管棚施工施工工藝作業(yè)指導(dǎo)書

1、管棚施工施工工藝作業(yè)指導(dǎo)書2.7.2.1 工藝概述在隧道開挖前，沿開挖輪廓線外，在一定范圍內(nèi)，按一定外插角插入直徑為 70180mm 的鋼 管，并壓注水泥漿或水泥砂漿，然后將鋼管尾部與鋼架焊接為一體形成的拱部預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)。管棚超前支護(hù)適用于洞口淺埋段、軟弱破碎地層、斷層破碎帶、破碎富水地層等。 洞口施工時(shí)直接施作套拱及導(dǎo)向管，搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)施工；洞內(nèi)需要擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)斷面形成管棚室。- 70 -2.7.2.2 作業(yè)內(nèi)容1 .架設(shè)拱架；2 .安裝導(dǎo)向管；3 .澆筑導(dǎo)向墻混凝土；4 .鉆孔、清孔、驗(yàn)孔；5 .大管棚的安裝；6 .注漿。2.7.2.3 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及驗(yàn)收方法1. 管棚所用鋼管進(jìn)場(chǎng)應(yīng)按批抽取試件做力

2、學(xué)性能（屈服強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率）和工藝 性能（冷彎）試驗(yàn)，其質(zhì)量應(yīng)符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定及設(shè)計(jì)要求。檢驗(yàn)批數(shù)量：以同批號(hào)、同爐罐號(hào)、 同規(guī)格、同交貨狀態(tài)的鋼管，每 60t 為一批，不足 60t 按一批計(jì)。施工單位每批抽檢一次；監(jiān)理 單位按施工單位抽檢次數(shù)的 10%進(jìn)行見證檢驗(yàn)，但至少一次。2. 管棚所用鋼管的品種和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。3. 管棚搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。4. 注漿漿液的配合比應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。5. 注漿壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，注漿漿液應(yīng)充滿鋼管及其周圍的空隙。6. 管棚鉆孔的允許偏差表見表 2.7.2-1表 2.7.2-1 管棚鉆孔的允許偏差表序號(hào)項(xiàng)目允許偏差1方向角12孔口距50mm3

3、孔 深50mm2.7.2.4工藝流程圖管棚引孔頂入法施工工藝流程圖見圖 2.7.2-1管棚跟管鉆進(jìn)工藝流程圖見圖 2.7.2-2施工準(zhǔn)備測(cè)量定位套拱施工搭設(shè)工作平臺(tái)導(dǎo)向管布置鉆機(jī)就位導(dǎo)向控制 鉆孔N清孔地質(zhì)調(diào)查鋼管加工鉆孔驗(yàn)收Y注漿設(shè)計(jì) N絲扣連接頂入管棚注漿 漿液選擇 參數(shù) 調(diào)整噴混凝土封堵掌子面連接注漿管路、調(diào)試漿液制備 Y掌子面復(fù)噴壓水試驗(yàn)管路緊固N(yùn)工作面泄漏注漿作業(yè)注漿效果分析N管路漏漿N- 71 -下道工序圖 2.7.2-1 管棚引孔頂入法施工工藝流程圖施工準(zhǔn)備測(cè)量定位套拱施工導(dǎo)向管布置鉆機(jī)就位導(dǎo)向控制跟管鉆進(jìn)注水清洗內(nèi)桿鋼管加工退內(nèi)桿絲扣連接插入棚管地質(zhì)調(diào)查退套管注漿設(shè)計(jì) N孔口密

4、封注漿 漿液選擇 參數(shù) 調(diào)整噴混凝土封堵掌子面連接注漿管路、調(diào)試漿液制備 Y掌子面復(fù)噴壓水試驗(yàn)管路緊固N(yùn)工作面泄漏注漿作業(yè)注漿效果分析N管路漏漿N- 72 -下道工序圖 2.7.2-2 管棚跟管鉆進(jìn)工藝流程2.7.2.5 工序步驟及質(zhì)量控制說明 一、施工準(zhǔn)備1.熟悉施工圖紙，做好技術(shù)交底及培訓(xùn)。2.施工人員及機(jī)械準(zhǔn)備，做好現(xiàn)場(chǎng)勞動(dòng)力的組織，準(zhǔn)備好各種設(shè)備，并保證施工機(jī)械的完好 率，使其滿足施工要求。3.施工用材料準(zhǔn)備 水泥：選用普通硅酸水泥或硅酸鹽水泥，水泥強(qiáng)度等級(jí)不低于 42.5Mpa。 細(xì)骨料：采用堅(jiān)硬耐久的中砂和粗砂，細(xì)度模數(shù)宜大于 2.5。 粗骨料：選用級(jí)配合理、粒徑良好、質(zhì)地均勻堅(jiān)固

