蒙華鐵路二工區(qū)洞內短管棚施工作業(yè)指導書

新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道MHTJ-7標二工區(qū) 雙側壁導坑法施工作業(yè)指導書蒙華鐵路MHTJ-7標段二工區(qū)洞內超前短管棚施工作業(yè)指導書編制： 復核： 審核： 中鐵二十局集團有限公司 蒙華鐵路MHTJ-7標段項目經(jīng)理部二工區(qū)二一五年九月- 2 - 新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道MHTJ-7標二工區(qū) 洞內超前短管棚施工作業(yè)指導書目錄一、 編制目的1二、 編制依據(jù)1三、 適用范圍1四、 施工準備11. 內業(yè)技術準備12. 外業(yè)技術準備1五、 技術要求11. 管棚參數(shù)12. 管棚注漿2六、 施工程序及工藝流程21. 施工程序32. 工藝流程3七、 施工要求31. 管棚鉆孔32. 管棚安裝53. 管棚注漿6八、 勞動組織7九、 材料要求7十、 設備機具配置8十一、 質量控制及檢驗81. 質量控制82. 質量檢查9十二、 安全及環(huán)要求101. 安全要求102. 環(huán)保要求10- 1 - 新建蒙西至華中地區(qū)鐵路煤運通道MHTJ-7標二工區(qū) 洞內超前短管棚施工作業(yè)指導書洞內超前短管棚施工作業(yè)指導書一、 編制目的為更好地指導施工，規(guī)范操作，保證開挖安全。 二、 編制依據(jù)鐵路隧道工程施工質量驗收標準TB104172003鐵路隧道工程施工技術指南TZ204-2008雙線隧道輔助施工措施及施工工法參考圖雙線隧道復合式襯砌參考圖三、 適用范圍適用于洞身淺埋段，下穿一般構筑物，自穩(wěn)能力較差的段落，一般超前短管棚應和鋼架，小導管配合適用。適用范圍為蒙華鐵路MHTJ-7標段項目經(jīng)理部二工區(qū)隧道工程洞內短管棚施工。四、 施工準備 1. 內業(yè)技術準備組織現(xiàn)場技術人員對已編制的管棚施工作業(yè)指導書認真學習，熟悉相關規(guī)范及技術標準，解決有關技術問題。對施工人員進行現(xiàn)場技術交底、崗前技術培訓，經(jīng)考核合格后方可上崗作業(yè)。2. 外業(yè)技術準備對施工所用原材料取樣檢驗，檢測指標必須符合規(guī)范要求；檢查機具設備、人員配備是否滿足施工要求、檢查機具設備和風、水、電等管線路，施工人員安全防護用品是否佩戴，鉆機就位并試運轉。按照設計圖紙要求將管棚所需材料提前加工完成，掌子面封閉。五、 技術要求1. 管棚參數(shù)洞內超前短管棚布置見圖5-1。超前短管棚采用鋼花管，鋼花管規(guī)格：熱軋無縫鋼管，每10m一環(huán)，每節(jié)長46m，外徑89mm，壁厚5mm，每節(jié)鋼管兩端均預加固成外絲扣，以便連接接頭鋼管。管距：導管環(huán)向設置間距應根據(jù)地層性質、地層壓力、導管設置部位，鉆孔機具性能及隧道開挖方法等確定，本標段管棚環(huán)向間距3根/m，縱向搭接不小于3m。外插角711為宜，具體可根據(jù)實際情況作調整；鋼花管上鉆注漿孔，孔徑1016mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm。設置范圍：拱部120范圍。封孔材料：M15水泥砂漿。圖5-1洞內超前短管棚布置圖2. 管棚注漿采用水泥漿液，土質地段不注漿。