2隧道大管棚施工作业指导书.docx
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2隧道大管棚施工作业指导书
目录
1适用范围1
2.设计情况1
3验收标准1
4作业准备1
5技术要求2
6施工程序与工艺流程3
7施工要求8
8劳动力组织8
9材料要求8
10机械设备配置9
11质量控制及检验9
12安全及环水保要求10
隧道大管棚施工作业指导书
1适用范围
适用于中交二公局九景衢铁路JQJXZQ-5标项目隧道洞口段与明暗洞分界处大管棚及洞身大管棚施工作业。
2.设计情况
洞口长管棚设置导向墙,导向墙采用C20混凝土,截面尺寸为1m×1m,导向墙内设2榀I18工字钢架,钢架外缘设Ф140壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。
长管棚规格为Ф108mm壁厚6mm无缝钢管,钢管奇数号采用钢花管,偶数号采用钢管,钢花管上钻孔径10~16mm的注浆孔,孔间距15cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段110cm,管棚环向间距为40cm,倾角为1°~3°。
洞身管棚规格为Ф89mm,壁厚5mm的热轧无缝钢管及钢花管,管棚长度一般10m一环,两环之间搭接长度不小于3m,管棚倾角不大于12°。
3验收标准
3.1管棚所用钢管进场必须按批抽取试件做力学性能(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。
3.2管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
3.3管棚搭接长度必须符合设计要求。
3.4注浆浆液的配合比必须符合设计要求。
3.5注浆压力必须符合设计要求,注浆浆液必须注满钢管及其周围的空隙。
3.6管棚钻孔的允许偏差必须符合规范要求。
4作业准备
4.1技术准备
4.1.1岗前培训组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准。
对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
对施工及操作人员进行岗前培训。
4.1.2技术交底施工前必须进行技术交底,实行三级交底制度。
4.1.3制定应急预案针对突发状况及紧急情况下的应急预案。
4.2完成临建场地营区标准化建设,相关技术施工人员进场齐全,相应施工设备符合开工条件,人员,设备,材料,开工报告,试验报表通过审批,具备开工条件。
4.3所有原材料试验检测均满足设计及规范要求。
4.4现场施工机械,人员配置满足施工要求。
5技术要求
5.1洞口大管棚
5.1.1设计参数
(1)规格:
外径108mm,壁厚6mm热轧无缝钢管。
(2)管距:
环向间距40cm。
(3)钢花管上钻注浆孔,孔径10~16mm,孔间距15cm,呈梅花形布置,尾部长度不小于1m不钻孔的止浆段。
(4)外插角:
为了防止钻头由于自重产生下垂,导致钢管侵入隧道开挖线内,外插角确定为1~3°。
(5)注浆材料:
水泥单浆液。
(6)设置范围:
开挖轮廓以外拱部120°范围。
5.1.2中线、水平、断面和净空尺寸必须符合设计要求,并不得侵入隧道建筑限界,放样时可将设计的轮廓线放大5cm。
5.1.3对本隧道大管棚施工宜采用引孔顶入法。
5.1.4洞口管棚须采用导向墙内埋设导向管定位,导向墙长为1m。
导向墙施工时应将导向管牢固、准确固定在拱架上,再浇筑混凝土。
5.1.5管棚节间用丝扣连接。
5.1.6管棚安装后,管口硬封堵钢管与孔壁间空隙,连接压浆管。
5.1.7管棚注浆前须将开挖工作面用喷混凝土封闭。
5.1.8管棚注浆应将钢管及其周围的空隙充填密实。
5.2洞身大管棚
5.2.1管棚规格为外径89mm,壁厚5mm,外插角不大于12°,钢花管预留止浆段为150cm。
5.2.2洞身大管棚施工需要施工管棚作业空间,提前将拱部进行扩挖,提供管棚操作室。
5.2.3其它工艺与要求和洞口大管棚相同。
6施工程序与工艺流程
6.1大管棚施工施工工艺流程见图6.1.2。
6.1.1导向墙
在开挖轮廓线以外拱部120°范围内施作导向墙,断面尺寸为1.0×1.0m,采用C25混凝土。
导向墙设2榀I18工字钢,钢架外缘设140mm,壁厚5mm导向钢管。
导向墙施工主要包含导向墙开挖、钢架及导向管安装、模板支撑及模板安装、砼浇筑及养护等工序。
(1)在进行导向墙砼施工前,要加工支撑导向墙砼浇筑的拱架和模板。
支撑拱架采用I18型钢2榀。
测量队按照导向墙预留变形量进行测量放线,将导向墙轮廓线和导向管位置放出。
(2)导向墙可采用挖槽法施工。
当洞口段挖方标高降至导向墙顶部时,导向墙作业处预留10m平台暂不往下开挖(其它部位可照常进行土方开挖),由测量人员控制标高,放出导向墙的开挖线,用挖掘机配合人工进行挖槽,开挖完成后,基坑底部及边墙抹砂浆,作为导向墙浇筑的底模和边模。
