大管棚施工作業(yè)指導(dǎo)書(臺(tái)機(jī))

1、新建鐵路西安至寶雞客運(yùn)專線 小村隧道大管棚施工作業(yè)指導(dǎo)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(shè)計(jì)概況及編制依據(jù)23 驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)24 作業(yè)準(zhǔn)備35 技術(shù)要求36 施工程序與工藝流程47施工要求78 勞動(dòng)力組織79材料要求710 機(jī)械設(shè)備配置811 質(zhì)量控制及檢驗(yàn)811.1 質(zhì)量控制要點(diǎn)811.2質(zhì)量檢驗(yàn)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(yùn)專線小村隧道進(jìn)口、出口的大管棚施工作業(yè)。2 設(shè)計(jì)概況及編制依據(jù)2.1設(shè)計(jì)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(jí)階地，屬秦嶺山前黃土塬區(qū)；從310國道小村附近山坡進(jìn)洞，下穿唐家塬，從馬尾河右側(cè)山坡出洞，隧道起訖里程DK627+747DK628+650，全長903m，其中明挖52m,IV級(jí)圍巖300m，V級(jí)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(nèi)縱坡為11和3的人字坡。隧道主體結(jié)構(gòu)采用曲墻帶仰拱復(fù)合式襯砌，襯砌采用C35鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。隧道初期支護(hù)由鋼拱架，鋼筋網(wǎng)、錨桿和噴射混凝土組成。隧道進(jìn)口采用臺(tái)階式洞門，設(shè)置有20m明洞，洞口段基礎(chǔ)采用125cm鉆孔樁加固地層，并設(shè)置鋼筋混凝土承臺(tái)。隧道出口采用斜切式洞門，設(shè)置

3、有32m緩沖結(jié)構(gòu)。洞口邊仰坡采用拱形骨架護(hù)坡，拱形骨架的上緣設(shè)排水槽，在拱形骨架內(nèi)植草綠化。2.1.2工程地質(zhì) 隧道通過地層為第四系上更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土及黏質(zhì)黃土(古土壤)，下部為第四系中更新統(tǒng)風(fēng)積黏質(zhì)黃土夾黏質(zhì)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(gòu)造。2.1.3水文地質(zhì)隧道通過地段內(nèi)地表水及地下水均不發(fā)育。2.1.4方案設(shè)計(jì)1 、長管棚在隧道開挖之前完成，管棚設(shè)計(jì)長度按30m長計(jì)列。 2 、為提高導(dǎo)管的抗彎能力，可在鋼管內(nèi)設(shè)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(shè)置。2.2 編制依據(jù)2.2.1高速

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

5、必須符合設(shè)計(jì)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(zhǔn)備4.1技術(shù)準(zhǔn)備4.1.1崗前培訓(xùn) 組織技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)實(shí)施性施工組織設(shè)計(jì)，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關(guān)技術(shù)問題，熟悉規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。對參加施工人員進(jìn)行上崗前技術(shù)培訓(xùn)，考核合格后持證上崗。對施工及操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)。4.1.2技術(shù)交底 施工前必須進(jìn)行技術(shù)交底，實(shí)行三級(jí)交底制度。4.1.3制定應(yīng)急預(yù)案 針對突發(fā)狀況及緊急情況下的應(yīng)急預(yù)案。4.2完成臨建場地營區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)，相關(guān)技術(shù)施工人員進(jìn)場齊全，相應(yīng)施工設(shè)備符合開工條件，人員，設(shè)備，材料，開工報(bào)告，試驗(yàn)報(bào)表通過審批，具備開工條件。4.3

6、所有原材料試驗(yàn)檢測均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求 。4.4現(xiàn)場施工機(jī)械，人員配置滿足施工要求。5 技術(shù)要求 5.1小村隧道進(jìn)出口明暗交界處設(shè)計(jì)超前大管棚。5.2設(shè)計(jì)參數(shù)：5.2.1導(dǎo)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(chǎn)生下垂，導(dǎo)致鋼管侵入隧道開挖線內(nèi)，外插角確定為3。5.2.4注漿材料：M10水泥砂漿。5.2.5設(shè)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(shè)計(jì)要求，并不得侵入隧道建筑限界，放樣時(shí)可將設(shè)計(jì)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(nèi)埋設(shè)導(dǎo)向管定位，

7、套拱長為23m。套拱施工時(shí)應(yīng)將導(dǎo)向管牢固、準(zhǔn)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(yīng)將鋼管及其周圍的空隙充填密實(shí)。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(dǎo)向管、澆筑套拱測量放樣施工準(zhǔn)備搭設(shè)工作平臺(tái)、鉆機(jī)就位鉆孔清孔補(bǔ)孔鉆孔驗(yàn)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(diào)試壓水試驗(yàn)注漿作業(yè)注漿效果分析封孔、連接鋼架結(jié)構(gòu)結(jié)束調(diào)整注漿參數(shù)漿液制備確定漿液配合比初配漿液試驗(yàn)注漿初選漿液配合比原材

