1、新建云桂铁路（云南段）八标上村隧道大管棚施工作业专项方案编制：审核：批准：中铁十九局集团有限公司云桂铁路云南段项目经理部上村隧道大管棚施工作业专项方案一、编制目的1、确保大管棚的施工质量，满足设计及施工规范、验标的要求，特制此专项施工方案。二、适用范围本施工专项方案适用于云桂铁路LYS-8 标段一工区隧道的大管棚施工，同时可作为对同类型地质围岩的大管棚施工的参考。三、编制依据客运专线铁路路基施工规范客运专线铁路路基工程施工技术指南客运专线铁路路基工程施工质量验收暂行标准四、工程概况：云桂铁路 LYS-8标段一工区共隧道3 座，分别是秧田冲隧道、小团山隧道、上村隧道，隧道总长度 8300米，占我2、工区线路全长的75%，由其上村隧道，地质条件复杂多变，施工过程中可能遇到浅埋、偏压、断层破碎带、膨胀岩、突涌水、瓦斯、洞口段滑坡等不良地质，隧道施工安全风险高。五、施工工艺长管棚施工工艺详见长管棚施工工艺流程图。长管棚施工工艺流程图1、导向墙施工为保证长管棚方向、角度的施工精度，长管棚需设置导向墙，导向墙采用 C20混凝土，截面尺寸为 1m 1m，环向长度按拱顶 120范围计算共计 39 根，每根 35 m。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2 榀 I20b 工字钢架，间距0.5m。钢架外缘设 140壁厚 5 导向钢套拱基础施工套拱施工安装钻机钻奇数位置孔套拱内支架加工置有空钢管清除管内杂物注 3、浆冲净管内浆液、注砂浆置入无孔钢管钻偶数位置孔钢管加工，配节计算注浆准备钢管加工，配节计算检查注浆效果注浆准备钢管内填充砂浆拱部开挖测量放线管，在安装导向管时其位置要精确,严格控制其位置和角度。钢管与钢架必须焊接牢固，以防施作导向墙砼时造成导向管移动，单元间由螺栓连接。确保工字钢安装牢固,不移位。2、长管棚参数2.1 钢管规格：长管棚长度为 30m，热轧无缝钢管，外径 108，壁厚 6mm。每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%，相邻钢管接头至少错开1m。2.2 管棚按图纸设计编号为奇数管和偶数管，其中奇数管采用钢花管，偶数管采用钢管。2.34、 钢花管上钻孔注浆，钻孔孔径为10-16mm,孔间距 15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔作为止浆段110cm。2.4 管距：环向间距中至中为40cm。2.5 倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角15。2.6 钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管环向不大于10cm。3、管棚施工主要工艺说明管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作导向墙；搭设钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下：3.1 明洞边坡仰坡开挖支护3.1.1 边仰坡开挖前需在洞口上方离开挖线10 米外位置先施作截水沟一道，以拦截地表水。按规范要求从上至下开挖边仰坡。开挖5、应尽量避开雨季施工。3.1.2 边坡防护应与明洞开挖同步进行，在施工时要加强加站暗挖前管棚范围内基坑土石方的开挖控制,不能盲目乱挖,以免超挖后超过潜孔钻机的操作范围，及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。3.1.3 对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。3.2 施作导向墙3.2.1 导向墙在明洞外廓线以外施作，导向墙内按要求埋设工字型钢支撑，钢支撑与管棚导向管焊成整体。3.2.2 管棚导向管安设的平面位置、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导向管的倾角；用前后差距法设定导向管的外插角。导向管应牢固6、焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。3.3 搭钻孔平台安装钻机3.3.1 钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。3.3.2 平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。3.3.3 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。3.4 钻孔3.4.1 为了便于安装钢管，钻头直径要比管棚钢管大一个规格，且比导向管钢管小一个规格。3.4.27、 岩质较好的可以一次成孔；钻进时若产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。3.4.3 钻机开钻时，可低速低压，待成孔1.0m 后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。3.4.4 钻进过程中经常测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。3.4.5 钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。3.4.6 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。