隧道大管棚施工作業(yè)專項方案

隧道大管棚施工作業(yè)專項方案

一、編制目的

確保大管棚的施工質(zhì)量，滿足設(shè)計及施工規(guī)范、驗標的要求，特

制此專項施工方案。

二、適用范圍

本施工專項方案適用于云桂鐵十標段隧道的大管棚施工。

三、編制依據(jù)

云桂鐵路隧道設(shè)計圖紙

《高速鐵路隧道施工規(guī)范》

《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)指南》

《高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標準》

四、工程概況：

云桂鐵路十標段隧道4座，分別是李家村一號隧道、李家村二號

隧道、王莊一號隧道、王莊二號隧道，隧道總長度3019米。隧道大

部分為V級圍巖，地質(zhì)復雜。

五、施工工藝

長管棚施工工藝詳見《長管棚施工工藝流程圖》。

長管棚施工工藝流程圖

1、導向墻施工

為保證長管棚方向、角度的施工精度，長管棚需設(shè)置導向墻，導

向墻采用C20混凝土，截面尺寸為ImXlm,環(huán)向長度按拱頂120°范

圍計算共計39根，每根35m。為保證長管棚施工精度，導向墻內(nèi)設(shè)

2根120b工字鋼架，間距0.5m。鋼架外緣設(shè)140mm壁厚5nmi導向鋼

管，在安裝導向管時其位置要精確，嚴格控制其位置和角度。鋼管與

鋼架必須焊接牢固，以防施作導向墻碎時造成導向管移動，單元間由

螺栓連接。確保工字鋼安裝牢固，不移位。

2、長管棚參數(shù)

2.1鋼管規(guī)格:長管棚長度為30m,熱軋無縫鋼管,外徑108mm,

壁厚6mm。每節(jié)鋼管兩端均預加工成外絲扣，以便連接接頭鋼管。同

一?斷面內(nèi)接頭數(shù)量不得超過總鋼管數(shù)的50%,相鄰鋼管接頭至少錯開

llHo

2.2管棚按圖紙設(shè)計編號為奇數(shù)管和偶數(shù)管，其中奇數(shù)管采用鋼

花管，偶數(shù)管采用鋼管。

2.3鋼花管上鉆孔注漿,鉆孔孔徑為10-16mm,孔間距15cm,呈

梅花形布置，尾部留不鉆孔作為止?jié){段110cm。

2.4管距：環(huán)向間距中至中為40cm。

2.5傾角：鋼管軻線與襯砌外緣線夾角1?5。。

2.6鋼管施工誤差：徑向不大于20cm,相鄰鋼管環(huán)向不大于

lOcnio

3、管棚施工主要工藝說明

管棚施工主要工序有開挖支護明洞邊坡、仰坡；施作導向墻；搭

設(shè)鉆孔平臺、安裝鉆機；鉆孔；清孔、驗孔；安裝管棚鋼管；注漿。

工序技術(shù)要求高，工藝復雜，現(xiàn)分別敘述如下：

3.1明洞邊坡仰坡開挖支護

3.1.1邊仰坡開挖前需在洞口上方離開挖線10米外位置先施作

截水溝一道，以攔截地表水。按規(guī)范要求從上至下開挖邊仰坡。開挖

應盡量避開雨季施工。

3.1.2邊坡防護應與明洞開挖同步進行，在施工時要加強加站暗

挖前管棚范圍內(nèi)基坑二石方的開挖控制，不能盲目亂挖，以免超挖后

超過潛孔鉆機的操作范圍，及時施工明洞邊坡的錨桿、掛設(shè)鋼筋網(wǎng)、

噴射混凝土及時封閉坡面。

3.1.3對邊坡滲水要及時?排、引到坡面外，加強對坡面的防護。

3.2施作導向墻

3.2.1導向墻在明洞外廓線以外施作，導向墻內(nèi)按耍求埋設(shè)工字

型鋼支撐，鋼支撐與管棚導向管焊成整體。

3.2.2管棚導向管安設(shè)的平面位置、傾角、外插角的準確度直接

影響管棚的質(zhì)量。用坐標法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準尺

配合坡度板設(shè)定導向管的傾角；用前后差距法設(shè)定導向管的外插角。

導向管應牢固焊接在工字鋼上，防止?jié)仓炷習r產(chǎn)生位移。

3.3搭鉆孔平臺安裝鉆機

3.3.1鉆機平臺可用枕木或鋼管腳手架搭設(shè)，搭設(shè)平臺應一次性

搭好，鉆孔由兩臺鉆機由高孔位向低孔位對稱進行，可縮短移動鉆機

與搭設(shè)平臺時間，便于鉆機定位。

3.3.2平臺支撐要著實地，連接要牢固、穩(wěn)定。防止在施鉆時鉆

機產(chǎn)生不均勻下沉、擺動、位移等影響鉆孔質(zhì)量。

3.3.3鉆機定位：鉆機要求與已設(shè)定好的孑,口管方向平行，必須

精確核定鉆機位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導向相結(jié)合的方法，反復

調(diào)整，確保鉆機鉆桿軸線與孔口管軸線相吻合。

3.4鉆孔

3.4.1為了便于安裝鋼管，鉆頭直徑要比管棚鋼管大一個規(guī)格，

且比導向管鋼管小一個規(guī)格。

3.4.2巖質(zhì)較好的可以一次成孔；鉆進時若產(chǎn)生坍孔、卡鉆，需

補注漿后再鉆進。

3.4.3鉆機開鉆時，可低速低壓，待成孔1.0m后可根據(jù)地質(zhì)情

況逐漸調(diào)整鉆速及風壓。

3.4.4鉆進過程中經(jīng)常測定其位置，并根據(jù)鉆機鉆進的現(xiàn)象及時

判斷成孔質(zhì)量，并及時處理鉆進過程中出現(xiàn)的事故。

3.4.5鉆進過程中確保動力器，扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。

3.4.6認真作好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口巖屑進行地質(zhì)

