5洞口超前长管棚施工作业指导书1Word格式文档下载.docx
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1.适用条件、范围
本作业指导书适用于中铁五局湘桂铁路扩改工程I标指挥部第一项目部新奥法施工隧道支护工程,洞口V级及以下围岩,无自稳能力;
洞口段地表有重要建筑物;
洞身浅埋偏压段。
2.施工工艺
2.1.工艺流程图(见洞口长管棚施工工艺)
22施工方法
管棚施工工序有开挖管棚钻机工作室,导向墙施工,搭设平台,安装钻机,安装管棚钢管,注浆。
2.2.1开挖管棚工作室
在起拱线以上半断面的工作室,若一次开挖成型,因净空高、跨度大,工期长且不安全,故宜分步开挖,分步施钻,即先在两边拱脚分别开挖两个工作室I,钻孔、安管、注浆之后,再开挖中间工作室开挖工作室H时,可弃碴于工作室I,这样既减少开挖工作量又便于移动钻机,有利于钻孔作业。
222.导向墙施工
1)导向墙设计:
导向墙采用C25钢筋砼,截面尺寸0.8m高*2m宽,导向墙内设2榀I14工字钢架,钢架外缘焊接①133导向钢管,导向钢管通过①25固定筋与钢架焊接,钢架各单元由钢板+螺栓连接。
2)导向钢管的安设:
导向钢管环向间距40cm,径向施工误差不大于20cm,具体见“两阶段施工图设计第四册第一分册S5-4-7-1图”
3)导向墙采用钢筋C25砼浇筑,并且一次浇筑成型。
2.2.3.钻孔及清孔
1)搭设平台,安装钻机,测孔定位:
(1)钻机平台尽量一次搭好。
钻孔顺序,由高孔位向低孔位进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位、定向。
(2)用两台钻机平行作业,互不干扰。
(3)安装钻机。
钻孔平台要稳固,钻机安装要牢固,防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。
钻机距掌子面,一般不应超过2m。
(4)钻机定位。
进钻前,用全站仪及水准仪定出掌子面管棚孔位。
根据管棚外插角,架立钻机时,可用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法,确保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。
2)钻孔、扫孔:
(1)先钻单号孔(钢花管),钻一孔,注一孔,待全部完后,再钻双号孔(钢管),以便检查注浆质量;
(2)岩质较好或围岩注浆固结得好,可以一次成孔;
围岩局部注浆效果不好的,钻进时产生坍孔、卡钻者,需补注浆后再钻进。
(3)钻进中遇未注浆之岩溶严重流泥或地质复杂带而不能钻进成孔时,一般应补注浆,待围岩固结后再钻进。
也可采用一步钻孔法,即不取岩芯,不回收钻头,用异型接头把钻杆与钢管连接起来,并在钢管前端安装合金钻头。
钢管随进度逐根接长,直到设计位置。
(4)钻机开孔时,要低速低压,待成孔1.0m后,压力可升至I.OMPa。
遇软质围岩或流塑状粘土,改用低压钻进。
(5)扫孔:
钻孔完毕后,及时清理孔内余渣,即扫孔,用①108岩芯管扫孔,岩芯管长度一般为2.5m左右。
扫孔完毕后,即安装打入管棚、钢管。
2.2.3.安装管棚钢管、钢花管:
1)顶进钢管采用3m和6m两种长度规格,管棚钢管、钢花管节与节之间通过丝扣接头连接,丝扣长15cm。
为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用3m钢管,编号为偶数的第一节管采用6m钢管,以后每节钢管采用6m长钢管。
2)安装时,可用人工配合钻机顶进,如遇故障,须清孔,然后再将管插入。
也可用4.5kW卷扬机反压安装。
3)隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少须错开1m。
2.24注浆
1)注浆浆液:
水泥—水玻璃浆液,注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验,尾部450cm段作为止浆段,注浆完后,用M30水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度,设计注浆参数为:
(1)、水泥浆与水玻璃质量比:
1:
0.32〜0.36水泥浆水灰比:
1水玻璃浓度:
35Be水玻璃模数:
2.4
(2)、注浆压力0.5〜1.0MPa,终压2.0Mpa。
2)注浆顺序:
打好一孔,注浆一孔,先注无水孔,后注有水孔,从拱顶顺序向下进行,如遇窜浆或拒浆,则可间隔一孔或数孔注浆。
3)注浆应符合下列要求:
(1)浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行,不得任意更改。
(2)应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化,发现问题,应及时处理。
(3)注浆结束的条件如下:
A、单孔结束条件,注浆压力达到设计终压2.0MPa,浆液注入量已达到计算值的80%以上。
注浆在达到结束的条件后,应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞,以保持孔内压力,直至浆液完全凝固。
B、全段结束条件,所有注浆孔均符合单孔结束条件,无漏泥情况。
C、注浆完毕用铁锤敲击钢管,如响声清脆,则说明浆液未填充满钢管,需采取补注或重注;
如响声低哑,则说明浆液已填充满钢管,如未达到要
求,应进行补孔注浆。
2.3.管棚主要材料及技术参数
2.3.1.管棚钢花管:
单号孔为钢花管,①108mmX5mm热轧无缝钢管,每6m一节,节与节之间通过接头钢管用丝扣连接,每节钢管两端外车丝扣,长150mm,并间距150mm钻①10mm的注浆孔,钻孔呈梅花形布置
2.3.2.管棚钢管:
双号孔为钢管,①108mm>
6mm热轧无缝钢管,节与节之间连接同负钢花管。
2.3.3.导向钢管:
①133mm>
<
5mm,热轧无缝钢管,节长2m,共36根,
36>
2m=72m。
2.34导向墙内工字钢:
