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邯长铁路扩能改造工程Ⅱ标段技术交底施工单位：中铁二十一局五公司邯长铁路项目部编号:工程名称新悬钟隧道交底部位大管棚施工技术交底里程DK121+877-DK122+764交底日期新悬钟隧道大管棚施工技术交底一、工程概况新悬钟隧道为既有线旁增建的二线隧道，既有悬钟隧道位于本隧道右侧，新建隧道起讫里程为左DK121+877～左DK122+764,隧道长887m，设计为单线隧道，隧道中段位于半径为800m，长455.11m的右偏曲线上，其余地段位于直线上。全隧处于9‰的上坡。最大埋深222.86m。隧道平面地形起伏大，悬崖陡立，距离既有线较近，进、出口距离既有线均约29m。二、工程地质特征该隧道穿过底层主要为寒武系下统页岩夹灰岩及石灰岩与页岩互层，进出口覆盖块石土，充填土及块石，成分为石灰岩，局部泥质胶结，土体杂乱。隧道局部发育小型错段，断距2-3m，破碎带宽1-2m，发育两组共轭节理。全隧包含Ⅳ级围岩790m，Ⅴ围岩97m。设计初期支护采用喷锚支护，二次衬砌采用模筑混凝土曲墙复合式衬砌，在初期支护与二次衬砌间敷设ECB防水板+无土工纺布防水。三、目前管棚施工概况设计为一环20m管棚加一环洞内10mΦ108大管棚，现场施做洞外管棚长23m，留有2m长的搭接长度，洞内管棚10m。四、洞外管棚施工（一）隧道DK122+758～左DK122+738Ⅴ级围岩，Ⅴ级围岩超前支护采用大管棚、小导管。大管棚：φ108×6㎜、L-23m/单根，（预留2m搭接长度）30根/环，环向间距3根/m，无缝钢管，纵向两组管棚间；大管棚支护位置：从隧道中线往两侧按要求间距排列，外插角3°，每根纵向与隧道中线方相一致。施工采用潜孔钻钻孔，管棚钢管采用挖机人工配合顶进，高压注浆泵向管内注入水泥浆，水泥浆水灰比1:1，注浆压力0.5～2.0Mpa。（二）管棚施工工艺和施工方法1.超前大管棚的施工工艺2.导向架与导向墙施作导向架的作用是保证钻孔方向的正确，使其孔向不发生偏斜，要求自身要有足够的强度和刚度，可用型钢或混凝土制作而成。新悬钟隧道出口采用两榀I20工字钢，纵向间距0.5m。导向架外面浇筑导向墙混凝土，用于固定导向架，保证钻眼精度。（1）导向架：两榀I20工字钢，一榀工字钢分三节拼装，纵向工字钢顶面高程与线路坡线高程相一致，最后为保证导向管上倾3°,在里侧工字钢翼缘板上环向焊接一根Φ22螺纹钢，导向管采用Ф140×5㎜，导向管焊接一头与工字钢翼缘板焊接，另一头与环向螺纹钢焊接，间距与大管棚间距一致，长度1m。导向架拱脚浇筑与导向墙底座混凝土中。导向工字钢的制作参见后附工字钢制作图。（2）导向墙：明暗交界里程外1m做导向墙，导向墙采用C20混凝土，厚度1m，底部往两侧外伸（底座）。洞口开挖时，预留进洞平台，平台即作为以后进洞的核心土，又作为导向墙浇筑混凝土时的支撑面。导向墙浇筑前导向管前后封口，封口可采用土工布或彩条布，防止混凝土灌入导向管内。模板底模可采用5㎜木板，端模采用竹胶板或其它材料。注意模板加固，斜撑、竖撑要到位，经检查合格方可浇筑混凝土。（3）钻孔采用水平地质钻机,从导向管内钻孔。开孔时,低压慢转,钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量,保证终孔外插角偏差控制在1°内。经检查合格后，采用高压气流将孔内的虚渣清理干净，在黄土地段禁止使用高压水清孔。（4）超前大管棚钢管的安装准备工作1、施工导向墙2、制作钢花管钻孔清孔顶进钢管棚清孔放置钢筋笼注浆拌浆结束压力流量达到要求？是否管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，采用6m和3m节长\的管节交替使用，以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50％，管壁上钻注浆孔。管棚顶到位后，钢管与钻孔间隙用速硬水泥等材料堵塞密实，以防注浆时冒浆。并在管棚尾部安装注浆塞（设有注浆孔和排气孔）。钢筋笼与管棚节长一致，送一根管子，放置一根钢筋笼，钢筋笼与钢筋笼单面焊接（大于等于10倍直径），钢筋笼采用Φ22螺纹钢。后附钢筋笼加工图。（5）注浆浆液采用水泥砂浆，注浆压力0.5～2.0MPa,注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚最佳注浆参数。浆液采用注浆机灌注。管棚尾部注浆塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,续灌注浆,达到设计注浆量或注浆压力时,方可停止注浆。施工过程中，为了防止注浆过程中发生串浆,每钻完一个孔，随即就安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。注浆结束后M20水泥砂浆应充实无缝钢管，以增强管棚强度。注浆压力逐步升高，达到设计终压(0.8Mpa)并持压注浆10min以上，进浆量，一般为20～30L/min。注浆完毕后拔出注浆管，安装管尾垫板及封孔部件。五、洞内管棚施工（一）概述新悬钟隧道出口设计断面布置为：6m明洞+20m信号转辙机断面+33.75m一般锚段断面，由转辙机断面转换为锚段断面时开挖面积由79.93m2缩小为66.06m2，在作DK122+738处设置了截面加宽，线路右侧加宽宽度1.35m，线路左侧需要在洞内设置工作室保证管棚施工的工作空间。