隧道管棚施工方案

1、新建朝陽至秦沈高鐵凌海南站聯(lián)絡(luò)線工程TJ-1標(biāo)段隧道管棚專項施工方案編 制：審 核：批 準(zhǔn)：中鐵十九局集團(tuán)有限公司朝凌客專TJ-1標(biāo)項目經(jīng)理部二一八年四月目 錄1 編制依據(jù)11.1 編制依據(jù)11.2 編制原則12 適用范圍23 工程概況24 地質(zhì)水文特征35 施工組織方案55.1技術(shù)要求：55.2施工程序及施工方法75.3施工流程75.4管棚車絲95.5搭設(shè)工作平臺105.6鉆機就位115.7鉆孔作業(yè)115.8管棚跟管鉆進(jìn)115.9鋼筋籠施工125.10管棚注漿125.11驗收標(biāo)準(zhǔn)126 資源配置方案126.1勞動力計劃126.2工期安排126.3材料計劃137 管理措施147.1質(zhì)量管理組織

2、機構(gòu) 147.2質(zhì)量措施 147.3施工安全及環(huán)境保護(hù)  147.4安全注意事項 147.5環(huán)境保護(hù)15朝凌客專TJ-1標(biāo)隧道工程管棚專項施工方案1 編制依據(jù)1.1 編制依據(jù)（1）隧道施工設(shè)計圖、隧道參考圖及其它相關(guān)設(shè)計文件；（2）國家和遼寧省相關(guān)法律、法規(guī)及條例等；（3）現(xiàn)場踏勘收集到的地形、地質(zhì)、氣象和其它地區(qū)性條件等資料；（4）集團(tuán)公司近年來鐵路、高速公路等類似施工經(jīng)驗、施工工法、科技成果；（5）高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程（Q/CR9604-2015）；（6） 高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（TB10753-2010）；（7）鐵路隧道

3、工程施工安全技術(shù)規(guī)程（TB10304-2009）；（8）鐵路混凝土工程施工技術(shù)規(guī)程（Q/CR9207-2017）；（9）鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)（TB10424-2010）。(10)指導(dǎo)性施工組織設(shè)計。1.2 編制原則（1）保證重點、統(tǒng)籌安排，確保工期的嚴(yán)肅性。施工組織安排盡可能組織平行、流水作業(yè)，合理安排施工順序，保持均衡生產(chǎn)；（2）科學(xué)合理配置機械設(shè)備，全面提高機械化程度，充分發(fā)揮設(shè)備配置生產(chǎn)能力，大幅度提高勞動生產(chǎn)率和施工進(jìn)度；（3）推行新技術(shù)、新工藝，實行規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)，以一流的管理確保創(chuàng)優(yōu)規(guī)劃和質(zhì)量目標(biāo)得以實現(xiàn)；（4）科學(xué)布置現(xiàn)場，合理安排工序，注意環(huán)境保護(hù)，推行文明施工，

4、確保安全生產(chǎn)；（5）合理投入，控制成本，節(jié)約用地，節(jié)約投資。2 適用范圍適用于朝凌客專TJ-1標(biāo)隧道洞口管棚施工。3 工程概況3.1燕都隧道燕都隧道工程，進(jìn)口里程DIK4+868，出口里程DIK6+000，線路長度1132m，隧道最大埋深52.91m,排水采用保溫側(cè)溝和深埋中心溝。隧道進(jìn)口至DIK4+899.44713位于直線上，DIK4+899.44713至出口位于R-3000m右偏曲線上。隧道進(jìn)口至DIK5+600段范圍內(nèi)縱坡為3.5上坡，DIK5+600至出口段范圍內(nèi)縱坡為20上坡。3.2西營子隧道西營子隧道位于遼寧省朝陽市東南方向，緊鄰朝陽市環(huán)城公路，左側(cè)與采石場相鄰，為雙線隧道，隧道