5、、線狀系數(shù)小的潔凈碎石，也可以用碎卵石，不宜采用砂巖碎石。 鋼架：選用鋼材的規(guī)格、型號(hào)、材質(zhì)滿足設(shè)計(jì)要求和國(guó)家有關(guān)現(xiàn)有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。鋼架不得在受力較大的拱頂及受力較大的部位分節(jié)。 鋼管：用熱軋無縫鋼管，壁厚不小于 6mm。二、施作導(dǎo)向墻 導(dǎo)向墻施工：按設(shè)計(jì)要求間距架立導(dǎo)向墻鋼架，用鋼筋將鋼架縱向焊接成一個(gè)整體。在鋼架拱部外緣安裝導(dǎo)向鋼管，導(dǎo)向管安裝前測(cè)量定位，與管棚設(shè)計(jì)方向一致，然后澆注 60100cm 厚的 C20 砼包裹鋼支撐和導(dǎo)向管。導(dǎo)向墻完成后,噴射 C20 砼封閉周圍仰坡面，作為注漿時(shí)的止 漿墻。用紅油漆在導(dǎo)向墻面上標(biāo)注每個(gè)孔的編號(hào)。三、搭設(shè)鉆孔平臺(tái)架、安裝鉆機(jī)1.搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)，確

6、保平臺(tái)支撐于穩(wěn)固的地基上，防止鉆機(jī)在施鉆時(shí)產(chǎn)生擺動(dòng)、位移影響鉆 孔質(zhì)量和人身安全。2.鉆機(jī)要與已設(shè)定好的孔口管方向平行，用儀器、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整， 精確核定鉆機(jī)位置。四、鉆孔、清孔、驗(yàn)孔1.鉆孔 (1)鉆孔前，按測(cè)量定好鉆孔的范圍、平面位置，并對(duì)每個(gè)孔進(jìn)行編號(hào)。 (2)鉆孔由高孔位向低孔位進(jìn)行。開鉆時(shí)應(yīng)低速低壓。 (3)鉆進(jìn)時(shí)遇到坍孔、卡鉆時(shí)，鉆孔時(shí)要慎重，每鉆進(jìn) 1 米要退鉆，若卡鉆太頻繁，要注漿后再鉆，保證鉆孔成孔質(zhì)量較好，確保下管順利。(4)鉆進(jìn)中經(jīng)常采用量測(cè)鋼管鉆機(jī)的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜超過設(shè)計(jì)要求，及時(shí)糾正，至終孔仍 超限者補(bǔ)注漿后再原位重鉆。(5)在施鉆過程中及時(shí)記

7、錄和繪制孔位布置圖。(6)用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進(jìn)行反復(fù)掃孔、清除浮渣；(7)鉆機(jī)用電符合要求，鉆機(jī)作業(yè)時(shí)注意人身安全、防碰、防止機(jī)械傷害。2.清孔(1)用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進(jìn)行反復(fù)掃孔、清除浮渣，確?？讖健⒖咨罘弦?，防止堵 孔。(2)采用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣。3.驗(yàn)孔 (1)管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰的鉆孔不得相撞和立交。 (2)檢查鉆孔的間距、直徑、深度等，允許偏差：方向角誤差為 1，孔口距50mm，孔深50mm。并用經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀等檢測(cè)孔深、傾角、外插角，用鋼圈尺檢查孔口距。 五、安裝管棚鋼管1. 管節(jié)制作：鋼管節(jié)長(zhǎng) 36m 兩種，在管節(jié)兩端車內(nèi)、外絲，采用絲扣連接，絲扣

8、長(zhǎng) 15cm， 絲紋深不小于 2mm。管壁四周鉆 1016mm 注漿孔（孔口 2.5m 內(nèi)不鉆孔），孔間距 1520cm，梅 花型布置。管頭焊成圓錐形，便于入孔。2. 頂進(jìn)：鉆孔合格后及時(shí)安裝鋼管，下管前要先對(duì)每個(gè)鉆孔的鋼管進(jìn)行配管和編號(hào)。下管 時(shí)按照編號(hào)分段施工。前期靠人工送管，后期借助鉆機(jī)頂進(jìn)，直至孔底，達(dá)到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度。鉆機(jī)頂 進(jìn)時(shí)注意人身安全、防碰、防止機(jī)械傷害。地質(zhì)條件較差時(shí)，下管要及時(shí)、快速；或采用套管下 管。3. 連接：鋼管節(jié)與節(jié)之間采用絲扣連接。相鄰鋼管的接頭前后錯(cuò)開，同一橫斷面內(nèi)的接頭 數(shù)不大于 50%，相鄰鋼管接頭至少錯(cuò)開 1m。為使鋼管接頭錯(cuò)開，編號(hào)為奇數(shù)的第一節(jié)管采用 3m

