管棚护拱施工工艺忻保高速公路路基五合同项目部二00九年七月管棚护拱施工工艺忻保高速公路第五合同段,起止桩号K29+600-K32+600,全长3km,共有4座隧道。4座隧道中有3座分离式短隧道,1座连拱隧道。洞口围岩均为V级浅埋段,采用套拱法进洞,在洞口衬砌轮廓线外立模浇筑厚0.6m、长2.0m的砼拱圈,在拱圈内立三榀I20a工字钢拱架,采用两台管棚机同时钻孔并一次打进22米长的Φ108无缝钢管管棚并注浆(水泥浆注浆),管棚与钢拱架焊接再浇筑套拱。然后采用短台阶七部开挖法进洞。一、编制依据:1、《公路隧道施工技术规范》JTJ042-942、《公路工程技术标准》JTJB01-2003;3、《锚杆喷射混凝土支护技术规范》GB50086-2001;4、《山西省忻州至保德高速公路两阶段施工图设计第五合同段》(二00八年五月)第四册。二、施工准备1、根据施工组织设计要求,管棚施工应在下述工作基本完成后进行:1)、洞顶截水沟开挖与砌筑。2)、洞口开挖。3)、洞口边仰坡锚喷支护。4)、管棚施工所需的人员、设备及原材料均应到位。5)、人员须经过技术培训,设备维修保养完毕处于备用状态,原材料抽检合格。2、施工人员配备见下表:序号工种人数备注1风钻工12每班6人,分两班轮换2压风机司机23注浆作业工人8包括装钢管、拌浆、司泵、注浆等4机修工25电焊工2钢管焊接6挖掘机司机1钢管安装7装载机司机13、主要设备配置见下表序号设备名称型号规格数量状况备注1管棚机TMY42100%2压风机20/83100%3水泵2100%4注浆机M400290%5拌浆机800190%6挖掘机PC2001100%7装载机龙工501100%8电焊机BXI-315-2280%9冷弯机LW220180%4、主要施工材料1)、Ф108×6热轧无缝钢管。2)、I20a普通工字钢。5、施工测量1)、高程控制a、采用SD3水准仪(已检定)进行观测。b、以设计提供的水准点为起算点,向洞口延伸“支水准”,设水准点于洞口。c、水准点必须埋设在可靠、稳定的岩层或硬土层中。2)、平面控制a、采用全站仪、三菱镜,以极坐标法引测施工控制点。3)、施工放样a、用全站仪测设暗洞口中心线及护拱砼外轮廓线。b、根据管棚设计定位数据计算出每根钢管中心点的平距与高差(相对于暗洞口圆心),对每根钢管定点。三、管棚施工1、管棚施工工艺:1)、管棚参数隧道设计管棚采用Φ108×6的无缝钢管,每节长度为4m、6m,环向间距40cm,总长22m,拟采用插口焊接,同一截面接头不能超过50%。为使管棚不下沉,采用与路线纵坡1°的仰角打进。钢管上纵向间隔30cm按梅花形钻12mm的小孔,环向分四路布置。注浆参数如下:①、水泥浆液,水泥浆水灰比为1:1(重量比),注浆压力2.0~2.5MPa。②、注浆结束标准:注浆压力逐步升高,达到设计终压并继续注浆10min以上;进浆量为20~30L/min。⑶施工步骤及要点①、根据现场情况清表放样后,设置工作平台,定位并钻设Ф127导向管钻孔,长度1m,安装护拱钢拱架,Ф127钢管入岩体1m,焊接在拱架上;②、安装好钢拱架和Ф127钢管后,喷射C25早强混凝土封闭坡面钻孔部位,避免注浆过程产生漏浆现象;③、重新核实导向管位置及方向,安装模板,浇筑护拱;④、施工单号钢管棚,钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根钢管;⑤、单号钢管顶进完成后,施工棉丝和塑料腻子封闭Ф127导向管与Ф108钢管间空隙,填塞长度20cm,后用快硬水泥砂浆抹死孔口空隙,填塞深度5cm。⑥、按第④~⑤步施工双号钢管棚,并验证单号钢管注浆质量,发现问题,应及时提出处理;⑦、各钻孔均应做好施工记录。2、浇筑C25砼套拱基础a、套拱砼基础应置于基岩上,保证管棚套拱的稳定可靠。b、C25砼浇筑的技术要求(略)3、安装钢拱架,并与导向钢管焊接a、拱架在加工场按设计加工成型,先将加工场地用C15砼硬化,按设计放出大样。b、拱架加工后进行试拼,允许误差:沿隧道周边轮廓线误差不大于3cm,各单元螺拴连接,螺栓孔眼中心间距误差不超过±0.5cm。拱架平放时,平面翅曲小于2cm。c、拱架架设工艺要求拱架平面垂直于隧道中线,其倾斜度不大于2°。拱架任何部位偏离铅垂面不大于5cm。4、根据设计参数注浆注浆设备采用M400注浆泵,采用单液水泥浆注浆。注浆工艺流程图见图一。5、C30套拱砼浇筑(略)水泥浆池搅拌机注浆泵水泥水高压伐钢管高压伐围岩图一:管棚注浆工艺流程图四、超前钢管技术要求1、基本要求1)、钢管的型号、质量和规格等应符合设计和规范要求。2)、超前钢管应紧贴钢拱架外圆穿过。尾端与钢架焊接牢固。3)、钢管插入孔内的长度不得短于设计插入长度的95%。2、实测项目1)、钢管长度不小于设计。2)、孔位偏差在±50mm内。3)、钻孔深度在±50mm内。4)、钻孔直径符合设计要求。3、外观鉴定钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与钢架焊接牢固,入孔长度符合要求。