大管棚施工作業(yè)指導書(臺機)

1、新建鐵路西安至寶雞客運專線 小村隧道大管棚施工作業(yè)指導書 中交二航局西寶客專指揮部 二0一一年十二月 西安- 0 - / 12目 錄1 適用范圍22 設計概況及編制依據23 驗收標準24 作業(yè)準備35 技術要求36 施工程序與工藝流程47施工要求78 勞動力組織79材料要求710 機械設備配置811 質量控制及檢驗811.1 質量控制要點811.2質量檢驗812安全及環(huán)水保要求912.1 安全要求912.2 環(huán)水保要求91 / 121 適用范圍適用于新建鐵路西安至寶雞客運專線小村隧道進口、出口的大管棚施工作業(yè)。2 設計概況及編制依據2.1設計概況2.1.1 工程概況小村隧道，位于陜西省寶雞市陳

2、倉區(qū)，渭河南岸三級階地，屬秦嶺山前黃土塬區(qū)；從310國道小村附近山坡進洞，下穿唐家塬，從馬尾河右側山坡出洞，隧道起訖里程DK627+747DK628+650，全長903m，其中明挖52m,IV級圍巖300m，V級圍巖551m。最小埋深為16.0m最大埋深為46.0m，為雙線黃土淺埋隧道；隧道位于R-8000m圓曲線上，洞內縱坡為11和3的人字坡。隧道主體結構采用曲墻帶仰拱復合式襯砌，襯砌采用C35鋼筋混凝土結構。隧道初期支護由鋼拱架，鋼筋網、錨桿和噴射混凝土組成。隧道進口采用臺階式洞門，設置有20m明洞，洞口段基礎采用125cm鉆孔樁加固地層，并設置鋼筋混凝土承臺。隧道出口采用斜切式洞門，設置

3、有32m緩沖結構。洞口邊仰坡采用拱形骨架護坡，拱形骨架的上緣設排水槽，在拱形骨架內植草綠化。2.1.2工程地質 隧道通過地層為第四系上更新統(tǒng)風積黏質黃土及黏質黃土(古土壤)，下部為第四系中更新統(tǒng)風積黏質黃土夾黏質黃土(古土壤)，底部為中更新統(tǒng)沖積砂砂及圓礫土等。無斷裂構造。2.1.3水文地質隧道通過地段內地表水及地下水均不發(fā)育。2.1.4方案設計1 、長管棚在隧道開挖之前完成，管棚設計長度按30m長計列。 2 、為提高導管的抗彎能力，可在鋼管內設置鋼筋籠，鋼筋籠由四根主筋和固定環(huán)，主筋直徑為18，固定環(huán)采用短管節(jié), 節(jié)長35cm將其與主筋焊接，按1.5m間距設置。2.2 編制依據2.2.1高速

4、鐵路隧道工程施工技術指南鐵建設2010241號2.2.2高速鐵路隧道工程施工質量驗收標準（TB 10753-2010）2.2.3小村隧道設計圖（西寶客專施遂1）2.2.4鐵路隧道工程施工安全技術規(guī)程(TB10304-2009 )2.2.5鐵路混凝土工程施工技術指南 鐵建設2010241號3 驗收標準3.1 管棚所用鋼管進場必須按批抽取試件做力學性能（屈服強度、抗拉強度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗，其質量必須符合國家有關規(guī)定及設計要求。2 / 123.2 管棚所用鋼管的品種和規(guī)格必須符合設計要求。3.3 管棚搭接長度必須符合設計要求。3.4 注漿漿液的配合比必須符合設計要求。3.5 注漿壓力

5、必須符合設計要求，注漿漿液必須注滿鋼管及其周圍的空隙。3.6 管棚鉆孔的允許偏差必須符合規(guī)范要求。4 作業(yè)準備4.1技術準備4.1.1崗前培訓 組織技術人員認真學習實施性施工組織設計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關技術問題，熟悉規(guī)范和技術標準。對參加施工人員進行上崗前技術培訓，考核合格后持證上崗。對施工及操作人員進行崗前培訓。4.1.2技術交底 施工前必須進行技術交底，實行三級交底制度。4.1.3制定應急預案 針對突發(fā)狀況及緊急情況下的應急預案。4.2完成臨建場地營區(qū)標準化建設，相關技術施工人員進場齊全，相應施工設備符合開工條件，人員，設備，材料，開工報告，試驗報表通過審批，具備開工條件。4.3