5、進(jìn)口里程為DIK13+558，出口里程為DIK16+558，全長3000m，隧道位于低山丘陵區(qū)，植被較發(fā)育。所經(jīng)山脈海拔最高高程468m，最大埋深約234m。隧道全范圍為13下坡，隧道進(jìn)口至DIK15+999.66672位于半徑8000m的左偏曲線上；DIK15+999.66672至出口位于直線上。3.3馬架子隧道馬架子隧道位于遼寧省朝陽市雙塔區(qū)長寶營子鄉(xiāng)境內(nèi)，隧道進(jìn)口里程為DIK17+343，出口里程為DIK20+815，隧道位于低山丘陵區(qū)，所經(jīng)山脈海拔最高高程為422.5m，最大埋深160.79m。隧道進(jìn)口至DIK20+600為9的上坡，DIK20+600至出口為15.5下坡隧道進(jìn)口至DI

6、K19+160.29029為直線上，DIK19+160.29029至出口位于半徑10000m的左偏曲線上。3.4馬架子隧道巴圖營隧道（中心里程DK28+920）位于遼寧省北票市巴圖營鄉(xiāng)任麻子溝與彩鳳溝之間，為雙線隧道，隧道進(jìn)口里程為DK25+820，出口里程為DK32+020，全長6200m，隧道位于低山丘陵區(qū)，最高山峰410.60m,最低溝谷239.46m，相對高差171.14m，沖溝發(fā)育，地勢起伏較大，局部辟為耕地。隧道最大埋深152.40m。本隧道設(shè)置1座施工斜井，斜井與正洞交匯里程為DK29+400，斜井長度757m，為雙車道無軌運輸形式，正洞施工完成后作為避難所使用，斜井進(jìn)洞坡度11

7、%，洞口設(shè)計超前大管棚支護(hù)，28孔，長度30m。4 地質(zhì)水文特征4.1燕都隧道燕都隧道巖性復(fù)雜，經(jīng)地質(zhì)調(diào)查揭示，隧道區(qū)范圍內(nèi)上覆地層為第四系全新統(tǒng)人工填土（Q4ml）種植土，第四系上全新統(tǒng)坡洪積層（Q4dl+pl）粉質(zhì)黏土、第四系上全新統(tǒng)沖擊積層（Q4al+pl）粉質(zhì)黏土、下伏羅系上九佛堂組（J3jf）砂巖、礫巖、泥巖，巖層產(chǎn)狀160°19°。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水?；鶐r裂隙水分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶、風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)性降雨量影響明顯。4.2西營子隧道隧道位于中低山區(qū)，植被較發(fā)育，隧道區(qū)地層為第四系全新統(tǒng)坡殘積（Q4dl+el

8、）粉質(zhì)黏土，下伏侏羅系上統(tǒng)阜新組（j3f）砂巖、礫巖、泥巖；二疊系下統(tǒng)（P1）礫巖；奧陶系中統(tǒng)（O2）石灰?guī)r；奧陶系下統(tǒng)（O1）石灰?guī)r；寒武系上統(tǒng)（3）石灰?guī)r；寒武系中統(tǒng)（2）石灰?guī)r；寒武系下統(tǒng)（1）石灰?guī)r；震旦系中統(tǒng)霧迷山組（Z2W）石灰?guī)r。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響明顯。隧道地下水排泄方式主要以蒸發(fā)排泄為主，地下徑流排泄為輔，蒸發(fā)為本區(qū)普遍的重要排泄方式之一。地下水對鐵路混凝土結(jié)構(gòu)不具有侵蝕性。4.3馬架子隧道隧道位于低山丘陵區(qū)，洞身穿越地層主要為二迭系下統(tǒng)（P1）砂巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和

9、頁巖；二迭系上統(tǒng)石盒子組（P2S）砂巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁巖；侏羅系中統(tǒng)藍(lán)旗組（J2l）礫巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁巖；侏羅系中統(tǒng)土城子組（J2t）礫巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁巖。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，分布較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響明顯。隧道地下水排泄方式主要以蒸發(fā)排泄為主，地下徑流排泄為輔，蒸發(fā)為本區(qū)普遍的重要排泄方式之一。地下水對鐵路混凝土結(jié)構(gòu)不具有侵蝕性。4.4巴圖營隧道隧道位于低山丘陵區(qū)，洞身穿越地層主要為侏羅系中統(tǒng)土城子組（J2t）礫巖、局部夾泥質(zhì)砂巖、泥巖和頁巖。隧道區(qū)地下水類型主要為基巖裂隙水，分布