8、料進(jìn)場檢驗(yàn)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(dǎo)向墻在開挖輪廓線以外拱部140范圍內(nèi)施導(dǎo)向墻作，斷面尺寸為1.01.0m，采用C25混凝土。導(dǎo)向墻設(shè)2榀I20a工字鋼，鋼架外緣設(shè)140mm，壁厚5mm導(dǎo)向鋼管。導(dǎo)向墻施工主要包含導(dǎo)向墻開挖、鋼架及導(dǎo)向管安裝、模板支撐及模板安裝、砼澆筑及養(yǎng)護(hù)等工序。4 / 12 1、在進(jìn)行導(dǎo)向墻砼施工前，要加工支撐導(dǎo)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(duì)按照導(dǎo)向墻預(yù)留變形量進(jìn)行測量放線，將導(dǎo)向墻輪廓線和導(dǎo)向管位置放出。2、導(dǎo)向墻可采用挖槽法施工。當(dāng)洞口段挖方標(biāo)高降至導(dǎo)向墻頂部時(shí)，導(dǎo)向墻作業(yè)處預(yù)留10m平臺(tái)暫不

9、往下開挖（其它部位可照常進(jìn)行土方開挖），由測量人員控制標(biāo)高，放出導(dǎo)向墻的開挖線，用挖掘機(jī)配合人工進(jìn)行挖槽，開挖完成后，基坑底部及邊墻抹砂漿，作為導(dǎo)向墻澆筑的底模和邊模。導(dǎo)向墻鉆機(jī)鉆孔3、基坑開挖完畢，安放鋼拱架。鋼架用冷彎機(jī)加工成型，分三節(jié)制作，在施工現(xiàn)場進(jìn)行組裝。鋼架連接鋼板采用20024015mm鋼板，鋼板預(yù)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(shè)置22連接筋。4、鋼架安裝完畢，即可安裝導(dǎo)向管。導(dǎo)向管安設(shè)的平面位置、外插角的準(zhǔn)確度直接影響管棚的質(zhì)量。首先在鋼架外邊緣按40cm的間距標(biāo)出導(dǎo)向鋼管的擺放位置，外插角按4設(shè)置，用水準(zhǔn)尺配合坡度板設(shè)定導(dǎo)向管的外插

10、角。導(dǎo)向管牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習(xí)r產(chǎn)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(shè)支撐框架（搭設(shè)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(shè)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(shè)2mm寶麗板，以保證混凝土外觀質(zhì)量。堵頭模采用5cm厚木板，拼裝成弧形，其內(nèi)面貼2mm寶麗板。模板加固采用鋼管進(jìn)行支撐，內(nèi)拉外撐的方式，以保證模板剛度和穩(wěn)定性。拼裝時(shí)，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(jié)構(gòu)邊線布置模板架立筋，導(dǎo)向墻頂部40范圍內(nèi)不采用模板，

11、采用人工收面的方式以保證結(jié)構(gòu)面平整光潔。6、導(dǎo)向管安裝完畢，經(jīng)檢驗(yàn)合格后進(jìn)行混凝土的澆筑。邊澆筑邊安裝導(dǎo)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(jù)基坑的實(shí)際開挖寬度進(jìn)行調(diào)整）。在澆筑混凝土前，設(shè)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?xí)r，每澆筑到一定層高，應(yīng)停下來進(jìn)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(dǎo)向墻環(huán)向設(shè)置鋼筋，鋼筋與拉筋的外露部位焊接以加強(qiáng)模板支撐。然后繼續(xù)澆筑混凝土，直至施工結(jié)束。6 / 12 導(dǎo)向墻施工完畢后，達(dá)到一定強(qiáng)度后及時(shí)開挖，露出

12、鉆孔一側(cè)的混凝土面，但是預(yù)留導(dǎo)向墻下部的核心土，以方便鉆孔施工。6.1.2 搭鉆孔平臺(tái)安裝鉆機(jī)1、鉆機(jī)平臺(tái)用鋼管腳手架搭設(shè)，搭設(shè)平臺(tái)應(yīng)一次性搭好，鉆孔由12臺(tái)鉆機(jī)由高孔位向低孔位進(jìn)行。2、平臺(tái)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(shí)鉆機(jī)產(chǎn)生不均勻下沉、擺動(dòng)、位移而影響鉆孔質(zhì)量。3、鉆機(jī)定位：鉆機(jī)要求與已設(shè)定好的孔口管方向平行，必須精確核定鉆機(jī)位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整，確保鉆機(jī)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(jī)進(jìn)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(zhì)較好的可以一次成孔。鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生