6、所有原材料試驗檢測均滿足設計及規(guī)范要求 。4.4現場施工機械，人員配置滿足施工要求。5 技術要求 5.1小村隧道進出口明暗交界處設計超前大管棚。5.2設計參數：5.2.1導管規(guī)格：外徑108mm，壁厚6mm。5.2.2管距：環(huán)向間距40cm。5.2.3外插角：為了防止鉆頭由于自重產生下垂，導致鋼管侵入隧道開挖線內，外插角確定為3。5.2.4注漿材料：M10水泥砂漿。5.2.5設置范圍：拱部140范圍。5.3中線、水平、斷面和凈空尺寸必須符合設計要求，并不得侵入隧道建筑限界，放樣時可將設計的輪廓線放大5cm。5.4 對本隧道大管棚施工宜采用引孔頂入法。5.5 洞口管棚須采用套拱內埋設導向管定位，

7、套拱長為23m。套拱施工時應將導向管牢固、準確固定在拱架上，再澆筑混凝土。5.6 管棚節(jié)間用絲扣連接。5.7 管棚安裝后，管口硬封堵鋼管與孔壁間空隙，連接壓漿管。5.8管棚注漿前須將開挖工作面用噴混凝土封閉。5.9 管棚注漿應將鋼管及其周圍的空隙充填密實。3 / 126 施工程序與工藝流程6.1 大管棚施工施工工藝流程見圖6.1.1。管棚加工合格安裝導向管、澆筑套拱測量放樣施工準備搭設工作平臺、鉆機就位鉆孔清孔補孔鉆孔驗收頂入管棚、安裝止?jié){塞噴混凝土封閉工作面連接注漿管路、調試壓水試驗注漿作業(yè)注漿效果分析封孔、連接鋼架結構結束調整注漿參數漿液制備確定漿液配合比初配漿液試驗注漿初選漿液配合比原材

8、料進場檢驗不合格不合格 圖6.1.1 管棚引孔頂入法施工工藝流程圖6.1.1 導向墻在開挖輪廓線以外拱部140范圍內施導向墻作，斷面尺寸為1.01.0m，采用C25混凝土。導向墻設2榀I20a工字鋼，鋼架外緣設140mm，壁厚5mm導向鋼管。導向墻施工主要包含導向墻開挖、鋼架及導向管安裝、模板支撐及模板安裝、砼澆筑及養(yǎng)護等工序。4 / 12 1、在進行導向墻砼施工前，要加工支撐導向墻砼澆筑的拱架和模板。支撐拱架采用20a工字鋼三榀。測量隊按照導向墻預留變形量進行測量放線，將導向墻輪廓線和導向管位置放出。2、導向墻可采用挖槽法施工。當洞口段挖方標高降至導向墻頂部時，導向墻作業(yè)處預留10m平臺暫不

9、往下開挖（其它部位可照常進行土方開挖），由測量人員控制標高，放出導向墻的開挖線，用挖掘機配合人工進行挖槽，開挖完成后，基坑底部及邊墻抹砂漿，作為導向墻澆筑的底模和邊模。導向墻鉆機鉆孔3、基坑開挖完畢，安放鋼拱架。鋼架用冷彎機加工成型，分三節(jié)制作，在施工現場進行組裝。鋼架連接鋼板采用20024015mm鋼板，鋼板預留孔，各節(jié)鋼架用M2070螺栓連接。為保證拱架的穩(wěn)固，兩榀拱架間按2m間距設置22連接筋。4、鋼架安裝完畢，即可安裝導向管。導向管安設的平面位置、外插角的準確度直接影響管棚的質量。首先在鋼架外邊緣按40cm的間距標出導向鋼管的擺放位置，外插角按4設置，用水準尺配合坡度板設定導向管的外插