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。3.5 清孔、验孔3.5.1 用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。3.5.2 用高压气从孔底向孔8、口清理钻渣。3.5.3 量测检查孔深，倾角，外插角。3.5.4 管棚孔位允许偏差：方向角1o,孔口距 50mm,孔深50mm。3.6 安装管棚钢管3.6.1 每钻完一孔便顶进一根钢管，棚管顶进采用大孔引导和管棚机钻进相结合的工艺，可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。3.6.2 接长钢管应满足受力要求，特别注意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1 m。3.7 注浆3.7.1 按照施作的管棚的编号，先对奇数管进行注浆，注浆后再施工偶数钢管，奇数钢管可以作为检查管，检查注浆质量并以此调整偶数管的注浆质量。3.7.2 注浆参数：水泥浆水灰比0.8:1 19、:1（重量比）。3.7.3 注浆压力 0.53.0MPa。注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5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，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。3.7.4 注浆结束后用不小于M7.5 标号的水泥砂浆充填钢管，增强管棚的刚度和强度。3.8 单根注浆量按此公式估算：Q=R2L式中 R为浆液扩散半径，取R=0.6Lo；Lo 为注浆钢管中至中的距离；L 为钢花管长；为围岩空隙率，各种地层条件下围岩空隙率参考值：砂土 40%，粘土 20%，断层破碎带 5%。3.9 长管棚注浆工程数量表长管棚注浆工程数量表（一环）地层条件注10、浆材料不同管棚长度注浆数量（m3）10m 20 m 30 m 40 m 粘土质地层水泥浆液水灰比：1：1 28.92 57.83 86.75 115.67 严重风化岩2.17 4.34 6.51 8.68 断层破碎带5.78 11.57 17.35 23.13 溶隙溶槽段10.84 21.69 32.53 43.38 六、施工注意事项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。2、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15。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立交。4、经常量测孔的斜度，严格控制管棚打设方向，发现误差超限11、及时纠正；并作好每个钻孔地质记录。5、掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。6、在遇到松散的堆积层和破碎地质时，在钻进中可以考虑增加套管护壁，确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。7、长管棚为超前支护，应在隧道暗洞开挖之前完成。8、管棚施工时，应对钢管主要材料进行材质检验。9、顶进过程应随时注意防止堵孔、坍孔。10、作好钻机和钻具的选型工作，选用钻机首先应适合钻孔深度和孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平方向360范围内钻孔，施钻时应有导向架。11、为了提高导管的抗弯能力，在钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根 14 主筋和固定环组成，固定环采用短管节，节长35cm，与主筋焊接，按 1.5m间距设12、置。七、安全注意事项1、加强全员安全意识教育。2、所有进入现场施工人员必须佩带安全帽；非施工人员严禁进入施工场地。3、管棚施工前，必须清除拱顶及边仰坡面的危石、杂物等，以防止滚落伤人。4、管棚施工时，必须保证钻机平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。5、施工期间应遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。6、拆卸钻杆时，要有统一指挥、明确联络信号，扳钳卡钻方向应正确，防止管钳及扳手打伤人。7、钢管内注浆时，操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套；8、要有良好的照明条件。9、管棚施工地段，应根据铁路隧道喷锚构筑法技术规范有关规定，加强监控量测，以保证施工安全。八、施工质量控制1.大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留拱顶施工台阶，在软弱围岩地段，钻机底应加设垫板或垫梁。2.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。3.在浇注导向墙混凝土时，在导向管中填充黏土，可以防止混凝土流入管中，减小以后管棚钻进难度。4.洞口明暗挖交接段开挖时挖至拱顶轮廓线下50cm左右，拱顶即作为导向墙施工和钻机的架设的平台。管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1 方向角1o2 孔口距50mm 3 孔 深50mm