加工

10、要端正，不得偏位；钢管上每间隔15cm交错钻孔，直径为10-16mm的注浆孔，先下奇数管孔，第一节用3m的钢管，偶数孔时第一节采用6m的钢管，以后每节都采用6m的钢管，每孔第一节端头都加工成锥形，长度为10cm，最后一节尾部焊接加强箍，末端可以不加工丝扣，在距孔口1m范围不得加工注浆孔。5.2.4 安装管棚钢管棚管顶进采用装载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(120 mm)，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。5.2.5 注浆安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注

11、浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料：M10水泥砂浆。采用注浆机将浆液注入管棚钢管内，初压0.51.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；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。5.3 施工控制要点 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。 钻孔外插角0°3°以为宜，工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在0°1.5°。施工中应

12、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立交。 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。 掌握好开钻与正常钻进的压力和速度。5.4施工中突发事故与应急处理钻进中塌孔和缩孔的处理若发生塌孔和缩孔成孔十分困难，无法一次成孔，可以采用前进式预注浆成孔，初钻一段时间后，通过钻杆进行孔内注浆，待注浆量达到一定强度后继续钻进，以此循环，直至达到设计孔深。对漏浆和耗灰量过大的处理若浆液漏失严重，造成耗灰量过大，可以采用加浓水灰比措施，降低压力，将浆液流量控制在10升范围内，过一段时间再慢慢提升压力，直至达到设计标准

13、。若上述压力仍不能凑效，可以在浆液中加入速凝剂，间歇灌浆，灌注砂浆，停灌待凝等方法处理。6.劳动力组织序号工种人数职责备注1技术人员1掌握技术标准，负责施工指导，监督施工记录、施工质量。2工班长1组织和协调现场施工3测量人员2测量放样、检查验收，并对整个过程进行报告、摄像等4钻孔及安装人员5-8钻孔施工，准备材料及安装导管5浆液制备人员3准备材料、制备浆液、搅拌浆液、清洗设备6注浆泵 司机1注浆泵的操作、保养及故障的排除7清洗废浆工2清洗废浆8注浆记录工1记录注浆压力、注浆量、流量、胶凝时间及其他有关问题、内业资料9安全员2负责施工安全10搬运工4负责搬运材料、机具等合计20-237.材料要求

14、管棚所用钢管采用热轧无缝钢管，壁厚和规格必须符合设计要求，材料进场后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，其质量必须符合现行国家标准的有关规定及设计要求。检验数量：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。检验方法：检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。水泥：采用低碱P.O42.5普通硅酸盐水泥。8.设备机具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12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、钢模板、木模板、J3G-400A型型

15、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（9.0m3）2辆、ZLC50C装载机1辆。9.质量控制及检验9.1 铁路质量控制要求质量验收参照规范高速铁路隧道工程施工技术指南（铁建设（2010）241号）；高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB10753-2010。9.2铁路质量控制（1） 主控项目：管棚：管棚所用钢管进场前必须按批次抽检，抽取试件做力学性能试验如屈服强度、抗拉强度和伸长率和工艺性能试验（冷弯),其标准必须符合国家有关规定和设计要求；检查数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60T为一批次，不足60t的按一批次计，施工单位每批次抽检一次

16、；监理单位按施工单位抽检次数的10%进行见证检测，至少一次。检验方法：施工单位检查每批次质量证明文件进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察、钢尺检查管棚搭接长度应符合设计要求检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：钢尺检查注浆浆液的配合比应符合设计要求检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行配合比选定试验，监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。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。检查数量：施工单位全部

17、检查；监理单位按施工单位检查数量的10%见证检查。检查方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察注浆效果；监理单位见证检查（2）一般项目管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1°2孔口距±30mm3孔深±50mm10.安全及环保要求10.1 质量安全要求长管棚作为超前预支护，应在暗洞开挖之前完成；管棚施工地段，应根据铁路隧道锚喷构筑法技术规范有关规定，加强监控量测，在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量，以确保施工安全； 施工现场防护装置、安全防护措施必须齐全，严格遵守安全操作规程；机具设备，必须设置切实可靠的防护、分隔措施和明显的警示标志、警示灯；施工人员进入作