注漿前應進行現(xiàn)場注漿試驗，根據(jù)實際情況調整注漿參數(shù)，取得注漿施工經(jīng)驗，注漿結束后用M15水泥砂漿充填鋼管，以增強管棚強度。注漿參數(shù)如下：1）水泥漿液水灰比：0.5:12:1。2）注漿壓力：0.52.0MPa。管棚注漿結束標準：當壓力達到設計注漿壓力并穩(wěn)定1015min，注漿量達到設計注漿量80%以上時，可結束注漿。六、 施工程序及工藝流程1. 施工程序施工程序為：平整管棚鉆機平臺測量放樣管棚鉆機就位鉆進、安裝管棚體第一節(jié)管棚體安裝結束鉆桿退回原位接長管棚繼續(xù)鉆進安裝至設計長度下一根管棚鉆進、安裝管棚體所有管棚鉆進結束注漿待漿液凝固達到強度隧道開挖。2. 工藝流程工藝流程圖6-1七、 施工要求1. 管棚鉆孔管棚鉆進a、用全站儀放樣在工字鋼架上定出其平面位置按測定好鉆孔的范圍、平面位置對每個孔進行編號；用水準尺配合坡度板設定管棚的傾角。b、鉆機平臺平整、鉆機就位，鉆機應能準確定位，多方位鉆孔，輕便靈活，具備深鉆孔的能力，還要有破碎地層中堅硬孤石的高沖擊力。c、鉆機定位：鉆機要求與已設定好的管棚方向平行，用全站儀、掛線、鉆桿導向相結合的方法，反復調整，確保鉆機鉆桿軸線與定位鋼管軸線相重合。d、為了便于安裝鋼管，鉆頭直徑采用100mm。e、鉆孔由高孔位向低孔位進行，開鉆時應低速低壓，待成孔后可根據(jù)地質情況逐漸調整鉆速及風壓。f、巖質較好的可以一次成孔，鉆進時產(chǎn)生坍孔、卡鉆時，需補注漿后再鉆進。g、鉆機斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜超過設計要求，應及時糾正，并根據(jù)鉆機鉆進的狀態(tài)判斷成孔質量，及時處理鉆進過程中出現(xiàn)的事故。若至終孔時，偏斜度仍超過設計要求值，應補漿封孔后再原位重鉆。h、在施工鉆進過程中認真作好鉆進過程的原始記錄和繪制孔位布置圖，及時對取出的巖屑進行地質判斷、描述，以作為洞身開挖時的地質預測預報參考資料，從而指導洞身開挖。測量放樣管棚鉆機就位鉆進+管棚體安裝第一節(jié)管棚體安裝結束鉆桿退回原位接長管棚繼續(xù)鉆進安裝至設計長度隧道開挖下一根管棚鉆進、安裝管棚體鉆進結束注漿6-1超前短管棚工藝流程圖注漿結束待漿液達到強度管棚清孔a、用地質巖芯鉆桿配合鉆頭進行反復掃孔，清除浮渣，確?？讖?、孔深符合要求，防止堵孔。b、用高壓風從孔底向孔口清理鉆渣，確?？變葻o殘留雜物。（3）驗孔a、用全站儀、測斜儀等檢測孔深、傾角、外插角。b、管棚不得侵入隧道開挖線內，相鄰的鉆孔不得相撞或立交。c、檢查鉆孔的間距、深度、直徑等2. 管棚安裝 材料準備鋼花管加工圖見圖7-2。a、管棚采用熱軋無縫鋼管，壁厚不小于6mm，節(jié)長為46m，采用絲扣連接。b、鋼管在專用的管床上加工好絲扣，導管四周鉆設孔徑1016mm注漿孔，孔間距15cm，呈梅花型布置，尾部留不小于110cm的不鉆孔至漿段，管頭焊成圓錐形，便于入孔。圖7-2鋼花管加工圖 管棚頂進1）驗孔合格后應及時安裝鋼管，下管前應對每個鉆孔的的鋼管進行配管編號，下管時按照編號分段施工。2）棚管頂進采用管棚鉆機鉆進的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導孔，借助鉆機頂進，直至孔底，達到設計長度。3）當?shù)刭|條件較差時，為防止塌孔事故發(fā)生，下管要及時、快速，必要時可采取套管下管。4）管棚連接、搭接鋼管連接接頭示意見圖7-2。a、鋼管連接采用絲扣連接牢固，絲扣長15cm。