隧道洞口大管棚施工方案

/目录1.编制说明 11.1编制依据 11.2编制范围 11.3编制原则 12.工程概况和现场施工条件 12.1工程简介 22.2管棚设计要求 2、设计参数 23.施工机械、设备和人员配置 44.施工准备 54.1技术准备 54.2试验准备 64.3场地准备 64.4用电准备 64.5物资准备 65.施工方案 75.1施工依次 75.2施工流程 75.3施工工艺 8测量放样 8导向墙施工 8·大管棚施工 116.施工质量要求 157.平安要求 168.环保要求 16 DK368+794～DK387+598.25段隧道超前大管棚专项施工方案1.编制说明1.1编制依据⑴《新建铁路玉溪至磨憨线隧道施工工法及帮助措施》⑵《新建铁路玉溪至磨憨线隧道施工设计图》⑶本项目有关设计、施工、验收、检测等技术标准、规范、规程；⑷施工现场踏勘所取得的有关工程地质、水文、气象、材料供应、施工场地、水电、交通运输状况等调查资料。⑸我单位在以往铁路隧道大管棚工程施工中获得的施工阅历、成熟技术、科技成果、施工工艺方法及现有的技术力气、施工人员、机械设备资源状况等。1.2编制范围新建玉溪至磨憨铁路途YMZQ-18标，起讫里程DK368+794～DK387+598.25,编制范围为：管段内南联山隧道、巴奇隧道、景宽1号隧道及景宽2号隧道、南联山隧道1号斜井、南联山隧道2号斜井、及景宽2#隧道横洞洞口大管棚施工。1.3编制原则严格执行“早进晚出、环境爱惜”的原则，尽量做到拱顶不刷坡或少刷坡进洞，严格依据合同文件和设计施工图纸、铁路施工验标的要求，优化组织，统筹支配，突出重点，兼顾一般，保质保量按期完成施工任务；保证工程质量，确保施工平安，重视环境爱惜，做到文明施工。2.工程概况和现场施工条件2.1工程简介本管段为新建玉溪至磨憨铁路途YMZQ-18标，管辖范围DK368+794～DK387+598.25(南联山隧道进口至景宽二号隧道出口工区终点），线下工程正线长度18.804km。构筑物主要有隧道4座（南联山隧道、巴奇隧道、景宽1号隧道、景宽2号隧道）；桥梁2座，车站一座，路基及附属工程。主要工程数量表序号类别构造物单位工程数量备注1隧道南联山隧道延米98502巴奇隧道延米25423景宽1号隧道延米1544景宽2号隧道延米46302.2管棚设计要求2.2.1、设计参数各隧道管棚详细参数详见附表，管棚节长7m、4m和3m。单根管棚长35m配管形式：4m+7m×4根+3m。单根管棚长25m配管形式7m×3根+4m。注浆材料：水泥浆水灰比：1:1，可添加早强剂；注浆压力：0.5～2Mpa，注浆前进行现场注浆试验,依据实际状况确定注浆参数；钻孔允许误差：孔距±150mm，孔深±50mm；钢花管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15～20cm，呈梅花形布置，尾部留不小于100cm的不钻孔的止浆段；钢管接头接受丝扣连接，丝扣长度15cm，接头钢管的两端均加工成内车丝扣，长度300mm。隧道纵向同一断面处的接头数量不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m；2.3大管棚设计图在开挖轮廓线以外拱部范围内施工大管棚外径108mm/89mm、壁厚8mm。导向墙基础在管棚施作平台线下0.5m，断面尺寸为1.0×1.0m，接受C20混凝土。导向墙设3榀I20b工字钢，钢架外缘设外径152mm/127mm、壁厚5mm导向钢管。导向墙施工主要包含导向墙开挖、钢架及导向管安装、模板支撑及模板安装、砼浇筑及养护等工序。大管棚布置见下图：双线隧道大管棚示意图双线隧道大管棚断面图单线隧道大管棚断面图单线隧道大管棚示意图3.施工机械、设备和人员配置依据施工进度支配及现场施工条件，依据下表进行机械设备、人员的配备，此两表为每处导向墙最低配置要求，项目部依据适度要求随时增加机械设备及人员。