管棚施工方案初稿

青岛市地铁一期工程（3号线）土建07标清江路站二号风道ø108大管棚超前支护施工方案编制:审核:中铁十八局集团有限公司青岛市地铁一期工程（3号线）土建07标项目部二0一0年十二月三十日一、编制依据1.1本标段合同文件、施工图纸、岩土工程勘察报告1.2业主在合同文件中明示的规范、标准及其它有关规范、标准。二、工程概况清江路站二号风井位于青岛市自来水加压站东北角约30米处，在哈尔滨路南侧绿化带内，风道中心与车站正洞相交里程为K12+513.719。二号风井施工场地占用哈尔滨路南侧部分规划公园绿化用地设置，占地面积约3500二号风井采用明挖法施工，风道采用暗挖法施工。竖井结构尺寸为14.2m×5.8m，衬砌60cm，净高27.23m；风道净跨11m，净高14.785m，衬砌厚度80cm。长度51.28m。结合设计图纸我们施工前对周边管线详细调查。清江路站范围内沿路纵向分布大量管线分别为电力、通信、燃气、给水、雨水、污水等12条，其中有压及重力流管线9条。二号风道主要下穿DN600的自来水管和DN400燃气管，施工前已详细定位管线位置属性，施工前制定了相应保护措施。施工场地周边50m范围内无高大建筑物，对施工无较大影响。三、总体施工部署3.1安全生产目标在整个施工过程中各监测项目，各种变形、沉降均控制在允许范围内，确保施工和周边建筑物的安全。3.2总体施工安排待竖井施工至风道拱部时，开始准备管棚施工的材料、机械、人员等。考虑到管棚施工工期及施工干扰，管棚在通道马头门处一次打设到位。待达到可以施工管棚位置时，停止竖井开挖，各上两台钻机，对称进行管棚施工。管棚施工期间，安排施工人员10人、技术及管理人员4人、钻机2台。四、施工进度计划施工进度计划管棚施工准备工作：2天；（2010年1月2日-2010年1月3日）管棚施工：16天；（2010年1月4日-2010年1月19日）五、机械设备：序号名称规格产地配备数量附注1地质钻机SKQ100湖北首开机械有限公司2气动潜孔钻机2泥浆泵BW-250衡阳探矿机械厂2注浆3卧式搅拌机4.5KW自制2制浆4电焊机BX1-500上海江宁机床厂25注浆泵GZJB河南平顶山1注浆六、大管棚施工清江路站二号风道大部分处于强风化岩层中，岩体极为破碎，开挖断面为187.8m2开挖断面较大，为确保风道开挖岩体的稳定，风井开挖至风道拱部时施作风道拱部大管棚和超前小导管预支护。6.1大管棚施工方法φ108大管棚包括：定位、钻孔、布管、封堵、注浆。（1）定位：采用定位导向架，以保证管棚的位置，及外插角度。（2）钻孔：采用SKQ100型气动潜孔钻机。（3）布管：采用φ108，设计壁厚8mm的无缝钢管加工而成，长30m，设于开挖轮廓线拱部，环向间距0.3m，外插角（4）封面：注浆前，先用C25喷射砼对钢管与孔壁间空隙的封堵，防止注浆时漏浆。（5）注浆：采用单液注浆泵压注水泥浆，以加固地层。6.2定位为保证管棚定位及外插角精度，采用导向架定位。导向架采用I18工字钢，加工成两榀，间距为1.5m其中第二榀比第一榀高80cm,即第二榀⑥号工字钢的长度为1080mm,以保证3°的外插角。导向架外边缘为风道标准段开挖轮廓线外放30cm。外缘布置54个Φ150导向管其长度1.5m，导向管与I18工字钢焊为整体。Φ16固定钢筋与导向管、I18工字钢采用双面焊接，焊缝长度大于8cm。以保证导向架的整体稳定及钻孔的方向。导向架组装大样图见附图：导向架制作及安装注意的事项：（1）导向架现场拼装时，准确测量，定出其平面位置和里程。（2）导向架内I18钢拱架架立必须垂直，不得扭曲变形，钢拱架拱脚安置在稳定的基岩或混凝土底座上，必要时打设锚杆，锚杆端部焊于导向架上，前后两榀拱架用纵向I16工字钢连接，环向间距2米一根；（3）导向件外边缘54个Φ150孔口管与I18工字钢焊为整体。钻孔前复测导向管中心位置，并报验现场监理合格后方可开钻。6.3钻孔（1）检查开挖的断面中线及高程，确保开挖轮廓线符合设计要求。在开挖工作面处架设定位导向架；（2）定位导向架安装垂直度允许误差为±20，中线及高程允许误差为±5cm。在定位导向架上沿通道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔，其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好。钻孔顺序见下图：两台钻机钻孔顺序示意图说明：Ⅰ部和Ⅱ部同时开孔，同时结束；Ⅲ部和Ⅳ部同时开孔，同时结束。方向前进如上图所示。原则为：任何时候都必须保证有两台钻机同时工作，以保证管棚施工进度。（3）按照布好的孔位及钻孔的方向和倾斜度开始钻孔。孔口位置与设计位置的允许偏差为±5cm；孔底位置偏差小于孔深的10‰。（4）刚开孔时，要低压、慢转，以便于控制方向，然后逐渐地提高钻速，保持正常压力。如遇到大孤石时，则需高压、低速进行。总之，要随着地质的不断变化，相应地调整钻进参数。（5）钻孔结束后，用压缩空气清孔排渣，严禁采用水作为冲洗液。并做掏孔检查，在确认无塌孔和探头石时，才可安设钢管。（6）钻头采用φ130的合金钻头，遇孤石时，则采用金刚石钻头。6.4配管为了使大管棚的整体受力效果更好，在接长管棚钢管时，钢管接头在通道纵断面上错开布置，布置形式如图示。