10、較廣，以淺部為主，含于基巖風(fēng)化帶，風(fēng)化裂隙及構(gòu)造節(jié)理裂隙中，水位和水量受季節(jié)降雨量影響明顯。隧道地下水排泄方式主要以蒸發(fā)排泄為主，地下徑流排泄為輔，蒸發(fā)為本區(qū)普遍的重要排泄方式之一。地下水對鐵路混凝土結(jié)構(gòu)不具有侵蝕性。5 施工組織方案5.1技術(shù)要求：本標(biāo)段隧道有159大管棚，設(shè)計長度55m，108大管棚（燕都隧道出口80m,其他隧道40m，巴圖營隧道斜井30m）、89中管棚（IV級圍巖6榀鋼架設(shè)置一環(huán)、V級圍巖11榀鋼架設(shè)置一環(huán)，管棚長度一般10m一環(huán)，兩環(huán)之間搭接長度不小于3m），技術(shù)要求如下：（1）大管棚159大管棚1）導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼花管，外徑159mm，壁厚8mm。2）每節(jié)大管棚長度

11、46m，環(huán)向間距40cm。3）外插角：1°。4）在拱部140°范圍內(nèi)施做。5）注漿材料：水泥漿（1:1）。108大管棚1）導(dǎo)管采用熱軋無縫鋼花管，外徑108mm，壁厚6mm。2）每根大管棚長度40m，環(huán)向間距40cm。3）外插角：1°3°。4）在拱部140°范圍內(nèi)施做。5）注漿材料：水泥漿（1:1）。（2）中管棚89中管棚1）IV級圍巖6榀鋼架設(shè)置一環(huán)、V級圍巖11榀鋼架設(shè)置一環(huán)，管棚長度一般10m一環(huán)，兩環(huán)之間搭接長度不小于3m。 2）鋼管規(guī)格：熱軋無縫鋼管及鋼花管，外徑89mm，壁厚5mm，每節(jié)鋼管兩端均預(yù)加工成外絲，接長鋼管采用熱軋95m

12、m熱軋無縫鋼管，壁厚6mm，內(nèi)車絲； 3）管棚長度一般10m一環(huán)，級圍巖6榀型鋼設(shè)置一環(huán)，級圍巖11榀型鋼設(shè)置一環(huán)，兩環(huán)之間搭接長度不小于3m。 4）管距：環(huán)向間距40cm； 5)傾角：外插角3°5°為宜，可根據(jù)實際情況作調(diào)整； 6)設(shè)置范圍：拱部140°范圍； 7)注漿材料：水泥漿液，水灰比1：1（重量比）。 8)注漿壓力：0.52.0MPa。 9)中管棚打設(shè)采取單雙號，單號采用鋼花管，雙號采用鋼管，施工時先打設(shè)鋼花管并注漿，然后打設(shè)鋼管。注漿完成后，在管內(nèi)灌注M10水泥砂漿，并保證密實。5.2施工程序及施工方法5.2.1施工準(zhǔn)備各隧道洞口工作面準(zhǔn)備一臺0.8M