b、接長鋼管應滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一橫斷面內的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1m。c、單環(huán)或終環(huán)大管棚尾部5m范圍內，一般宜設小管棚搭接，縱向兩組管棚間的搭接長度視開挖空間大小，掌子面封閉與否確定，搭接長度不小于3m。圖7-2鋼管連接接頭示意圖3. 管棚注漿1）注漿前進行現(xiàn)場注漿試驗，根據(jù)實際情況調整注漿參數(shù)。2）漿液拌制a、每盤漿液時間不得少于5min，漿液攪拌要均勻、不得有結塊、沉淀，否則應適當延長攪拌時間，待漿液拌勻后，方可注入管棚內。b、漿液應在現(xiàn)場隨伴隨用，漿液要具有良好的流動性、可注性。c、當圍巖破碎、地下水發(fā)育時，為調凝需要，可根據(jù)需要部分采用水玻璃雙液漿。當采用化學漿液時，應注意防腐、防毒。3）注漿a、注漿施工應嚴格按照注漿機操作規(guī)程作業(yè)，注漿時注漿管孔不得對準人體，避免高壓漿液對人體傷害，作業(yè)過程中還應防止注漿管爆管對施工人員造成傷害。b、注漿時先灌注“單”號孔，再灌注“雙”號孔。注漿順序按照由下往上，漿液先稀后濃，注漿量先大后小，注漿壓力由小后大的順序。c、注漿量應滿足設計要求，若注漿量超限，未達到壓力要求，應調整漿液濃度繼續(xù)注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充填飽滿。d、當水泥漿進漿量很大，壓力不變時，應調整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，采用小流量低壓力注漿或間歇式注漿。e、當注漿壓力泵壓力突然升高時，可能發(fā)生堵管，應立即停機檢查，并及時清洗注漿管路。f、當出現(xiàn)竄漿時，要及時堵塞竄漿孔，采用分漿器多孔注漿或堵塞串串漿孔隔孔注漿當注漿壓力。在注漿時，當發(fā)現(xiàn)支護變形或損壞時，應立即停止注漿，采取措施， g、注漿施工中，現(xiàn)場技術人員應認真填寫注漿記錄，隨時分析和改進作業(yè)。八、 勞動組織（1）勞動力組織方式：采用項目部工區(qū)-現(xiàn)場管理組兩級管理模式。（2）施工人員應結合制定的施工方案、機械、人員組成、工期要求進行合理配備。其中現(xiàn)場負責人、工班長、技術人員、專職安全員由施工企業(yè)正式職工擔任，并可根據(jù)施工現(xiàn)場情況適當配備若干勞務工人。表8-1每管理組主要施工人員配備表序號職務人數(shù)備注1現(xiàn)場負責人1人2技術主管1人3專職安全員1人4工 班 長2人5鉆機操作人員6人6技術、質檢、測量及試驗人員46人7管棚加工3人8鋼管頂進6人9其它各種機械操作人員3人九、 材料要求管棚施工所用原材料應符合以下要求：（1）水泥噴射混凝土應優(yōu)先采用硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，強度等級不小于42.5MPa，必要時可采用特種水泥。水泥的安定性、凝結時間均應合格，當有抗凍、抗?jié)B要求時，水泥強度等級不應低于42.5MPa，當噴射砼遇含有較高可溶性硫酸鹽的地層或地下水地段，應按侵蝕類型和寢室程度采用相應的抗硫酸鹽水泥，當需要噴混凝土有較高的早期強度時，可選用硫鋁酸鹽水泥或其他早強水泥。（2）鋼管鋼管外徑為89mm，壁厚5mm，鋼管進場檢驗力學性能指標應符合熱軋無縫鋼管的技術標準要求。