13、坍孔、卡鉆時(shí)，需補(bǔ)注漿后再鉆進(jìn)。3、鉆機(jī)開鉆時(shí)，應(yīng)低速低壓，待成孔10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。4、鉆進(jìn)過程中確保動(dòng)力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。6.1.4 清孔驗(yàn)孔1、用鉆桿配合鉆頭進(jìn)行反復(fù)掃孔，清除浮渣，確?？讖健⒖咨罘弦?，防止堵孔。2、用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣。3、用經(jīng)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(dǎo)管四周鉆設(shè)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(yù)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(jìn)采用挖掘機(jī)和管棚機(jī)鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝，即先鉆大于棚管直徑的引導(dǎo)孔，然后用挖掘機(jī)在人工配合下頂進(jìn)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(cuò)開。保證同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)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(dǎo)管的抗彎能力，在鋼管內(nèi)設(shè)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(shè)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(nèi)。安裝時(shí)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(nèi)注漿，漿液由ZJ-400高速制漿機(jī)拌制。2、注漿材料：注漿材料為M10水泥砂漿。3、采用注漿機(jī)將砂漿注入管棚鋼管內(nèi)，注漿壓力0.51.5MPa。管棚封堵塞設(shè)排氣孔和注漿孔，當(dāng)排氣孔流出漿液后，關(guān)閉排氣孔繼續(xù)注漿，達(dá)到設(shè)計(jì)注漿量后方可停止注漿。若注漿量超限，未達(dá)到壓力要求，應(yīng)調(diào)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(shí)先灌注“單”號(hào)孔，再灌注“雙”號(hào)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(gè)孔進(jìn)行編號(hào)。7.2施

16、工中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機(jī)下沉量及左右偏移量。7.3嚴(yán)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(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和立交。7.4經(jīng)常量測孔的斜度，發(fā)現(xiàn)誤差超限及時(shí)糾正，至終孔仍超限者應(yīng)封孔，原位重鉆。7.5掌握好開鉆與正常鉆進(jìn)的壓力和速度，防止斷桿。8 勞動(dòng)力組織鉆機(jī)操作工36人，管棚加工2人，鋼管頂進(jìn)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(nèi)絲扣長30cm。9.3

17、同一面上的接頭不超過總管數(shù)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(hào)為雙號(hào)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(nèi)設(shè)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(dǎo)向墻內(nèi)設(shè)2榀I20a工字鋼，鋼架外設(shè)140壁厚5mm導(dǎo)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(jī)械設(shè)備配置結(jié)合正常施工

18、需要，管棚施工機(jī)械設(shè)備配置如下：管棚鉆機(jī)2臺(tái)、電動(dòng)空壓機(jī)1臺(tái)、注漿機(jī)1臺(tái)、ZJ-400高速制漿機(jī)1臺(tái)、混凝土拌合站一座、混凝土振動(dòng)棒2個(gè)、木模板、J3G-400A型型材切割機(jī)1臺(tái)、型鋼彎制機(jī)1臺(tái)、BX1400型交流弧焊機(jī)2臺(tái)、砼攪拌運(yùn)輸車1輛、ZLC50C裝載機(jī)1輛。11 質(zhì)量控制及檢驗(yàn)11.1 質(zhì)量控制要點(diǎn)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(gè)孔進(jìn)行編號(hào)。11.1.2施工中應(yīng)嚴(yán)格控制鉆機(jī)下沉量及左右偏移量。11.1.3嚴(yán)格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和相交。11.1.4經(jīng)常測量孔的傾斜度，發(fā)現(xiàn)誤差超限及時(shí)糾正。11.1.5掌握好開鉆

19、與正常鉆進(jìn)的壓力和速度，防止斷桿。11.1.6施工注意事項(xiàng)： 1、鋼管需按設(shè)計(jì)位置施工，注意運(yùn)用測斜儀進(jìn)行鉆孔偏移度測量，嚴(yán)格控制管棚打設(shè)方向，并做好每個(gè)鉆孔地址記錄； 2、管棚施工時(shí)應(yīng)對鋼管主要材料進(jìn)行材質(zhì)檢驗(yàn) 3、選用鉆機(jī)首先應(yīng)適合鉆孔深度及孔徑的要求，鉆機(jī)要求平穩(wěn)靈活，能在水平360范圍內(nèi)鉆孔，施鉆時(shí)應(yīng)有導(dǎo)向架。 4、施工期間應(yīng)遵守隧道施工技術(shù)安全規(guī)范。 11.2質(zhì)量檢驗(yàn)11.2.1管棚所用鋼管進(jìn)場必須按批抽取試件作力學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗(yàn)，9 / 12其質(zhì)量必須符合國家有關(guān)規(guī)定及設(shè)計(jì)要求。11.2.2管棚所用鋼管的品種和規(guī)格必須符合設(shè)計(jì)要求。11.2.3管棚搭接長度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。11.2.4注