13、pa空壓機，一臺300KW發(fā)電機，一臺Q1319-1A型管子螺紋車床，一臺GP-28型管棚鉆機。5.2.2施工程序5.2.2.1大管棚施工程序:施作導(dǎo)向墻搭鉆孔平臺安裝鉆機鉆孔清孔驗孔安裝管棚鋼管安裝管棚鋼筋籠注漿封孔5.2.2中管棚施工程序:管棚加工施作管棚工作室鉆孔清孔頂進(jìn)剛管棚清孔注漿管路檢查注漿檢查合格結(jié)束。5.3施工流程管棚施工采用跟管鉆進(jìn)法和引孔頂進(jìn)法兩種方法施工，根據(jù)現(xiàn)場圍巖及成孔情況判斷，如施工現(xiàn)場圍巖較好，成孔較易，采用引孔頂進(jìn)法施工。圍巖較為破碎、容易出現(xiàn)卡鉆、塌孔等問題宜采用跟管鉆進(jìn)法施工。跟管鉆進(jìn)法施工工藝流程詳見下圖：引孔頂進(jìn)法施工工藝流程詳見下圖：5.4管棚車絲（1

14、）采用Q1319-1A型管子螺紋車床，床身上最大回轉(zhuǎn)直徑630mm，最大工作長度1500mm；（2）燕都隧道進(jìn)口采用159大管棚，其他隧道工作面采用108管棚，車絲采用外車絲，燕都隧道進(jìn)口接頭采用167接頭鋼管，其他隧道工作面接頭采用114無縫鋼管，長度30cm。各隧道管棚布置詳見下圖：隧道進(jìn)、出口大管棚布置圖燕都隧道進(jìn)口大管棚布置圖巴圖營隧道斜井大管棚布置圖5.5搭設(shè)工作平臺（1）在導(dǎo)向墻前端，修建寬30cm*深30cm的水溝，在鉆孔過程中，將水引出；（2）距離導(dǎo)向墻1.8m處，硬化工作平臺基礎(chǔ)，長5.5m*寬14.33m，厚度15cm，C20砼，預(yù)埋22鋼筋，預(yù)埋深度10cm，外露5cm；

15、（3）在基礎(chǔ)平面上，平行于導(dǎo)向墻里程布置兩根20工字鋼，中到中間距4.3m，長度14.33m，每根工字鋼采用22鋼筋固定；（4）在兩根工字鋼上方加工走行托架，長5.5m*寬14.33m；托架上方焊接4根20工字鋼，組成桁架，長度6.0m；側(cè)面采用40鋼管連接，長度4.5m；同時在側(cè)面上增加剪刀撐，采用42鋼管。5.6鉆機就位（1）采用GP-28型管棚鉆機，鉆孔直徑85190mm，鉆孔深度3040m，使用氣壓0.51Mpa，推進(jìn)有效行程600mm，功率35KW，鉆桿長度600mm，鉆桿直徑為73mm。（2）在四根20工字鋼頂部采取四個手拉葫蘆，控制鉆機位置，然后用側(cè)用測斜儀精確定位。5.7鉆孔作

16、業(yè)（1）現(xiàn)場采用0.8Mpa空壓機與300KW發(fā)電機配合潛孔鉆機施工，鉆機定位后，由低向高開始鉆孔，為保證鉆孔方向準(zhǔn)確，在鉆進(jìn)過程中采用測斜儀量測鉆孔的偏斜度；（2）如果鉆孔過程中發(fā)現(xiàn)有塌孔現(xiàn)場，開始從下往上逐排注漿，漿液由低往上擴(kuò)散，擠密裂隙，加固松散破碎的砂巖，然后重新鉆孔。5.8管棚跟管鉆進(jìn)鉆頭采用與鉆管等徑的楔型鉆頭，楔板回轉(zhuǎn)半徑略大于鉆管半徑，鉆頭前端有1215mm的水眼，當(dāng)鉆頭正?；剞D(zhuǎn)鉆進(jìn)時鉆管沿直線前進(jìn)。當(dāng)鉆頭由于某種原因偏離預(yù)定軌跡偏向某一方向時，把鉆頭楔面調(diào)至已經(jīng)偏斜的方向，鉆機停止回轉(zhuǎn)加力頂進(jìn)，鉆頭由于斜面的作用會向相反的方向偏斜，以此調(diào)整鉆進(jìn)的方向。5.9管棚引孔頂進(jìn)（1