下管时，由于φ108×8mm的大导管从1.5~3m不等，故必须将管子相互连接起来，才能达到设计长度。管子连接采用内套管法：即在两根管子的接头内套一φ89×3.5mm的内套管，长6.5送管：考虑到竖井内，场地狭窄，大型机械无法操作，只能用钻机送管。成孔后，通过异型接头，用主动钻杆带动φ108×8mm的大导管，边旋转（克服磨擦阻力）边向前推进，直至将全部管子送到位。6.6管口封闭在管子端部焊一带眼的钢板，然后将φ42×4mm（长50cm）的注浆管与该钢板相焊。钢管与孔壁间空隙的封堵：利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封钻孔与管壁之间封堵示意图堵，封堵材料装入孔内不小于1m长度，确保封堵质量。钻孔与管壁之间封堵示意图6.7注浆6.7.1（1）先在ø108×8mm钢管上钻ø10mm的出浆孔，孔距50cm，呈梅花型布置。钢管尾部2m不钻花孔作为止浆段。形式如图示（2）钢管沿隧道开挖轮廓线布置，外倾角3°，间距0.3m,共打设54根L=（3）根据地址及水文条件选择单液水泥浆：水泥浆水灰比(W:C)为1:1。注浆压力设计采用0.5-1.0Mpa。根据现场注浆情况及围岩性质注浆压力可做适当调整。6.Q=πr2Hηа其中：r——浆液扩散半径；H——大导管长度，取30mη——岩体孔隙率，取0.6。а——充填率系数，取0.3。大管棚注浆量计算表rrQH0．10.20.30.40.530543122121713393钢管净空容量201说明：1.r、H单位以米计；Q单位以升计。6.(1)水泥浆液搅拌在拌合机内进行，根据拌合机容量大小，严格按要求投料；(2)搅拌投料的顺序为：在放水的同时，将外加剂（如有）一并加入搅拌，待水量加足后，继续搅拌1min，并将水泥投入，搅拌时间不小于3min，并在注浆过程中不停搅拌浆液；(3)配制水泥浆液时，严防水泥包装纸及其他杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前均应对浆液进行过滤，未经过滤网过滤的浆液不允许进入泵内。配制的浆液在规定时间内注完。6.(1)注浆方式根据围岩类别、地质条件、机械设备及注浆孔的深度选用全孔式。即钻孔直至孔底，然后一次注浆完毕。(2)注浆顺序从拱顶顺序对称向下进行。如遇窜浆或跑浆，则间隔一孔或数孔灌注。注浆结束后，利用止浆阀保持孔内压力，直至浆液完全凝固。注浆压力与地层条件及注浆范围要求有关，一般要求能扩散到管周0.5~1.0m的半径范围内。但应控制注浆量，每根大导管内已达到规定注入量时就可结束，若孔口压力已达到规定压力值而注入量仍不足时，亦应停止注浆，以防压裂开挖面。6.7.单孔结束条件：注浆压力达到设计终压，浆液注入量已达到计算值80%以上。全地段结束条件：所有注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注浆情况。6.7.采用分析法进行检查：分析法：即分析注浆记录，看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；在注浆过程中，漏浆、跑浆是否严重；以浆液注入量估算浆液扩散半径，分析是否与设计相符。6.7.（1）发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用方法：堵塞串浆隔孔注浆；（2）单液注浆水泥浆压力突然升高，可能发生了堵管，停机检查；（3）钻孔过程中在开孔后2m（4）水泥浆单液进浆量很大，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，才能避免产生注浆不饱满。七、质量保证措施(1)本项目的管理人员，均由取得相应的专业技术职称或受过专业技术培训，并具有一定的施工及管理经验的技术人员组成。(2)建立健全岗位责任制，每项工作都由专人负责。(3)机械管理部门定期维修、保养现场的施工机电设备，保证其满足施工需要。(4)所有进场设备在施工期内保持良好状态。(5)施工技术交底，以书面交底为主，包括结构图、表和文字说明。交底数据必须详细准确、直观、符合施工规范和工艺细则要求,并经第二人复核确认无误后，交付使用，交底数据妥善保存备查。(6)做好市场调查,从中选择几个生产管理好、质量可靠稳定的厂家，作为待定的供销商，建立质量档案。(7)从业主指定的供货商产品中按规定取样，送业主认可的质监站进行试验。(8)试验结果合格后，方可用于本工程的施工。(10)原材料进场必须“三证”齐全，包括产品合格证、抽样化验合格证和供货商资格合格证。(11)原材料进场后按指定地点整齐码放，并挂标牌标识，标明型号、进场日期、检验日期、经手人等，实现原材料质量的有效追溯。八、安全保证措施（1）加强全员安全意识教育;（2）针对本隧道工程长大管棚施工特点和要求,参照有关规范制订规章制度；（3）加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理，科学地组织施工；（4）拆卸钻杆时，要有统一指挥、明确联络信号，扳钳卡钻方向正确，防止管钳用扳手伤人；（5）钢管内注浆时，操作人员应戴口罩、眼镜和胶手