10、角。導向管牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習r產生位移。 在澆筑混凝土前，將管口密封，防止混凝土堵管。 5、采用42鋼管搭設支撐框架（搭設要求：橫向間排距1.0m1.0m，縱向排距0.5，共四排）支撐型鋼拱架，在拱架上鋪設木模板。底模采用普通木模板（5cm厚，寬度不超過30cm）拼裝，在其上鋪設2mm寶麗板，以保證混凝土外觀質量。堵頭模采用5cm厚木板，拼裝成弧形，其內面貼2mm寶麗板。模板加固采用鋼管進行支撐，內拉外撐的方式，以保證模板剛度和穩(wěn)定性。拼裝時，在模板間粘貼雙面膠以保證拼縫不漏漿。頂模采用木模板，邊澆筑邊立模。在澆筑前，先沿結構邊線布置模板架立筋，導向墻頂部40范圍內不采用模板，

11、采用人工收面的方式以保證結構面平整光潔。6、導向管安裝完畢，經檢驗合格后進行混凝土的澆筑。邊澆筑邊安裝導向墻頂部模板。 頂部模板采用竹膠板，每塊模板長50cm,寬100cm.（模板寬度根據基坑的實際開挖寬度進行調整）。在澆筑混凝土前，設置兩排16鋼筋，與在鋼拱架上焊接，作為頂部模板的加固拉筋,鋼筋間距1m。澆筑混凝土時，每澆筑到一定層高，應停下來進行安裝模板，模板安裝的高度以便于混凝土振搗為原則，一般控制在2m左右。模板安裝完畢后，緊靠模板沿導向墻環(huán)向設置鋼筋，鋼筋與拉筋的外露部位焊接以加強模板支撐。然后繼續(xù)澆筑混凝土，直至施工結束。6 / 12 導向墻施工完畢后，達到一定強度后及時開挖，露出

12、鉆孔一側的混凝土面，但是預留導向墻下部的核心土，以方便鉆孔施工。6.1.2 搭鉆孔平臺安裝鉆機1、鉆機平臺用鋼管腳手架搭設，搭設平臺應一次性搭好，鉆孔由12臺鉆機由高孔位向低孔位進行。2、平臺要支撐于穩(wěn)固的地基上，腳手架連接要牢固、穩(wěn)定，防止在施鉆時鉆機產生不均勻下沉、擺動、位移而影響鉆孔質量。3、鉆機定位：鉆機要求與已設定好的孔口管方向平行，必須精確核定鉆機位置。用經緯儀、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孔口管軸線相吻合。6.1.3 鉆孔1、采用潛孔鉆機進行鉆孔。為了便于安裝鋼管，鉆頭直徑采用130mm。對于黃土地層，采用干鉆法。2、巖質較好的可以一次成孔。鉆進時產生

13、坍孔、卡鉆時，需補注漿后再鉆進。3、鉆機開鉆時，應低速低壓，待成孔10m后可根據地質情況逐漸調整鉆速及風壓。4、鉆進過程中確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。6.1.4 清孔驗孔1、用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。2、用高壓風從孔底向孔口清理鉆渣。3、用經緯儀、測斜儀等檢測孔深、外插角、外插角。6.1.5 安裝管棚鋼管1、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(靠孔口1m處的棚管不鉆孔)，孔間距15cm，呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形，便于入孔。管棚鋼管加工成3m和6m兩種長度。鋼管兩端均預加工成外絲扣，以便連接接頭鋼管。接

14、頭采用外徑114mm,壁厚6mm的外套鋼管，套管長30cm2、棚管頂進采用挖掘機和管棚機鉆進相結合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導孔，然后用挖掘機在人工配合下頂進鋼管。3、管棚單序孔第一節(jié)長3m,再接6m的鋼管。雙序孔第一節(jié)長6m,最后一節(jié)為3m鋼管,以此將相鄰鋼管的接頭前后錯開。保證同一橫斷面內的接頭數不大于50%。圖6.1.2 管棚鋼管加工示意圖6.1.6 安裝鋼筋籠6 / 121、為了提高導管的抗彎能力，在鋼管內設置鋼筋籠。鋼筋籠由四根18mm的鋼筋和固定環(huán)組成。固定環(huán)采用42mm的短鋼管，節(jié)長5cm,將鋼管與鋼筋焊接，按1.5m間距設置。2、鋼筋籠由三節(jié)9m和一節(jié)3m的短鋼筋籠制作，人