9、- 73 -鋼管，編號(hào)為偶數(shù)的第一節(jié)管采用 6m 鋼管，以后每節(jié)均采用 6m 長(zhǎng)鋼管。焊接時(shí)，電焊機(jī)線路做- 74 -到“一機(jī)一閘、一箱一保護(hù)”。4. 搭接：縱向兩組管棚搭接長(zhǎng)度不得小于設(shè)計(jì)要求。5. 孔口封堵：鋼管內(nèi)插入注漿管和排氣管，排氣管要深入孔底。對(duì)預(yù)留的管口進(jìn)行保護(hù)后， 對(duì)孔口空隙進(jìn)行封堵和施作掌子面噴射砼止?jié){墻。鋼管與導(dǎo)向管間隙用速凝水泥或其它材料堵塞 嚴(yán)密，以防漿液冒出。堵塞時(shí)設(shè)置進(jìn)漿孔和排氣孔。六、注漿1 .施工準(zhǔn)備：施工人員要戴手套、穿水鞋等，做好人身防護(hù)。注漿前要先沖洗管棚內(nèi)的沉 積物，.由下至上順序進(jìn)行。2 .漿液拌制：配制漿液時(shí)，操作工人戴膠手套、護(hù)目鏡、穿長(zhǎng)筒膠鞋。漿

10、液攪拌均勻，不 得有結(jié)塊、沉淀。漿液在現(xiàn)場(chǎng)隨拌隨用，要有良好的流動(dòng)性、可注性?；瘜W(xué)漿液要注意防腐、防 毒。3 .管棚注漿：注漿采用隔孔灌注。初壓為 0.51.0Mpa，終壓 2Mpa，施工中持壓 15min 后 停止注漿。注漿漿液應(yīng)充滿鋼管及其周圍的空隙，注漿量滿足設(shè)計(jì)要求。注漿按操作規(guī)程作業(yè)， 防止爆管對(duì)人身造成傷害。注漿順序按照由低到高、由下往上，交錯(cuò)進(jìn)行。注漿壓力應(yīng)符合設(shè)計(jì) 要求，若注漿量超限，還沒達(dá)到壓力要求，應(yīng)該調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，持壓 15min 后可停止注 漿。注漿時(shí)，注漿孔管不得對(duì)準(zhǔn)人體，防止高壓漿液對(duì)施工人員的傷害。4 .注漿記錄：注漿施工中認(rèn)真填寫注漿記錄，報(bào)技術(shù)人員隨時(shí)

11、分析和改進(jìn)作業(yè)。5 .異常情況處理：在注漿時(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)支護(hù)變形或損壞時(shí)，立即停止注漿，采取措施。串漿 時(shí)要及時(shí)堵塞串漿孔。注漿泵壓力突然升高時(shí)，可能發(fā)生堵管，立即停機(jī)檢查，并及時(shí)清洗注漿管路。 七、其它工藝要求1.管棚超前支護(hù)一般應(yīng)滿足下列要求：(1) 棚管應(yīng)采用熱軋無縫鋼管制作，必要時(shí)鋼管內(nèi)安裝鋼筋籠；(2) 鋼管直徑一般為 70127mm，鋼管中心間距宜為管徑的 23 倍；(3) 棚管長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)地層情況選用，一般為 1040m；(4) 棚管方向與線路平行，仰角一般為 13（不包括路線縱坡）；(5) 棚管的終端位置應(yīng)達(dá)到防護(hù)對(duì)象的長(zhǎng)度加上因開挖而造成的開挖工作面松弛范圍的長(zhǎng) 度?？v向兩組管棚的

12、搭接長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求并應(yīng)大于 3m；2.管棚鉆機(jī)應(yīng)具備大扭矩可鉆深孔，又要有高沖擊力能破碎地層中堅(jiān)硬的孤石；鉆機(jī)應(yīng)能準(zhǔn) 確定位、可多方位鉆孔、深孔鉆進(jìn)精確度高；鉆機(jī)輕便、移動(dòng)靈活方便。3.當(dāng)鉆進(jìn)地層易于成孔時(shí)，一般采用先鉆孔、后插管（引孔頂入法）的方法4.跟當(dāng)?shù)刭|(zhì)狀況復(fù)雜，遇有砂卵石、巖堆、漂石或破碎帶不易成孔時(shí)，可采用跟管鉆進(jìn)工藝， 將套管及鉆桿同時(shí)鉆入，成孔后取出內(nèi)鉆桿，頂進(jìn)棚管，拔出外套管。八、施工工藝要點(diǎn)1、小直徑管棚通常用鉆機(jī)成孔，大直徑管棚可用夯管或頂管方式布設(shè)。2、管棚環(huán)向間距 3050cm，超淺埋地帶也可采用密排方式，一般沿隧道周邊布設(shè)，外傾角l5，管棚開孔徑向誤差不應(yīng)大于 5cm。3、控制鉆機(jī)立軸方向，鉆進(jìn)中經(jīng)常采用測(cè)斜儀量測(cè)鋼管鉆進(jìn)的偏