新正阳隧道进口导向墙施工技术交底书

12/13渝怀铁路涪陵至梅江段增建第二线站前5标二分部新正阳隧道进口导向墙施工技术交底书编制：复核：批准：中铁一局集团有限公司涪秀二线铁路工程项目部二分部二○一六年三月1.工程概况新正阳隧道位于重庆市黔江镇境内,中心里程ZDK296+310.25,全长3508.5m。最大埋深约355m。进口ZDK294+556.00~ZDK294+999.17，洞身ZDK+295+798.12~ZDK296+086.91及ZDK297+488.29~ZDK297+953.89段，分别为半径1200m右偏，半径6000m左偏，以及半径1200m右偏曲线，其余地段为直线；设计纵坡为-11.5‰、-7.9‰、-3‰的单面下坡。其中新正阳隧道进口ZDK294+556.0～ZDK294+571.0段采用拱部Φ89超前大管棚加强支护，管棚环向间距40cm，每环20根，每根长18m。2.施工方案2.1施工准备洞口管棚施工前，作好洞外控制测量，在洞口附近布设三角网，并及高级控制点联测。同时对水准点进行引测并按施工需要进行加密。现场放样出导向墙里程、中线、高程，确定导向墙位置。在管棚施作前，所需人员、机械、材料等准备就绪，以保证管棚施工的连续性。施工设备为潜孔钻机2台、注浆机2台、挖掘机1台，发电机1台，空压机1台，电焊机2台，冷弯机1台。2.2施工工艺2.2.1管棚施工参数⑴钢管布设在圆心角为132°范围内的隧道拱顶。⑵钢管环向间距中至中为40cm。⑶外插角1°～3°(不包括线路纵坡)。⑷管棚施工允许偏差：钻孔外插角1°，孔距±150mm，孔深±50mm。2.2.2材料规格⑴钢管规格：采用外径89mm壁厚5㎜的热扎无缝钢花管。⑵导向管采用外径114㎜壁厚6㎜的热轧无缝钢管，每节长1.0m。⑶连接套管采用外径102㎜壁厚6㎜的热扎无缝钢管，每节长40cm。=4\*GB2⑷钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为18mm，钢筋之间每1m间距用5㎝长φ42钢管连接，钢管壁厚3.5㎜。测量放线安装导向管、浇筑测量放线安装导向管、浇筑导向墙搭设工作平台、钻机就位钻孔清孔顶入管棚、安装止浆塞喷混凝土封闭工作面施工准备钻孔验收连接注浆管路、调试压水试验注浆作业注浆效果分析封孔、连接钢架结构结束补孔管棚加工原材料进场检验初选浆液配合比初配浆液试验注浆确定浆液配合比浆液制备调整注浆参数不合格合格2.3.1洞外拉槽及边坡仰坡开挖支护⑴洞口段开挖前应在洞顶天沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。⑵边坡防护应及洞外拉槽开挖同步进行；洞外拉槽边坡防护应在开挖完成后及时施作。⑶对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的保护。2.3.2导向墙施作⑴按设计放样出导向墙里程、中线、标高，定出导向墙位置。导向墙厚度为1.0m，纵向长度为1.0m。⑵导向墙在洞口开挖外廓线以外施作，按设计要求安装工字钢、立模。导向墙采用I16工字钢进行支撑，内模及挡头板采用5cm厚木板内包三合板，外模采用5cm厚木板。导向墙采用C20混凝土浇注，导向墙基础需置于稳定基础或具有足够的承载力，导向墙基础需嵌入管棚作业平台不小于0.5m，必要时应加深或进行加固处理。①支撑工字钢支撑在片石混凝土基座上或基岩上，以保证导向墙施工时不下沉。②挡头板采用拉杆（φ22螺纹钢）及施打于掌子面的锚杆相连，外模用斜撑支撑，以保证浇注混凝土时不跑模。③外模采用及导向墙内工字钢焊接的环形钢筋连接，以保证导向墙厚度。⑶管棚导向管用全站仪以坐标法在预埋拱架上定出其平面位置；用全站仪测量确定孔口管的倾角。⑷导向管应牢固焊接在预埋拱架上，并在每根导向管加设至少2个单独的钢管固定托架，防止浇筑混凝土时产生位移。2.3.3施作导向墙、安设导向管（1）立模导向墙内模安装前需架设2榀工字钢，模板支撑在工字钢上，工字钢间距为0.6米。在工字钢下方搭设钢管架支撑，以便承受导向墙混凝土浇注荷载。工字钢架架设及模板安装采用人工进行，并保证工字钢架置于稳固的基岩上，2榀工字钢之间纵向采用φ22螺纹钢及钢架间焊接牢固，螺纹钢环向间距为1.0米。1）工字钢支撑：用于支撑导向墙内模的工字钢安装架设通过连接板及螺母进行拼装，钢架必须保证每节的弧度及尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查。工字钢架设时应严格按照设计位置进行，工字钢外轮廓线应及开挖轮廓线相吻合，确保立模位置符合中线、水平要求，并不致侵入开挖净空。2）模板安装：模板拼装按示意图所示。导向墙端头模板采用木板安装，木板间连接采用加背撑方式进行加固，木模板及钢模板之间采用扒钉或钢钉连接牢固。在安装模板前应检查模板尺寸除顶面高程允许偏差±10mm，导墙边缘位置允许偏差＋10mm；模板平整度不得大于5mm，模板表面错台允许偏差2mm。模板安装需牢固可靠，模板及混凝土接触面需涂刷脱模剂。导向墙模板拼装示意图（2）预埋件安装内模安装完毕，可进行预埋件的安设，预埋件包括2榀工字钢架及导向管(I16型工字钢及直径为114mm的无缝钢管)。预埋件(导向管)中心线位置允许偏差10mm，尺寸允许偏差+10mm，预埋件(钢架)中心线允许偏差3mm。