表3.1-1机械设备、辅材配置支配表序号机械、材料类型单位数量型号备注1潜孔钻台2100B钻孔2挖掘机台1922-D基础开挖、安装大管棚3装载机台2ZG-833材料倒运4发电机台2150KV备用5插入式振捣器个20ZX50砼浇筑6混凝土罐车辆38m3砼运输7电焊机台6BF500焊接孔口管、加工止浆阀8注浆泵台2ZTG2-60/210注浆表3.1-2人员配置支配表序号工种单位数量1机械操作员个62工班长个13测量员个24试验员个25模板、钢筋、电焊、混凝土工、架子、钻孔工、爆破工个206杂工个34.施工准备4.1技术准备测量组依据隧道施工图纸和有关勘测资料，对交付运用的隧道轴线桩、平面限制三角网基点桩及高程限制的水准基桩等，进行详细的测量检测和核对，并对隧道进出洞口联测，进行贯穿测量，贯穿误差符合要求后，将测量成果报送监理工程师。进行洞顶沉降观测点，基点布设，并取得第一组数据。工程技术部组织技术人员熟悉施工图纸、明白设计意图，对作业班组进行技术交底。4.2试验准备C20混凝土协作比在施工前由试验室试配完毕，并经监理工程师审批。混凝土所用原材进场后进行检验。对进场的钢筋、工字钢进行试验检验。确保材料全部合格。4.3场地准备将施工所需的场地提前进行规划，做好征迁工作。场地规划做好排水准备，以防雨季场地内积水。洞顶截水沟排水系统完成，洞顶上方危石全部清除。4.4用电准备项目经理部配备一台150KW的发电机，保证正常施工用电。4.5物资准备导向墙混凝土在拌和站集中拌合，施工前提前联系拌和站，确保导向墙施工所需的混凝土原材备料足够，能够满足施工须要。管棚注浆浆液（水泥浆水灰比：0.8:1-0.5:1）在现场依据试验室供应的协作比进行拌制。导向墙钢筋及模板支撑钢拱架在钢筋加工场统一加工，施工前提前联系钢筋加工场，确保施工前能够将导向墙施工所须要的钢筋、钢拱架加工成型。双线隧道大管棚材料序号材料名称规格单位数量备注1管棚φ108m12252导向管φ152m353钢架I20bm54.94连接板220*240*14mmkg104.55螺栓M20*60套246连接钢筋φ22kg119单线隧道大管棚材料序号材料名称规格单位数量备注1管棚φ89m7352导向管φ127m213钢架I20bm37.64连接板220*240*14mmkg1395螺栓M20*60套366连接钢筋φ22kg815.施工方案5.1施工依次施工准备→测量放样→导向墙基础浇筑→导向墙浇筑→搭设工作平台→钻孔、清孔、验孔→报监理验收→安装管棚→注浆→封孔。5.2施工流程导向墙模板安装浇筑导向墙基础浇筑导向墙导向墙模板安装浇筑导向墙基础浇筑导向墙混凝土导向墙钢筋、导向管安装开挖导向墙基础图5.2-1导向墙施工工艺流程图5.3施工工艺5.3.1测量放样由测量组将导向墙位置放出，接受红油漆标记；将导向墙基础开挖线放出、并撒上白灰线标记。导向墙施工导向墙开挖后立刻做地基承载力试验，达到设计要求的地基承载力后，方可进行施工。⑴在进行导向墙砼施工前，先加工支撑导向墙砼浇筑的拱架和模板。支撑拱架接受I20b工字钢三榀。测量队依据导向墙预留变形量进行测量放线，将导向墙轮廓线和导向管位置放出。⑵导向墙可接受立模法施工。由测量人员限制标高，放出导向墙的里程位置。⑶安放钢拱架。钢架用冷弯机加工成型，分3单元制作，在施工现场进行组装。钢架连接钢板接受220×240×14mm钢板，钢板预留孔，各单元钢架用高强M20×60螺栓连接，A22螺栓孔接受台钻按设计图纸尺寸进行钻眼。每榀钢架单元长及连接钢板示意图如下：双线隧道大管棚钢架示意图（单位：mm）单线隧道大管棚钢架示意图(单位：mm)钢架连接钢板示意图(单位：mm)⑷钢架安装完毕后安装导向管。首先在测量放样，放出导向墙内3榀拱架外边缘的隧道中心线，然后沿钢架外边缘中心线按40cm的间距120°角范围内标出导向钢管的摆放位置，外插角按3°设置，计算出3°外插角的坡高，设定导向管的外插角。依据坡率计算出3榀拱架的对应高程，每榀拱架0.5m间距，即每榀拱架抬高2.5cm，导向管焊接在调整好的工字钢，接受U型钢筋，将导向管固定卡在工字钢上，焊接坚实，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。⑸接受A42钢管搭设支撑脚手架、工作平台（搭设要求：横向间排距1.0m×1.0m，纵向排距0.5，共四排）支撑型钢拱架，在拱架上铺设木模板。