1、新建铁路武汉至广州客运专线隧道洞口超前长管棚施工作业指导书新建铁路武汉至广州客运专线第 标段洞 口 超 前 长 管 棚作业指导书编 制 人： 审 核 人：技术负责人：单位负责人：中铁X局武广客运专线 标项目经理部二0XX年X月 洞口超前大管棚施工作业指导书71.适用条件、范围1.1. 适用条件洞口级及以下围岩，无自稳能力；洞口段地表有重要建筑物；洞身浅埋偏压段。1.2. 适用范围洞口大管棚设计情况一览表隧道名称洞口长管棚（108）适用里程围岩级别隧参图施工方法折岭隧道19m进口DK1878+193+21201-1404-031/2-032/2三台阶法仙殿岭隧道40+28m进口+出口DK18782、+003+043DK1880+655+665DK1880+665+68301-2304-031/2-032/2CRD法CRD法CRD法寒水隧道30+25进口+出口DK1884+780+800DK1884+800+810DK1885+945+955DK1885+955+97001-2304-031/2-032/2CD法CD法CRD法CRD法沉源水一号隧道16+24m进口+出口DK1888+389+405DK1889+090+110DK1889+110+11401-2001-2301-2304-031/2-032/2CRD法CRD法CRD法2.施工工艺2.1.工艺流程图（见洞口大管棚施工工艺）2.3、2.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(见图1)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，钻孔、安管、注浆之后，再开挖工作室，开挖工作室时，可弃碴于工作室，这样既减少开挖工作量又便于移动钻机，有利于钻孔作业。2.2.2.导向墙施工C20砼，截面尺寸1m*1m, 环向圆心角180，导向墙内设2榀8节I18工字钢架，钢架外缘焊接140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接，钢架各单元由钢板+螺栓连接：接头处焊缝高度要求底板4、hf=9mm, 翼缘hf=12mm.钢架尺寸以中心线计算。2）导向墙模板：采用I20A工字钢，2榀8节，环向圆心角180，上铺1.2m*0.3m*0.05m小钢模，5分板堵头，顶模立1.2m*0.3m*0.05m小钢模，具体见图2 。3）导向钢管的安设：导向钢管环向间距40cm,上仰角3?，具体见图9；4）导向墙开挖五寸台（以某一隧道为例,见图）5）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5、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。6)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6、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1.0MPa。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108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。7)安装管棚钢管、钢花管：(1）管棚钢管、钢花管节与节之间通过长300mm的114钢管用丝扣连接；(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）安装钢筋笼：管棚钢管安装好后，放置钢筋笼并注浆。管内设置7、的钢筋笼，由4根18螺纹钢筋焊接在壁厚3.5mm、长5cm的管节上而成，钢筋笼在加工中心分节制作，在工作面逐节焊接起来(钢筋接头可以不搭接)，直至与钢管同长。管内设置钢筋是为了增加管棚刚度。8)注浆(1）钢花管：编号为单号的钢花管注水泥单液浆，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150cm段作为止浆段，注浆完后，用M5水泥砂浆填塞，设计注浆参数为：A、水泥浆液水灰比：1:1B、注浆压力0.53.0MPa，终压3.0MPa，并稳压15分钟；C、单孔注浆量（参考）： Q=RK2L=3.14*(0.6*0.8)2*40*0.15*0.85=3.69m3D、注浆8、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。E、注浆应符合下列要求：A)浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行，不得任意更改。B)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。F、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33.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上，即2.95m3以上。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。F、注浆结9、束：A)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)钢管：双号孔为钢管，待单号孔（钢花管）全部注浆完毕后，再向双号孔中灌注M5水泥砂浆。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，108mm6 mm热轧无缝钢管，每9m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188mm钻1016mm的注浆孔，钻孔呈梅花形布置，见图5；2.3.2.管棚钢管：双号孔为钢管，108mm6 mm热轧无缝钢管，每节钢管两端外车丝扣，共23孔40m=920m； 2.3.3.导向钢管：140mm5mm,热轧10、无缝钢管，节长1m，共47根，471m47m，见图6；2.3.4.接头钢管：114mm6 mm钢管，节长300mm，内车丝扣，见图7；2.3.5.管棚内钢筋笼：42mm3.5 mm钢管，每节长5cm；18钢筋，匀布于钢筋笼四周；2.3.6.导向墙内工字钢：I18工字钢，2榀8节，见图8；2.3.7、导向墙模板工字钢、小钢模：I20A工字钢，2榀8节，小钢模为1.2m*0.3m*0.05m。2.4.施工注意事项2.4.1.管棚环向圆心角为140?，共47孔，单号安设钢花管，计24孔，注单液浆，尾端1.5m灌注水泥砂浆，双号为钢管，全孔灌注M5水泥砂浆；2.4.2.钻孔时，先钻单号孔，钻一孔，注一11、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3，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，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、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.单液注水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；水泥浆单液浆进浆量很大，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，12、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12孔口距50mm3孔深50mm3.2.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。3.2.3.管棚搭接长度应符合设计要求。检验数量：尺量，全13、检。3.2.4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：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2030cm。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14、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0.53.0MPa，并稳压15分钟。若注浆量超限，仍未达到0.53.0MPa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水平钻机ZY-150台12注浆机BW-250台3电焊机台2台式钻机台1砂浆搅拌机台25.劳动力组织机械设备配备序号工种数量（人）备注1钻孔12182钢筋15、制作33钢管加工34注浆工65修理工26电工16.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；6.1.2.施工时必须选用经检验合格的料具，防止机械事故的发生；6.1.3.施工作业平台必须搭设牢固，平整；6.1.4.注浆作业人同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16、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，要采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.掌握好开孔与正常钻进的压力和速度，防止断钻杆事故。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。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。 PAGE PAGE - 1 -