详见后附《新悬钟隧道洞内超前管棚图》。洞内管棚导向墙由工20a型钢钢架和Φ140钢管组成，管棚采用外径108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管，长10m，环向间距3根/m，共30根，接头丝扣连接。（二）洞内管棚施工1、钻孔机具选用采用冲击回转钻机钻进，该种钻机扭矩大，各种地层的适用性较好，施工中不易坍孔，钻头采用锯齿合金钢管，能顶管入孔。缺点为钻速较慢。2、导向墙设置导向墙厚度0.5m，长度1.0m，采用2根工20a工字钢冷弯而成，根据管棚外插角布置Φ140导向管，按照1.0×1.0m间距施作长3.0mΦ22锚杆，并在钢架拱脚位置施作锁脚锚管注浆，分别与钢架焊接牢固，吊模板浇筑C20导向墙混凝土。3、管棚工作室设置在考虑管棚机具结构尺寸、外插角和每根钢管长度后（管棚长度按照6m+4m交错搭配），确定在左DK122+742～+738段开挖工作室。工作室断面必须包含信号转辙机断面和一般锚段的导向墙开挖断面，经确定断面面积97.9m2，拱部116.22°圆弧截面，开挖半径4.75m，初期支护采用工20a型钢拱架，间距0.6m，C25喷射砼厚度22cm，钢筋网Φ6×Φ8（纵向×环向）满布，网格间距20×20cm，拱部设置Φ25中空注浆锚杆，长3.0m间距1.0×1.0m，边墙设置Φ22砂浆锚杆，长度3.0m，间距1.0×1.0m。二衬厚度按照信号转辙机截面施作。4、管棚钢管制作管棚采用外径108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管，长10m，环向间距3根/m，共30根，接头丝扣连接。头部10cm段切割焊接成锥尖形状，尾部预留1.1m作为止浆段落，钢管其余部位钻注浆孔，孔径10～16mm，孔间距15cm，梅花形布置，钢管中设置钢筋笼提高其抗弯能力，由4根Φ22钢筋和固定环组成，长管棚采用短108钢管车外丝与Φ114钢管车内丝以丝扣连接，Φ114连接钢管长30cm。5、搭建工作平台工作室完成后开始搭建工作平台，平台需保证结构有足够的刚度、承载力和工作空间。钻机机架采用锚杆锚固在围岩孔壁上，施工时必须保证钻机稳定，否则不能保证钻孔角度，也可能出现串孔。5、测定孔位及钻孔钻孔前先要在掌子面喷射C25砼作为止浆墙，防止掌子面钻进时遇水坍塌。孔位测定采用测斜仪测量角度，并在跟那个钻进时要及时纠正调偏，严格控制管棚方向。钻机钻头直径120mm，成孔直径一般为125～130mm之间，施工时从拱脚向拱顶间隔打孔钻进，钻进过程应保持匀速，并及时清孔，防止卡钻。6、安装钢管和钢筋笼钻孔完成后及时安装管棚钢管，防止坍孔。顶入困难的采用钻机送入或用卷扬机反压入孔。安装完成后插入钢筋笼，焊接法兰盘盖板封堵管头，并在盖板上焊接好注浆导管头。用高强水泥配合速凝剂及时填塞钢管和孔壁的空隙。7、注浆注浆采用重量比1：1的水泥单液浆，注浆压力控制在0.5～2.0MPa，注浆压力达到1.0MPa，持荷稳定5min以上浆液未在入管的视为该孔已经注浆完成，并同时敲击钢管听音检查。六、质量控制与检验1.管棚钻孔的允许偏差（1）管棚方向与线路平行，方向角误差≤1°（不包括路线纵坡）；检验数量：全部检查；检验方法：观察，钢尺、测量仪器检查。（2）孔口距允许偏差≤±150mm；检验数量：全部检查；检验方法：观察，钢尺检查。检验方法：观察，钢尺检查。（3）孔深误差≤±50mm；检验数量：全部检查；检验方法：观察，钢尺检查。（4）隧道纵向同一断面内接头数≤50％，相邻钢管的接头至少错开1m；纵向两组管棚的搭接长度应符合设计要求并应不小于3m。检验数量：全部检查；检验方法：观察，钢尺检查。2.管棚超前支护应满足的要求（1）管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求检验数量：全部检查；检验方法：观察，钢尺检查。（2）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；管棚应采用热轧无缝钢管制作，必要时钢管内安装钢筋笼；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，每批抽检一次。检验方法：检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。（3）管棚注浆应符合的要求①注浆浆液的配合比应符合设计要求；检验数量：全部检查。检验方法：进行配合比选定试验。②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：全部检查。检验方法：查施工记录的注浆量和注浆压力，观察。七、施工安全措施1、管棚施工前应检查工作环境的安全状态，检查钻机作业平台是否稳定，洞顶是否有危石，以免伤人。2、钻机、注浆机使用前应进行调试，确定技术性能及安全状态良好后方可使用。3、应指定专人、专业人员进行机械的保管与保养。4、操作人员应熟悉机械的性能及操作方法，若在机械发生事故时，并能采取紧急措施。5、操作人员应按机械设备的操作规程作业，不得超出规定的使用范围或超负荷运转。6、操作人员不得擅自离开工作岗位，严禁疲劳作业，严禁机械带故障作业。7、钻机等施工设备在施工现场停放时，应选择安全地点，并将带负荷的部件全部放松，并设有制动、防滑措施。后附新悬钟隧道洞内超前大管棚施工图。交底人接底人（领工员/工班长）复核工地负责人技术负责人日期