底模接受一般木模板（5cm厚，宽度不超过30cm）拼装，在其上铺设2mm衬里板，以保证混凝土外观质量。堵头模接受5cm厚木板，拼装成弧形，其内面贴2mm衬里板。模板加固接受钢管进行支撑，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。⑹导向管安装完毕，经检验合格后进行混凝土的浇筑。顶部模板接受木模板，每块模板长50cm,宽100cm.（模板宽度依据实际状况宽度进行调整）。在浇筑混凝土前，设置两排Φ16钢筋，在钢拱架上焊接，作为顶部模板的加固拉筋,钢筋间距1m。模板安装完毕后，紧靠模板沿导向墙环向设置钢筋，钢筋和拉筋的外露部位焊接以加强模板支撑。⑺导向墙混凝土的浇筑接受地泵泵送入模，在导向墙长边每隔3m设一个浇筑入口，每浇筑50cm接受插入式振捣棒振捣一次，振捣密实的标准为：混凝土不在下沉，混凝土不出现气泡。左、右对称浇筑，浇筑过程中保证左、右侧混凝土的高差不能超过60cm。5.3.3大管棚施工5.3.3.1钻孔⑴每钻完一个孔即运用管棚钻机顶进去一根钢花管。35m长管棚配管：奇数第一节管接受4m钢管，以后除最终一节接受3m外，其他均接受7m钢管；偶数每节长度均为7m钢管。（景宽2号隧道横洞洞口大管棚25m长，配管：奇数第一节管接受4m钢管，以后每节接受7m钢管；偶数除最终一节接受4m,其他均接受7m钢管）。保证接头部位错开1米以上。接头部位接受公母丝连接，一头公丝，一头母丝，丝口各长7cm，丝口统一车床加工。钢花管顶进完毕后，起先自下而上统一注浆。待奇数孔注浆凝固后，再钻设偶数孔。两台钻机同时作业，每钻完一个孔边顶进去一根钢管。钻机定位：钻机要求和已设定好的孔口管方向平行，必需精确核定钻机位置。用经全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线和孔口管轴线相吻合。了便于安装钢管，钻头直径接受A120mm。⑵施工时，在洞口架设作业平台，钻机放在平台上，用四根斜撑固定在平台上，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。为保证钻孔方向,钻机钻速及顶推压力要调得较小。⑶钻孔接受100B型潜孔钻机。钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，起先施钻。刚起先施工时要低速低压，钻深1m后转入正常转速，压力升至1.0Mpa。第一根钻杆外露0.2～0.3m时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（留意不得卡丝扣），钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入其次根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。⑷换杆时经常检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格的刚好更换，以保证正常作业。钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并依据钻机钻进的状态推断成孔质量，刚好处理钻进过程中出现的事故。钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，改用低压钻进。⑸钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。⑹细致作好钻进过程的原始记录，刚好对孔口岩屑进行地质推断、描述，作为洞身开挖时的地质预料预报参考资料，从而指导洞身开挖。5.3.3.2清孔⑴用地质岩芯钻杆协作钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。5.3.3.3安装管棚钢管⑴管节长度为7m、4m、3m三种。