（3）拌合用水水質應符合工程用水的有關標準，水中不應含有影響水泥正常凝結與硬化的有害雜質。不應使用污水、海水、PH值小于4的酸性水，一般應采用飲用水。十、 設備機具配置管棚施工機械設備配置分為兩大部分，即水泥漿攪拌站和現(xiàn)場管棚鉆進、安裝、注漿施工工序所用機械設備。主要施工機械設備配置見表10-1表10-1 每施工組施工機械設備配置表序號機具設備數(shù)量備注1混凝土攪拌站1座2混凝土運輸罐車2臺3管棚鉆機1臺4空壓機2臺5注漿機2個6ZJ-400高速制漿機1臺7BX1-400型交流弧焊機2臺2臺8ZLC50C裝載機2輛9混凝土振搗棒2個十一、 質量控制及檢驗1. 質量控制(1)管棚所用鋼管進場必須按批次抽取進行力學性能試驗（屈服強度、抗拉強度、和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗，其質量必須符合鐵路隧道工程施工質量驗收標準（TB10147-2003）規(guī)范要求。(2)強度等級不小于42.5MPa，必要時可采用特種水泥。水泥的安定性、凝結時間均應合格，當有抗凍、抗?jié)B要求時。(3)在鉆孔過程中應經(jīng)常量測孔的偏斜度，發(fā)現(xiàn)誤差超限及時糾正，掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速度，防止斷桿。(4)相鄰鋼管接頭要前后錯開，且至少錯開1m，同一斷面內的接頭數(shù)不得大于50%。(5)注漿順序應遵循“從低到高、從下往上”的施工順序。(6)注漿壓力：注漿壓力一般為1.02.0MPa，初壓0.51.0MPa，終壓2.0MPa，漿液注滿后應持壓15min再停止注漿。(7)管棚應與格柵或鋼架形成整體，共同受力。管棚與格柵鋼架通過焊接連接，穿越鋼架時可在鋼架腹板上鉆孔穿過。2. 質量檢查(1) 管棚鉆孔允許偏差：方向角：1；孔口距：50mm；孔深：50mm。(2)注漿現(xiàn)場應隨機制取2組漿液試件，待達到28天齡期后進行抗折、抗壓強度試驗。(3)管棚所用鋼管的品種、規(guī)格、搭接長度、鋼管節(jié)長應現(xiàn)場采用鋼尺檢查，必須符合設計要求。(4)在鋼管頂進接長時，應根據(jù)每節(jié)鋼管編號分段施工，按照編號順序逐節(jié)接長。(5)注漿過程中現(xiàn)場測定漿體的流動度、比重及凝結時間，應滿足配合比設計要求。(6)按現(xiàn)場施工實際情況認真填寫注漿記錄，對照注漿記錄情況分析、改進注漿施工作業(yè)。十二、 安全及環(huán)要求1. 安全要求(1)施工區(qū)域應設警示標志，進入施工現(xiàn)場的作業(yè)人員必須戴好安全帽，嚴禁打赤膊、穿拖鞋、背心短褲進入施工區(qū)域，嚴禁非工作人員進入。 (2)深化安全教育，強化安全意識，參加施工的人員必須接受安全技術交底，熟知和遵守本工種的各項安全技術操作規(guī)程。(3)施工中應對機械設備進行定期檢查、養(yǎng)護、維修。(4)在注漿施工過程中，嚴禁注漿管口對準作業(yè)人員，避免高壓漿液對人體傷害，作業(yè)過程中還應防止注漿管爆管對施工人員造成傷害。(5)鉆進機具施工用電應遵循“三線五相制”要求,機械外接電源必須做到“一機一閘、一箱一保護”，當電路出現(xiàn)故障時，非專業(yè)電工嚴禁擅自對任何用電設備及電源、電箱進行修理。(6)在鉆機作業(yè)時，要嚴格按照操作規(guī)程進行操作，確保作業(yè)人員安全，防止觸碰機械傷害。(7)管棚施工采用風鉆施