17、）鉆孔采用管棚鉆機進(jìn)行，鉆機平臺的高度根據(jù)鉆機的可調(diào)控范圍以及鉆孔順序進(jìn)行確定，由于鉆機順序按高孔位向低孔位進(jìn)行，平臺位置相應(yīng)自上而下進(jìn)行逐步降低，以滿足鉆孔需要。（2）施工先施工奇數(shù)后偶數(shù)。（3）巖質(zhì)較好的可以一次成孔。鉆進(jìn)時產(chǎn)生坍孔、卡鉆時，需補注漿后再鉆進(jìn)。（4）鉆機開鉆時，應(yīng)低速低壓，待成孔10m后可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整鉆速及風(fēng)壓。（5）鉆進(jìn)過程中經(jīng)常測定其位置，并根據(jù)鉆機鉆進(jìn)的狀態(tài)判斷成孔質(zhì)量，及時處理鉆進(jìn)過程中出現(xiàn)的事故。（6）鉆進(jìn)過程中確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進(jìn)。5.10鋼筋籠施工159大管棚鋼筋籠為3根18鋼筋，外切于50定位鋼管，108大管棚鋼筋籠為4根22mm

18、鋼筋組成，外切于42mm定位鋼管，寬度5cm，間距5.0m，管棚施工完畢后，開始送鋼筋籠至設(shè)計位置，鋼筋籠節(jié)長為3m。5.11管棚注漿（1）配置漿液并注漿，注漿采用分段注漿，漿液擴(kuò)散半徑不小于0.5m。水泥漿液水灰比為1:1，注漿壓力0.52MPa；（2）注漿結(jié)束后及時清除管內(nèi)漿液，并用M10號水泥砂漿緊密充填，增強管棚的剛度和強度。5.12施工注意事項鉆機就位時用全站儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整，確保鉆機桿軸線和導(dǎo)向軸線相吻合。需要搭設(shè)鉆機平臺時，應(yīng)滿足承受機具、材料、人員荷載要求，連接牢固、穩(wěn)定，防止施鉆時產(chǎn)生不均勻的下沉、擺動、位移等影響鉆孔的質(zhì)量。鉆孔時經(jīng)常測量孔的斜度，發(fā)

19、現(xiàn)誤差超限應(yīng)及時糾正，至終孔仍然超限者應(yīng)封孔，原位重鉆。在鉆孔時，若出現(xiàn)卡鉆、塌孔時應(yīng)注漿后再鉆。鉆孔時，應(yīng)認(rèn)真填好鉆孔記錄?？足@完之后應(yīng)進(jìn)行清孔。5.11驗收標(biāo)準(zhǔn)（1）外插角：鋼管軸線與襯砌外緣1° 3°；（2）鋼管徑向不大于20cm，環(huán)向不大于5cm。6 資源配置方案6.1勞動力計劃根據(jù)施工組織安排，車絲班組4人（工班長1人，操作手1人，普工2人），施工時間4天；管棚班組5人（工班長1人，操作手1人，開泵1人，普工2人），施工時間14天。6.2工期安排序號施工部位持續(xù)時間（天）備注1燕都隧道進(jìn)口182燕都隧道出口153西營子隧道進(jìn)口154西營子隧道出口155馬架子隧道進(jìn)

20、口156馬架子隧道出口157巴圖營隧道進(jìn)口158巴圖營隧道斜井159巴圖營隧道出口156.3材料計劃1.材料計劃詳見下表：管棚跟進(jìn)施工材料計劃序號材料名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1混凝土C20m³12基礎(chǔ)硬化2工字鋼I20m29走形軌3工字鋼I20m24桁架立柱4工字鋼I20m5托架橫梁5HRB400鋼筋22mmm3.6基礎(chǔ)錨固鋼筋6無縫鋼管42mmm48.8走形軌及桁架剪刀撐連接7無縫鋼管140mmm27桁架連接8手拉葫蘆個69空壓機0.8Mpa臺110發(fā)電機300KW臺111管子螺紋車床Q1319-1A型臺112管棚鉆機GP-28型臺113氧氣乙炔套314焊條箱815鉆桿73mmm4016沖擊器120mm，13