1）工字钢安装：为保证管棚施工刚度，于导向墙内设2榀工字钢架(I16)，钢架必须保证每节的弧度及尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，工字钢各单元通过连接板焊接并用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查,连接板规格为180*200*14mm，连接螺栓采用M20×60mm，螺母采用M20。钢架安装时应严格按照设计中线及水平位置架设，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。在灌注混凝土时钢架应全部被混凝土覆盖，钢架保护层厚度不得小于40mm。钢架在加工完毕以后应在水泥地上试拼，钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。2榀钢架间纵向采用φ22钢筋按环向1.0米间距布置，并及钢架焊接牢固，钢架落底需置于稳固的基岩上，拱脚开挖超深时，需加设钢板或混凝土垫块。安装工字钢时，应保证工字钢底部至内模顶面的距离达到0.15米(既工字钢底部的混凝土保护层厚度),并保证导向墙基础嵌入作业平台不小于0.5m。2）导向管埋设：工字钢架设完成后，进行导向管的埋设，导向管采用直径为114mm的无缝钢管，其壁厚为6mm，导向管的长度1.0米，环向间距为0.4米，数量及设计一致，为了防止导向管在灌注混凝土时发生位移，导向管按照设计要求焊接在工字钢架上。安装导向管时，应严格控制导向管的环向间距及纵向位置。为满足设计要求，可先在工字钢架顶面标定出导向管的位置，并按间距、方向角要求布置导向管，导向管纵向及线路方向需一致，外插角角度为钢管设计方向上偏1°～3°，以免管棚钻机钻孔侵入洞身开挖断面。为避免混凝土浇注时砂浆进入并堵塞导向管，安装导向管时需及端模抵紧并采取措施使其牢牢固定在端模上。钢架架立、模板安装及各种预埋件埋设完成后应及时报技术室及质检工程师复核及复检，待合格后报监理工程师三检，通过后方可进行下道工序施工（3）混凝土浇注：混凝土浇注前，需再次对模板、预埋件进行检查，并作必要的较正。模板的中线、水平及尺寸必须符合设计要求，预埋件的位置必须正确，模板安装及支架必须牢固紧密，导向墙采用C20混凝土，施工过程中，需严格控制原材料的质量、加强混凝土的拌合、运输、浇注、养护等各个环节质量控制。混凝土统一由拌和站集中供应，混凝土灌车运输，人工配合机械浇注并捣固密实，浇注顺序为自拱脚两侧对称浇注，直至拱顶。（4）混凝土拆模及养护混凝土浇注完毕后，需及时进行养护，养护龄期不得少于14天。混凝土强度达到设计强度的50%后可拆除非承重模板(外模)及端模板，强度达到设计强度的70%后可拆除内模及支架。2.3.4搭设钻孔平台、安装钻机⑴钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机及搭设平台时间，便于钻机定位。⑵平台支撑连接要牢固、稳定，必要时在平台处浇筑10mm厚混凝土找平，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。⑶钻机定位：钻机要求及已设定好的孔口管方向平行，必须精确确定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线及导向管轴线相吻合。2.3.5钻孔⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用φ110㎜。为了便于插管，钻孔深度应大于设计的0.5m。⑵岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。⑶钻机开钻时，可低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。⑷钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。由两台钻机同时对称钻孔以提高钻孔速度。⑸钻进过程中采用全站仪测定其位置，根据钻机钻进速度及时判断成孔质量，并采取措施及时处理钻进过程中出现的事故。⑹钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。⑺第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长钻杆，均可按上述方法进行。⑻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。⑼钻孔达到要求深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。⑽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，作为开挖洞身的地质预探预报和指导洞身开挖的依据。2.3.6清孔、验孔⑴用地质岩芯钻杆配合钻头(φ110㎜)进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。⑵用高压气从孔底向孔口清理钻渣。⑶用全站仪等测量仪器检测孔深，倾角，外插角。2.3.7安装管棚钢管⑴管棚四周钻φ6㎜注浆孔，孔纵向间距20~30㎝，呈梅花形布置，尾部预留不小于100㎝的不钻孔的止浆段，管头焊成圆锥形，便于入孔。⑵首先每隔一孔钻一孔，先打编号为单号的钢花管，每钻完一孔便清孔验孔后顶进有孔钢花管，然后清孔插入钢筋笼。