管棚施工作业指导书007.doc

目 录
1．适用范围 1
2．作业准备 1
3．技术要求 1
4．施工程序与工艺流程 1
4.1 施工程序 1
4.2 工艺流程 2
5．施工要求 5
5.1 大管棚施工 5
5.2 施工控制要点 7
6．劳动组织 7
7．材料要求 7
8．设备机具配备 7
9．质量控制及检验 8
9.1 质量控制 8
9.2 质量检验 8
10．安全及环保要求 9
10.1 安全要求 9
10.2 环保要求 10

管棚施工作业指导书
1．适用范围
适用于贵广铁路GGTJ-3标中铁五局贵广指第一项目部隧道六队加会隧道出口φ108大管棚施工作业。
2．作业准备
作业指导书编写后，应在开工前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。制定施工安全保证措施，提出应急预案。对施工人员进行技术交底，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。
检查钢管类型，规格，质量及其性能是否与设计相符；根据锚杆类型，规格及围岩情况准备钻孔及注浆机具。
3．技术要求
在松散破碎的软弱围岩、浅埋地段或隧道围岩变形大时可采用管棚超前支护。设计参数：
⑴导管规格：外径108mm，壁厚6mm；
孔口管：热扎无缝钢管，外径146，壁厚5mm；
⑵管距：环向间距40cm；
⑶倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整。
⑷注浆材料：M20水泥浆。
⑸设置范围：拱部120°范围；38根。
⑹长度：为30m。
4．施工程序与工艺流程
4.1 施工程序
大管棚为超前预支护，在隧道开挖前完成，导管上钻注浆孔，孔径10～16mm，孔纵向间距15～20cm，呈梅花形布置，尾部留不小于100cm的不钻孔的止浆段，注浆压力一般为0.6～1.0MPa，具体浆液配合比和注浆压力由现场实验确定，根据管段内隧道进出口实际情况，导管内可不设钢筋笼。
当钻进地层易于成孔时，一般采用先钻孔、后插管(引孔顶入法)的方法。即钻孔完成后经检查合格后，将管棚连续接长，由钻机旋转顶进将其装入孔内。
当地质状况复杂，遇有砂卵石、岩堆、漂石或破碎带不易成孔时，可采用根管钻进工艺，即将套管及钻杆同时钻入，成孔后取出内钻杆，顶进棚管，拨出外套管。
一般施工程序为：施作护拱→搭钻孔平台安装钻机→钻孔→清孔验孔→安装管棚钢管→注浆
4.2 工艺流程
4.1.1 管棚引孔顶入法工艺流程见图1。
4.1.2 管棚根管钻进工艺流程见图2。
管棚引孔顶入法工艺流程见图1。

不合格
封孔、连接钢架结构
结 束
喷混凝土封闭工作面
连接注浆管路、调试
压水试验
注浆作业
注浆效果分析
初选浆液配合比
初配浆液试验注浆
确定浆液配合比
浆液制备
调整注浆参数
施工准备
测量放样
安装导向管、浇筑套拱
搭设工作平台、钻机就位
钻 孔
清 孔
补孔
顶入棚管、安装止浆塞
钻孔验收
原材料进场检验
棚管加工
合格
合格
不合格
图1 管棚引孔顶入法施工工艺流程图

管棚跟管钻进工艺流程见图2。
符合设计要求
不符合
尾管与钢架焊接
结 束
安装、调试注浆管路
压水试验
注浆作业
注浆效果分析
初选浆液配合比
初配浆液试验注浆
确定浆液配合比
浆液制备
调整注浆参数
喷混凝土封闭工作面
施工准备
测量定位
导向管定位、套拱施工
钻机就位
根管钻进作业
退内杆
原材料进场检验
棚管制备
注水清洗内杆
下棚管
退套管
安装止浆塞
图2 管棚跟管钻进工艺流程图

5．施工要求
5.1 大管棚施工
5.1.1 施作护拱
⑴C20混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部120o范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，护拱内埋设钢筋支撑及φ146壁厚5 mm的孔口管，钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度考虑洞口段预留变形共长16.7米，施工时要保证其基础稳定性。每侧导向墙设置4根φ42长4米，与钢架焊接。
⑵孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管应牢固焊接在工字钢或其它定位钢筋上，防止浇筑混凝土时产生位移。
5.1.2 搭钻孔平台安装钻机
⑴钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。

⑵平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
⑶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。用全站仪、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。
5.1.3 钻孔
⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用130mm。
⑵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。
⑶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。
⑷钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
⑸钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑹认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
5.1.4 清孔验孔
⑴用地质岩芯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。
⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
⑶用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
5.1.5 安装管棚钢管
⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。
⑵棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(130mm)，然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管。
⑶接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。
5.1.6 注浆
⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼（有的情况下）后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。
⑵注浆材料：注浆材料为M20水泥浆。
⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.6～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。
注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.2倍；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。
注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
5.2 施工控制要点
⑴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。
⑵钻孔外插角1°～3°以为宜，工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
⑶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立交。
⑷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。
⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
6．劳动组织
钻机操作工3～6人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人，专职质量员1名，专职安全员1名，施工人员要保持相对稳定，可根据现场情况及时调整。
7．材料要求
钢管的性能指标、施工工艺应符合设计道相关施工、验收规范、标准的规定；钢筋、钢管及水泥应有材料出厂检验合格证；钢筋的检验批次和抽检频率符合要求。
施工用水的水质应符合工程用水标准。
8．设备机具配备
结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：
管棚钻或潜孔钻1～2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土简易拌合站1座、混凝土振动棒2个、钢模板、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(3.5m3)1辆、ZLC50C装载机1辆、挖掘机1台。
9．质量控制及检验
9.1 质量控制
⑴大管棚必须在洞身开挖前完成。
⑵洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。
⑶在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。
⑷在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。
9.2 质量检验
9.2.1 质量验收规范
《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）
《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）
9.2.2 分项验收标准
a 主控项目
⑴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。
检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，进行见证取样检测或平行试验。
⑵管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：观察，钢尺检查。
⑶管棚搭接长度应符合设计要求。
检查数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：尺量。
⑷注浆浆液的配合比应符合设计要求。
检验数量：施工单位、监理单位全部检查。
检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。
⑸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。
检验数量：施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。
检验方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察；监理单位见证检查。
b 一般项目
管棚钻孔的允许偏差应符合表1的规定：
表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
±50mm
3
孔 深
±50mm
检验数量：施工单位全部检查
检验方法：仪器测量、尺量
10．安全及环保要求
10.1 安全要求
⑴施工期间应遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业规则。
⑵洞工边仰坡开挖应及时清除危石孤石，防止在管棚施工期间受震动而滚落伤人。
⑶在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。
⑷钻机安装要牢固可靠，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。
⑸换钻杆及顶进钢管时，相应工作人员应精力集中，防止钻杆、钢管失手扎伤手脚；钻杆顶进就设专人指挥，协调统一钢管就位人员和挖掘机司机的动作；在钢管顶进时，钢管就位人员应退至安全距离。
10.2 环保要求
⑴建立健全文明施工的各项规章制度，对员工进行定期的文明施工教育及文明施工交底，开展争创文明工地竞赛活动。
⑵作业现场保持清洁整齐；对现场管材及水泥进行集中有序堆放，水泥运输和卸运时防止遗洒尘扬。
⑶水泥使用完毕后剩余的水泥袋要回收存放，不可随意丢弃。建筑垃圾不乱堆、乱放，存放到业主指定的地点，做到垃圾日产日清。
⑷做好集排水管沟、集水井及淀浆池，严禁放放任出水漫流面浸泡基础。

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