15、工送入孔內。安裝時各節(jié)鋼筋籠采用搭接焊連接。6.1.7 注漿1、安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對孔內注漿，漿液由ZJ-400高速制漿機拌制。2、注漿材料：注漿材料為M10水泥砂漿。3、采用注漿機將砂漿注入管棚鋼管內，注漿壓力0.51.5MPa。管棚封堵塞設排氣孔和注漿孔，當排氣孔流出漿液后，關閉排氣孔繼續(xù)注漿，達到設計注漿量后方可停止注漿。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。注漿時先灌注“單”號孔，再灌注“雙”號孔。圖6.1.3 大管棚正面布置圖7施工要求7.1鉆孔前，精確測定孔的平面位置、外插角、外插角，并對每個孔進行編號。7.2施

16、工中應嚴格控制鉆機下沉量及左右偏移量。7.3嚴格控制鉆孔平面位置及外插角，管棚不得侵入隧道開挖線內，相鄰的鋼管不得相撞和立交。7.4經常量測孔的斜度，發(fā)現誤差超限及時糾正，至終孔仍超限者應封孔，原位重鉆。7.5掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速度，防止斷桿。8 勞動力組織鉆機操作工36人，管棚加工2人，鋼管頂進8人，注漿6人。7 / 129材料要求9.1管棚采用108mm熱軋無縫鋼管，壁厚6mm，長度為30m，每根鋼管的長度分別為9m和3m；9.2在末端的鋼管有一端加工成尖形，其它鋼管的兩端均加工成絲扣，外絲口長度為15cm；采用外徑為114mm、壁厚6mm的外套絲扣連接，內絲扣長30cm。9.3

17、同一面上的接頭不超過總管數的50。鋼花管上鉆對穿鋼管的注漿孔，孔徑1016mm，孔間距150mm，呈梅花型布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段不小于1000mm，相鄰兩對孔線成垂直狀態(tài)。編號為雙號的鋼管不開孔。9.4為提高鋼管的抗彎能力，在鋼管與鋼花管內設置鋼筋籠，由四根主筋和固定環(huán)組成，主筋直徑為18，固定環(huán)采用短管節(jié)，節(jié)長35cm，與主筋焊接，固定環(huán)間距1.5m。9.5為保證長管棚施工精度，導向墻內設2榀I20a工字鋼，鋼架外設140壁厚5mm導向鋼管，鋼管與鋼架焊接。鋼架各單元由連接板焊接成型，單元間由螺栓連接，接頭處焊縫高度為：腹板hf=9mm，翼板hf=12mm。10 機械設備配置結合正常施工

18、需要，管棚施工機械設備配置如下：管棚鉆機2臺、電動空壓機1臺、注漿機1臺、ZJ-400高速制漿機1臺、混凝土拌合站一座、混凝土振動棒2個、木模板、J3G-400A型型材切割機1臺、型鋼彎制機1臺、BX1400型交流弧焊機2臺、砼攪拌運輸車1輛、ZLC50C裝載機1輛。11 質量控制及檢驗11.1 質量控制要點11.1.1鉆孔前，精確測定孔的平面位置，傾角，外插角，并對每個孔進行編號。11.1.2施工中應嚴格控制鉆機下沉量及左右偏移量。11.1.3嚴格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內，相鄰的鋼管不得相撞和相交。11.1.4經常測量孔的傾斜度，發(fā)現誤差超限及時糾正。11.1.5掌握好開鉆

19、與正常鉆進的壓力和速度，防止斷桿。11.1.6施工注意事項： 1、鋼管需按設計位置施工，注意運用測斜儀進行鉆孔偏移度測量，嚴格控制管棚打設方向，并做好每個鉆孔地址記錄； 2、管棚施工時應對鋼管主要材料進行材質檢驗 3、選用鉆機首先應適合鉆孔深度及孔徑的要求，鉆機要求平穩(wěn)靈活，能在水平360范圍內鉆孔，施鉆時應有導向架。 4、施工期間應遵守隧道施工技術安全規(guī)范。 11.2質量檢驗11.2.1管棚所用鋼管進場必須按批抽取試件作力學性能（屈服強度、抗拉強度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗，9 / 12其質量必須符合國家有關規(guī)定及設計要求。11.2.2管棚所用鋼管的品種和規(guī)格必須符合設計要求。11.2.3管棚搭接長度應符合設計要求。11.2.4注