在无缝钢管上设置注浆孔，注浆孔接受台钻钻床钻眼，孔径为10-16mm,孔纵向间距为15～20cm，环向层间距为9～12cm，呈梅花形布置，钢管尾部留(和注浆泵相连的一端)设1.0m不钻孔的止浆段。第一节入孔管头焊成圆锥形，便于入孔，加工大样图见下图。钢花管加工大样图⑵棚管顶进接受管棚钻机和人工相协作下顶进钢管。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。5.3.3.4注浆完成所用奇数孔钢管的下管后，在管端头焊接如图7.2-3所示的止浆阀，并用速凝砂浆将导向管和管棚间的缝隙填塞住，并预留排气孔，待砂浆凝固后准备注浆。注浆接受全孔压入式，注浆机接受液压型注浆泵。注浆时限制好注浆压力和注浆量，并作好记录，以防过量而隆起，注浆压力限制在0.5～2Mpa。管棚封堵塞设排气孔和注浆孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔接着注浆，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，调整浆液浓度接着注浆，确保钻孔四周岩体和钢管四周孔隙充填饱满。图7.2.3止浆阀门连接注浆管路后，利用注浆泵先压水检查管路是否漏水，设备状态是否正常，而后再做压水试验，以检查设备的完好性。压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆液协作比作参考。开泵前应先将吸浆管伸入水桶，待泵吸水性正常时，关小注浆球阀，观测泵压。压力表正常时，持续5min不出故障表明合格。浆液及凝胶时间限制：浆液接受水泥浆液，水泥浆水灰比为0.5：1-0.8:1（重量比），注浆从低向高进行，浆液由稀到浓。注浆前先进行注浆现场试验，以调整注浆参数，注浆压力取初压0.5Mpa，终压2.0MPa。结束标准：（1）注浆压力逐步上升，达到设计终压并持续10min；（2）注浆量，不小于设计注浆量80%；（3）进浆速度为起先进浆速度的1/4。6.施工质量要求⑴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。⑵钻孔外插角1°～3°以为宜，工点应依据实际状况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般限制在1°～1.5°施工中应严格限制钻机下沉量及左右偏移量。⑶严格限制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。⑷经常量测孔的斜度，发觉误差超限刚好订正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。⑸驾驭好开钻和正常钻进的压力和速度，防止断杆。⑹孔径比管棚钢管直径大15～30mm，钻孔依次由高孔位向低孔位进行。⑺接头应接受厚壁管箍，上满丝扣，丝扣长度为15cm。接头应在隧道横断面上错开。⑻管棚施工前的工作面封闭，喷射混凝土厚度要满足要求，其误差小于5cm。孔内止浆施工难度较大，选择责任心强、阅历丰富的专人负责施作。⑼管棚钻进过程中密切留意钻进时的岩层状况并作好详细记录为进洞供应初步地质状况。⑽管棚钢管安装后进行注浆，并稳定10min，若注浆量超限，未达规定压力，仍需接着注浆，并调整浆液，直至符合注浆质量标准，方可终止注浆，确保管棚和围岩固结紧密，增加其整体性。7.平安要求⑴导向墙施工为高空作业，作业条件差，要求全部施工人员系好平安带，配备必要的平安防护用品。⑵拱架等笨重物品搬运安装时必需有专人指挥，确保作业人员平安。⑶个别部位开挖须要爆破时，只须接受松动弱爆破，爆破前必需对周边进行警戒。⑷在导向墙施工前，对开挖边仰坡按设计要求进行临时支护措施，喷砼、施作锚杆等，确保大管棚作业时边仰坡的稳定。⑸隧道洞口地势较陡，各种作业台架搭后进行细致检查，确保各连接部件牢靠。在施工过程中经常性对台架进行检查。全部台架搭设时要加密支撑，确保其稳定坚实。⑹下雨或雨天后施工时要派人检查边仰坡的稳定性。⑺钻眼前，首先检查工作面是否处于平安状态，灯光照明是否良好，仰坡上有无松动的岩石，如有松动的岩石刚好支护或清除；检查加固