5108管棚施工作业指导书(59-62)

新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书48φ108管棚施工作业指导书1适用范围适用于本标段隧道φ108大管棚施工作业。管棚施工位置为洞口管棚。2作业准备(1)施工前必须根据施工图标识的工程及水文地质资料进行研究。(2)按照设计并结合现场情况，选择超前支护方案。(3)根据工程进展情况，提前加工好超前小导管。(4)根据现场的地质条件进行试验来确定注浆液的各种参数，来指导现场施工。(5)检查机具设备和风、水、电、等管线路，并试运转，确保各项作业正常进行。(6)对极其松散、破碎、软弱底层，或在大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道，必须研专门的设计方案或经批准的方案，在开挖前进行超前支护及预加固，提高围岩强度、自稳能力和止水能力，确保隧道工程施工安全。3技术要求施工中满足以下规范标准及设计文件：(1)《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015(2)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；(3)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号(4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2010）新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书49(5)《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009(6)《新建赤峰至京沈客专喀左站铁路工程隧道设计图》及相关设计文件。4施工程序与工艺流程4.1施工程序管棚施工程序有开挖管棚钻机平台→导向墙施工→搭设平台→安装钻机→安装管棚钢管→注浆。施工工艺流程见下图。4.2工艺流程施工工艺流程见图4-1新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书50图4-1管棚施工工艺流程图施工准备管孔定位测量管棚钻机就位安装钻进退出钻杆安装止浆塞、注浆进入下一道工序钢花管制作注浆材料进场、试验安装钻杆、套管等管孔复测钻进成孔焊接套管跟进套环测斜仪控制钢管偏斜度注浆效果检查合无孔管施工、注浆检测浆液配合比设计设置拌合站浆液拌制浆液运输不合格测量定位安装钢架固定导向管立模浇注导向墙钢管充填注浆管棚验收新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书515施工要求5.1施工工艺①开挖管棚工作室施工中应参照设计、规范、既有技术等开挖管棚平台空间。洞口大管棚可利用土台作为施工工作面；洞内须加大开挖拱顶断面70cm，形成纵向3m的管棚空间。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侧两个工作室，钻孔、安管、注浆之后，再开挖中间工作室，中间工作室可弃碴于两侧，这样既减少一次开挖工作量又便于移动钻机，有利于钻孔作业。②导向墙施工导向墙设计：导向墙采用C20混凝土，截面尺寸1m×1m,环向圆心角140°，导向墙内设3榀9节I18工字钢架，钢架外缘焊接Φ140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hf=9mm,翼缘hf=12mm.钢架尺寸以中心线计算。导向墙工字钢布置图如下所示：新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书52导向墙模板：采用I18a工字钢，9榀9节，环向圆心角140°，上铺1.2m×0.3m×0.05m小钢模，堵头采用5cm厚木板，顶模立1.2m×0.3m×0.05m小钢模。导向钢管的安设：导向钢管环向间距40cm,上仰角0-1°。导向墙开挖：开挖前放出中线，测量标示洞口起拱线高程，按50cm每级标出弧形横向宽度，准确定位导向孔位置。新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书53导向管及钢架安装示意图③搭设平台，安装钻机，测孔定位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；用两台钻机平行作业，互不干扰；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、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；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、测斜仪、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。④钻孔、扫孔新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书54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；岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；围岩局部注浆效钻进中遇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；扫孔：钻孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用Ф108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。⑤安装管棚钢管、钢花管管棚钢管、钢花管节与节之间通过长300mm的Ф114钢管用丝扣连接；接头在相邻孔需错开连接，分别采用3m、6m和9m钢管错开布置。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；安装钢筋笼：管棚钢管安装好后，放置钢筋笼并注浆。管内设置的钢筋笼，由4根Ф22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(钢新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书55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。⑥注浆钢花管：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，关闭预先设置好的阀门。设计注浆新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书56参数为：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。水泥浆液水灰比为1:1；注浆压力0.5～2.0MPa，终压2.0MPa，并稳压15分钟；单孔注浆量（参考）：Q=πRK2Lηξ注浆顺序：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。注浆结束的条件如下：单孔结束条件，注浆压力达到设计终压2.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上。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。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。注浆结束条件：注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀堵塞注浆孔，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。5.2施工要点⑴钻孔时，按设计要求顺序进行施钻、注浆；⑵钢架半径以中心线计算；⑶导向钢管外倾0～1°，施工时严格控制以防侵限；⑷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；⑸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，新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书57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；⑹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，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。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。7.材料要求施工材料要求满足相关设计和施工技术规范。(1)管棚钢花管：单号孔为钢花管，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，按设计要求布设注浆孔，钻孔呈梅花形布置。(2)管棚钢管：双号孔为钢管，每节钢管两端外车丝扣。(3)导向钢管:Φ140mm×5mm,热轧无缝钢管，节长1m。(4)接头钢管:Φ114mm×6mm钢管，节长300mm，内车丝扣。8.设备机具配置结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：管棚钻机1～2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书58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。9.质量控制及检验(1)质量验收规范《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015;《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010。(2)分项验收标准①主控项目A.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；监理单位按施工单位抽检次数的10%见证取样检测，并至少进行一次。B.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；C.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的检验数量的10%见证检验。②一般项目管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书59管棚钻孔允许偏差表序号项目允许偏差1方向角1°2孔口距±30mm3孔深±50mm(3)质量保证措施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；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20～30cm；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；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，⑤钢管与连接钢管丝扣应上满；⑥管棚钢管安装后，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，注浆压力一般应达到0.5～2.0MPa，并稳压15分钟。若注浆量超限，仍未达到0.5～2.0MPa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；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)施工控制要点①钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书60进行编号。②钻孔外插角0°～1°，工点应根据实际情况作调整。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。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，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。⑤掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。(5)施工注意事项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。在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。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。洞内施工超前管棚提前施工洞内管鹏工作室，施工导向墙，后续工作同洞口管棚施工。10安全及环保要求10.1施工安全1）施工机械使用、操作人员资格、检修保养、各种专用施工机具和料具、施工用电、特殊环境中作业等应严格执行《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009。2）施工过程中必须对施工人员员工加强安全技术交底，特殊工新建赤峰至京沈高铁喀左站铁路CFSG-1标隧道施工作业指导书61种必须经过严格考