I14工字钢,共设置3榀,每榀间距80cm,两侧两榀距施工端头20cm。
2.4.施工注意事项
2.4.1.管棚环向圆心角为117.96°
,共36孔,单号安设钢花管,计18孔,注双液浆,尾端4.5m灌注水泥砂浆,双号为钢管,全孔灌注M30水泥砂浆;
2.4.2.钻孔时,先钻单号孔,钻一孔,注一孔,待单号孔全部完后,再钻双号孔,钻一孔,灌注一孔;
2.4.3.钢架半径以中心线计算;
2.4.4.导向钢管外倾1°
,施工时严格控制以防侵限;
2.4.5.钻孔速度应保持匀速,特别是钻头遇到夹泥夹沙层时,控制钻进速度,避免夹钻现象。
2.4.6.注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象,如发现串浆现象,立即停止注浆或米用间歇式注浆封堵串浆口,也可米用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵,直至不再串浆时再继续注浆。
2.4.7.注浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;
浆液进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝结,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满;
3.质量控制
3.1.质量标准
管棚钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1°
2
孑L口距
±
50mm
3
孔深
3.2.检验
3.2.1.管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能(屈服强度、抗拉强度和伸长率)和工艺性能(冷弯)试验,其质量必须符合国家有关规定及设计要求。
检验数量:
以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管,每60t为一批,不足60t按一批计。
施工单位每批抽检一次。
3.2.2.管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
检验数量:
全检(
323.管棚搭接长度应符合设计要求。
尺量,全检。
324注浆压力应符合设计要求,注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
全检每孔注浆量及注浆压力。
3.3.质量保证措施
3.3.1.钻孔定位可用罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法,确保钻机钻杆轴线与开孔角度一致。
开钻时,先低速低压,待成孔几米后,再加速加压。
3.3.2.钻孔最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右,并应控制在20〜30cm。
3.3.3.管棚钢管不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。
3.3.4.管棚钻孔时应在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处量测斜度,
发现误差超限即进行纠偏,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。
3.3.5.钢管与连接钢管丝扣应上满。
3.3.6.管棚钢管安装后,注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍,注浆压力
一般应达到0.5〜2.0MPa,并稳压15分钟。
若注浆量超限,仍未达到0.5〜2.0MPa时,应调整浆液继续注浆,直至符合注浆质量标准,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填,方可终止注浆。
3.3.7.注浆完毕用铁锤敲击钢管,如响声清脆,则说明浆液未填充满钢管,需采取补注或重注;
如响声低哑,则说明浆液已填充满钢管,如未达到要求,应进行补孔注浆。
4.主要机具设备
机械设备配备
机械名称
规格
单位
数量
备注
电动钻机
XY-28-300
台
注浆机
BW-250/50
电焊机
台式钻机
砂浆搅拌机
5.劳动力组织
施工人员配备
工种
数量(人)
钻孔
12〜18
钢筋制作
钢管加工
4
注浆工
6
5
修理工
电工
6.安全、环保措施
6.1.安全措施
6.1.1.施工前对全体作业人员进行培训,增强施工人员安全意识;
6.12施工时必须选用经检验合格的料具,防止机械事故的发生;
6.13施工作业平台必须搭设牢固,平整;
6.1.4.注浆作业人员必须按要求配带防护用品,不得直接接触浆液;
6.1.5.施工的各班组间,应建立完善的交接班制度,并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。
工地值班负责人应认真检查交接班情况;
6.1.6.所有进入隧道工地的人员,必须按规定配带安全帽等安全防护用品,遵章守纪,现场有专人指挥;
6.1.7.无关人员严禁入场;
6.1.8.将管棚每个钻孔都作为地质预探预报的手段,并贯穿于施工全过
程。
地质资料及时整理,为安全施工提供依据。
6.1.9.在钻孔作业中,要米取措施防止孔口突水突泥发生,如有迹象发
生应及时处理。
6.1.10..
6.1.11.钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍孔等故障,要积极采取措施组织处理。
6.1.12.所有从事钻孔注浆作业的人员必须听从机长统一指挥。
机长有
权处理钻孔现场发生的紧急事宜,直至停钻和撤离施工人员0
6.2.环保措施
6.2.1.严禁乱踩乱塌乱伐、破坏隧道周边原有生态环境;
6.2.2.注浆废浆液运至弃碴场掩埋处理。
6.2.3.尽量安排白天施工,避免夜间扰民。
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