图6.1.1洞口长管棚正面布置图
图6.1.2导向墙开挖
(3)基坑开挖完毕,安放钢拱架。
钢架用冷弯机加工成型,分三节制作,在施工现场进行组装。
钢架连接钢板连接,钢板预留螺栓孔,各节钢架用M27×80螺栓连接。
为保证拱架的稳固,两榀拱架间按2m间距设置Φ22连接筋。
图6.1.3管棚引孔顶入法施工工艺流程图
(4)钢架安装完毕,即可安装导向管。
导向管安设的平面位置、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
首先在钢架外边缘按设计间距标出导向钢管的摆放位置,外插角按0~3°设置,用水准尺配合坡度板设定导向管的外插角。
导向管牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。
在浇筑混凝土前,将管口密封,防止混凝土堵管。
(5)堵头模采用5cm厚木板,拼装成弧形,其内面贴2mm宝丽板。
模板加固采用钢管进行支撑,内拉外撑的方式,以保证模板刚度和稳定性。
拼装时,在模板间粘贴双面胶以保证拼缝不漏浆。
顶模采用木模板,边浇筑边立模。
在浇筑前,先沿结构边线布置模板架立筋,导向墙顶部40°范围内不采用模板,采用人工收面的方式以保证结构面平整光洁。
(6)导向管安装完毕,经检验合格后进行混凝土的浇筑。
边浇筑边安装导向墙顶部模板。
①顶部模板采用5cm厚木板,每块模板长30cm,长120cm.。
在浇筑混凝土前,设置两排Φ16钢筋,与在钢拱架上焊接,作为顶部模板的加固拉筋,钢筋间距1m。
浇筑混凝土时,每浇筑到一定层高,应停下来进行安装模板,模板安装的高度以便于混凝土振捣为原则,一般控制在2m左右。
模板安装完毕后,紧靠模板沿导向墙环向设置钢筋,钢筋与拉筋的外露部位焊接以加强模板支撑。
然后继续浇筑混凝土,直至施工结束。
②导向墙施工完毕后,达到一定强度后及时开挖,露出钻孔一侧的混凝土面,但是预留导向墙下部的核心土,以方便钻孔施工。
6.1.2管棚钻机就位
大管棚施做前对隧道明洞部分开挖注意预留核心土,方便后期管棚钻机就位。
钻机定位:
钻机要求与已设定好的孔口管方向平行,必须精确核定钻机位置。
用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
6.1.3钻孔
(1)采用管棚钻机机进行钻孔。
为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ127mm。
钻孔先钻奇数孔,待奇数孔注浆完成后,方开始偶数孔钻孔。
(2)岩质较好的可以一次成孔。
钻进时产生坍孔、卡钻时,需补注浆后再钻进。
(3)钻机开钻时,应低速低压,待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
(4)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
6.1.4清孔验孔
1、用钻杆配合钻头进行反复扫孔,清除浮渣,确保孔径、孔深符合要求,防止堵孔。
2、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
3、用经纬仪、测斜仪等检测孔深、外插角、外插角。
6.1.5安装管棚钢管
(1)钢管在专用的管床上加工好丝扣,导管四周钻设孔径10~15mm注浆孔(靠孔口1m处的棚管不钻孔),孔间距10~16cm,呈梅花型布置。
管头焊成圆锥形,便于入孔。
管棚钢管加工成4m和6m两种长度。
钢管两端均预加工成外丝扣,以便连接接头钢管。
接头采用外径114mm,壁厚6mm的外套钢管,套管长30cm
(2)管棚顶进采用管棚钻机的钻机推进器顶进。
(3)管棚单序孔第一节长4m,再接6m的钢管。
双序孔第一节长6m,最后一节为4m钢管,以此将相邻钢管的接头前后错开。
保证同一横断面内的接头数不大于50%。
图6.1.4管棚钢管加工示意图
6.1.6注浆
1、安装好有孔钢花管即对孔内注浆,浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
2、注浆材料:
注浆材料为1:
1水泥浆。
3、采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,注浆压力0.5~2MPa。
管棚封堵塞设排气孔和注浆孔,当排气孔流出浆液后,关闭排气孔继续注浆,达到设计注浆量后方可停止注浆。
若注浆量超限,未达到压力要求,应调整浆液浓度继续注浆,确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。
7施工要求
7.1施工前检查设备运行是否正常,并检验钢管是否合格。
7.2钻孔前,精确测定孔的平面位置、外插角、外插角,并对每个孔进行编号。
7.3施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