施工时应先打编号为单号的钢花管，管棚顶进采用大孔引导和机钻进相结合的工艺，利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。⑶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。管棚分节长度为3m、6m，同一截面接头数不大于33.3％。安装前应在地面预先排好，再依次安装，保证接头分布符合要求。2.4钢管顶进的作业要点2.4.1管件制作：管棚采用φ89mm热轧无缝钢管。管棚接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再焊接事先加工好的管节联接套。2.4.2接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面受力。2.4.3使用潜孔钻机施作长管棚时，用钻机顶进φ89mm钢管。在顶进时钻机上必须安装及管棚直径相应的钢管顶进联接套，并在大臂上改换钢管扶直器。待引导孔钻好后，使用顶管大臂进行顶进作业。2.4.4顶管作业：将钢管安放在大臂上后，钻机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管。2.4.5接管：当前一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套及钢管脱离，凿岩机退回原位，人工装上后一节钢管，大臂重新对正，凿岩机缓慢低速前进对准前一节钢管端部（严格控制角度），人工进行钢管外套焊接联接，使两节钢管在联接处联成一体。凿岩机再低速顶进钢管。3.注浆工艺3.1注浆施工3.1.1安装好单号有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆结束后再施工双号钢管。编号为双号的钢管可作为注浆质量的检查管。注浆压力一般为0.5～2.0MPa，具体浆液配合比和注浆压力由现场实验确定。若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体及钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。3.1.2注浆前，先将钢管口外径及孔口周边的岩石用水泥密封，但要预留一小通气孔，注浆时，使钢管及孔壁的环形空隙内的空气容易从此通气孔冒出；管口注浆时，直至浆液由通气孔冒出为止，注浆可采用多孔同时注浆，浆液强度等级不小于M10。3.1.3为了提高管棚注浆效果，管棚注浆采用压力—流量双条件控制。采用单孔注浆结束标准：（a）注浆压力逐步升高，当达到设计终压并稳定10min；（b）注浆量不小于设计注浆量80%或进浆速度为开始进浆速度的1/4，达到任一标准即可结束注浆。注浆顺序根据降水漏斗原理，从拱部开始从上而下压注，先压注无水孔，后压注有水孔。如遇串浆或跑浆，可间隔一孔或几孔灌压。3.2注浆异常现象的处理3.2.1在注浆过程中，发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时应将串浆孔及时堵塞。轮到该孔注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后注浆。3.2.2注浆压力突然升高，进行注清水，待泵压正常时，再进行注浆。3.2.3注浆量很大，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，使浆液在裂隙水中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过水泥砂浆的凝胶时间。4.质量保证措施4.1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。4.2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1°～3°，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20㎝～30㎝。4.3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。4.4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。4.5掌握好开钻及正常钻进的压力和速度，防止断杆。4.6管棚严格按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。4.7导向墙砼浇注时要两侧对称浇注。5.安全保证措施5.1进行全员安全意识教育。考试合格方可上岗，特殊工种需经相关部门培训并考试合格取得上岗证后，方可持证上岗。5.2针对长大管棚的施工特点和要求，要求作业人员现场施作时应严守有关安全规则和安全规章制度。管棚作业平台应搭设牢固并设置围栏防护。5.3加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理，科学的组织施工。5.4拆卸钻杆时，要统一指挥，明确联络信号，扳钳卡方向应正确，防止管钳及扳手打伤人。5.5注浆人员及所有进入施工工地的人员，必须按规定佩带防护用品，穿戴防护用具（如胶皮手套、口罩、眼镜、防护罩等）。5.6所有工作人员必须遵章守纪，听从统一指挥，同时加强安全保卫工作，严禁闲杂人员进入施工现场。5.7夜间施工要有良好的照明条件。