判斷、描述。作為開挖洞身的地質(zhì)預探預報，作為指導洞身開挖的依

據(jù)。

3.5清孔、驗孔

3.5.1用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進行來回掃孔，清除浮渣至孔

底，確保孔徑、孔深符合要求、防止堵孔。

3.5.2用高壓氣從孔底向孔口清理鉆渣。

3.5.3量測檢查孔深，傾角，外插角。

3.5.4管棚孔位允許偏差：方向角1°,孔口距±50mm,孔深土

50mmo

3.6安裝管棚鋼管

3.6.1每鉆完一孔便頂進一根鋼管，棚管頂進采用大孔引導和管

棚機鉆進相結(jié)合的工藝，可利用鉆機的沖擊力和推力低速頂進鋼管。

3.6.2接長鋼管應滿足受力耍求，特別注意相鄰鋼管的接頭應前

后錯開。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開

101。

3.7注漿

3.7.1按照施作的管棚的編號，先對奇數(shù)管進行注漿，注漿后再

施工偶數(shù)鋼管，奇數(shù)鋼管可以作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量并以此調(diào)整

偶數(shù)管的注漿質(zhì)量。

3.7.2注漿參數(shù)：水泥漿水灰比0.8:1?1:1（重量比）。

3.7.3注漿壓力0.5?3.0MPa。注漿量一般為鉆孔圓柱體的1.5

倍，若注漿量超限，未達到壓力要求，應調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，直

至符合注漿質(zhì)量標準，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙均為漿液充

填，方可終止注漿。

3.7.4注漿結(jié)束后用不小于M7.5標號的水泥砂漿充填鋼管，增

強管棚的剛度和強度。

3.8單根注漿量按此公式估算：Q二JiRtn

式中R為漿液擴散半徑，取R=0.6Lo；Lo為注漿鋼管中至中的距離；

L為鋼花管長；n為圍巖空隙率，各種地層條件下圍巖空隙率參考值:

砂土40%粘土20羯斷層破碎帶5%。

3.9長管棚注漿工程數(shù)量表

長管棚注漿工程數(shù)量表（一環(huán)）

3、

地層條件注漿材料不同管棚長度注漿數(shù)量（n)

10m20m30m40m

粘土質(zhì)地層水泥漿液28.9257.8386.75115.67

嚴重風化巖2.174.346.518.68

水灰比：1:

斷層破碎帶5.7811.5717.3523.13

溶隙溶槽段110.8421.6932.5343.38

六、施工注意事項

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。

2、鉆孔仰角的確定應視鉆孔深度及鉆桿強度而定，一般控制在

1°?5°o

3、嚴格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰

的鋼管不得相撞和立交。

4、經(jīng)常量測孔的斜度，嚴格控制管棚打設(shè)方向，發(fā)現(xiàn)誤差超限

及時糾正；并作好每個鉆孔地質(zhì)記錄。

5、掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速度，防止斷桿。

6、在遇到松散的堆積層和破碎地質(zhì)時，在鉆進中可以考慮增加

套管護壁，確保鉆機日及利鉆進和鋼管順利頂進。

7、長管棚為超前支護，應在隧道暗洞開挖之前完成。

8、管棚施工時，應對鋼管主要材料進行材質(zhì)檢驗。

9、頂進過程應隨時注意防止堵孔、坍孔。

10、作好鉆機和鉆具的選型工作，選用鉆機首先應適合鉆孔深

度和孔徑的要求，鉆機要求平穩(wěn)靈活，能在水平方向360°范圍內(nèi)鉆

孔，施鉆時應有導向架。

11、為了提高導管的抗彎能力，在鋼管內(nèi)設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠由

四根①14主筋和固定環(huán)組成，固定環(huán)采用短管節(jié)，節(jié)長3?5cm,與

主筋焊接，按L5m間距設(shè)置。

七、安全注意事項

1、加強全員安全意識教育。

2、所有進入現(xiàn)場施工人員必須佩帶安全帽；非施工人員嚴禁進

入施工場地。

3、管棚施工前，必須清除拱頂及邊仰坡面的危石、雜物等，以

防止?jié)L落傷人。

4、管棚施工時，必須保證鉆機平臺支撐要著實地，連接要牢固、

穩(wěn)定。

5、施工期間應遵守隧道施工技術(shù)安全規(guī)則和鉆眼注漿作業(yè)操作

規(guī)則。

6、拆卸鉆桿時，要有統(tǒng)一指揮、明確聯(lián)絡信號，扳鉗卡鉆方向

應正確，防止管鉗及扳手打傷人。

7、鋼管內(nèi)注漿時，操作人員應戴口罩、眼鏡和膠手套；

8、要有良好的照明條件。

9、管棚施工地段，應根據(jù)《鐵路隧道噴錨構(gòu)筑法技術(shù)規(guī)范》有關(guān)規(guī)

定，加強監(jiān)控量測，以保證施工安全。

八、施工質(zhì)量控制

1.大管棚必須在洞身開挖前完成。洞口開挖時應預留拱頂施工臺

階，在軟弱圍巖地段，鉆機底應加設(shè)墊板或墊梁。

2.在施作大管棚預支護的過程中應設(shè)置必要的監(jiān)測項目，根據(jù)監(jiān)

測反饋信息及時采取相應的措施以保證施工安全和施工質(zhì)量。

3.在澆注導向墻混凝土時，在導向管中填充黏土，可以防止混凝

土流入管中，減小以后管棚鉆進難度。

4.洞口明暗挖交接段開挖時挖至拱頂輪廓線下50cm左右，