7.4严格控制钻孔平面位置及外插角,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和立交。
7.5经常量测孔的斜度,发现误差超限及时纠正,至终孔仍超限者应封孔,原位重钻。
7.6掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。
8劳动力组织
钻机操作工3~6人,管棚加工2人,钢管顶进8人,注浆6人。
9材料要求
9.1洞口管棚采用Ф108mm热轧无缝钢管,壁厚6mm,长度为30m,每根钢管的长度分别为6m和4m;洞身管棚Ф89mm热轧无缝感官,壁厚5mm。
9.2在末端的钢管有一端加工成尖形,其它钢管的两端均加工成丝扣,外丝口长度为15cm;洞口管棚采用外径为114mm、壁厚6mm的外套丝扣连接,洞身管棚采用外径为95mm、壁厚6mm的外套丝扣连接吗,内丝扣长30cm。
9.3同一面上的接头不超过总管数的50%。
钢花管上钻对穿钢管的注浆孔,孔径10~16mm,孔间距150mm,呈梅花型布置,尾部留不钻孔的止浆段不小于1000mm,相邻两对孔线成垂直状态。
编号为双号的钢管不开孔。
9.4为保证洞口长管棚施工精度,导向墙内设2榀I18工字钢,钢架外设Ф140壁厚5mm导向钢管,钢管与钢架焊接。
钢架各单元由连接板焊接成型,单元间由螺栓连接,接头处焊缝高度为:
腹板hf=9mm,翼板hf=12mm。
10机械设备配置
结合正常施工需要,管棚施工机械设备配置如下:
管棚钻机1台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站1座、混凝土振动棒2个、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1-400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车1辆、ZLC50C装载机1辆。
11质量控制及检验
11.1质量控制要点
11.1.1钻孔前,精确测定孔的平面位置,倾角,外插角,并对每个孔进行编号。
11.1.2施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
11.1.3严格控制钻孔平面位置,管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钢管不得相撞和相交。
11.1.4经常测量孔的倾斜度,发现误差超限及时纠正。
11.1.5掌握好开钻与正常钻进的压力和速度,防止断杆。
11.1.6施工注意事项:
1、钢管需按设计位置施工,注意运用测斜仪进行钻孔偏移度测量,严格控制管棚打设方向,并做好每个钻孔地址记录;
2、管棚施工时应对钢管主要材料进行材质检验
3、选用钻机首先应适合钻孔深度及孔径的要求,钻机要求平稳灵活,能在水平360°范围内钻孔,施钻时应有导向架。
4、施工期间应遵守隧道施工技术安全规范。
11.2质量检验
11.2.1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。
11.2.2管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
11.2.3管棚搭接长度应符合设计要求。
11.2.4注浆浆液的配合比应符合设计要求。
11.2.5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。
11.2.6管棚钻孔的允许偏差应符合表11.2.1的规定:
表11.2.1管棚钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1o
2
孔口距
±30mm
3
孔深
±50mm
12安全及环水保要求
12.1安全要求
12.1.1管棚施工前应检验作业台架安全性能,施工过程中保持稳定
12.1.2大管棚施工前检查钻机、注浆机及配套设备、风水管等施工机具的安全性能。
12.1.3施工过程中确保钻机稳定牢靠,注浆管接头及高压风水管连接牢靠。
12.1.4管棚作业换钻杆及顶进钢管时,应防止钻杆、钢管掉落伤人。
12.1.5管棚施工时记录钻机钻机的各项施工参数,观察钻渣排出情况,与设计地质情况核对,出现异常及时报告。
12.2环水保要求
12.2.1对各类施工机械,机具采取定人定点控制,对操作人员进行安全,环保教育。
12.2.2将施工场地和作业面限制在工程建设允许的范围内,合理布置,规范围栏,围护,做到各种标牌清楚,齐全,标识醒目,施工场地整洁文明。
12.2.3采用先进的环保施工机械,采取设立隔音墙,隔音罩等消音措施降低施工噪音。
12.2.4设立专用排浆沟,集浆沟,对废浆,污水进行集中沉淀处理后,再排放至指定位置,认真做好无害化处理,从根本上防止施工废浆乱流。
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