管棚施工作業(yè)指導書

1、管棚作業(yè)指導書1.適用范圍適用于蒙華鐵路MHTJ-4標段薛家畔1號隧道、薛家畔2號隧道、陽城隧道、青陽隧道、紅石灣隧道、武家坡隧道、新窯隧道、銀山1號隧道、銀山2號隧道、銀山3號隧道范圍內(nèi)所有隧道正洞、輔助坑道管棚施工。2.作業(yè)準備2.1內(nèi)業(yè)技術(shù)準備作業(yè)指導書編制后，應在開工前組織技術(shù)人員認真學習實施性施工組織設(shè)計，閱讀、審核施工圖紙，澄清有關(guān)技術(shù)問題，熟悉規(guī)范和技術(shù)標準。制定施工安全保證措施，提出應急預案。對施工人員進行技術(shù)交底，對參加施工人員進行上崗技術(shù)培訓，考核合格后持證上崗。2.2外業(yè)技術(shù)準備管棚實行工廠化生產(chǎn)，管棚全部在鋼構(gòu)件加工廠生產(chǎn)，其所需外業(yè)設(shè)施與鋼構(gòu)件加工廠同步建設(shè)完成。3.

2、技術(shù)要求3.1設(shè)計要求正洞洞口108超前長管棚用每節(jié)長46m的熱軋無縫鋼管（壁厚6mm）以絲扣連接而成，施作范圍為拱部120。鋼花管上鉆注漿孔，孔徑1016mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm。導管中增設(shè)鋼筋籠，以提高導管的抗彎能力，鋼筋籠由四根22主筋和固定環(huán)組成。環(huán)向間距3根/m。鋼管軸線與襯砌外緣線夾角13。注漿采用水泥漿液，土質(zhì)地段不注漿。水泥漿液水灰比1:1，注漿壓力0.52.0Mpa。斜井洞口108超前長管棚設(shè)計要求同正洞。洞口159超前長管棚采用雙層支護，每層內(nèi)長管棚鋼花管環(huán)向間距40cm，外插角03，管棚采用熱軋無縫鋼管，每節(jié)管長46m，外徑159

3、mm，壁厚7mm，每節(jié)鋼管兩端均預加工成絲扣，以便連接接頭鋼管，施作范圍拱部120。鋼花管上鉆注漿孔，孔徑1016mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm。導管中增設(shè)鋼筋籠，以提高導管的抗彎能力，鋼筋籠由四根22主筋和固定環(huán)組成。注漿采用水泥漿液，土質(zhì)地段不注漿。水泥漿液水灰比1:1，注漿壓力0.52.0Mpa。洞身159超前長管棚施作范圍拱部150，其余設(shè)計要求同洞口159超前長管棚。89超前短管棚采用熱軋無縫鋼管，每10m一環(huán)，每節(jié)管長46m，外徑89mm，壁厚5mm。每節(jié)鋼管兩端均預加工成外絲扣，以便連接接頭鋼管。施作范圍拱部120。管得環(huán)向間距3根/m，縱向搭

4、接不小于3m，外插角711。鋼花管上鉆注漿孔，孔徑1016mm，孔間距15cm，呈梅花形布置，尾部留不鉆孔的止?jié){段110cm。注漿采用水泥漿液，土質(zhì)地段不注漿。水泥漿液水灰比1:1，注漿壓力0.52.0Mpa。3.2施工誤差要求徑向不大于20cm，隧道縱向誤差同一斷面接頭數(shù)量不大于50，相鄰鋼管的接頭至少錯開1m。4.施工程序與工藝流程4.1施工程序管棚施工程序為：施工準備導向墻施工搭設(shè)鉆孔平臺安裝鉆機鉆孔清孔安裝管棚鋼管注漿4.2工藝流程超前大管棚施工工藝見圖4-1。安設(shè)管棚注 漿鉆孔及接長鉆桿鉆桿退出鉆孔檢驗合格注漿檢驗合格鉆機就位施作導向墻圖4-1超前大管棚施工工藝圖漿料注入注漿機確定漿

5、液配合比漿體混合料配制管尾墊板及縱聯(lián)構(gòu)件安裝漿液試配初選配合比測量放樣開 始棚管制作原材料檢驗否是結(jié) 束安裝止?jié){塞是否5.施工要求5.1施工準備管棚施工前應先對管棚施工方法、施工技術(shù)進行詳細的了解。5.2施工工藝5.2.1導向墻的施工 導向墻采用C20模筑砼，截面尺寸為1m1m，導向墻內(nèi)設(shè)2榀18的工字鋼架，工字鋼架按照設(shè)計圖紙進行加工，分3單元，各單元之間采用26螺栓連接。鋼架外緣設(shè)1m長140mm壁厚5mm（洞口108管棚）或1m長180mm壁厚6mm（洞口159管棚）導向鋼管，根據(jù)線路縱坡設(shè)置鋼管外插角2，平行于線路方向。施工導向墻時應根據(jù)設(shè)計圖紙先在洞頂5米以外施作水溝，并對邊、仰坡進

6、行刷坡。按照設(shè)計在洞口寬1m范圍內(nèi)開挖拱部設(shè)計輪廓線。在已開挖成型的拱部輪廓線上立筑底模，底模采用I20工字鋼架設(shè)，立好后安設(shè)鋼拱，鋼拱每50cm安設(shè)1榀，共2榀，鋼拱分3單元，各單元連接采用26螺栓連接，并安設(shè)導向鋼管，拱腳采用6根25a槽鋼，單根長度1m，并布設(shè)22鎖腳錨桿進行固定，錨桿長度3米，鋼拱安設(shè)后進行底模安裝，底模采用5.5cm厚3015定型鋼模板；然后進行側(cè)模安裝，模板采用5cm厚木板制作，分節(jié)長度不大于1m，現(xiàn)場拼裝?；炷敛捎冒韬险炯邪韬?，砼運輸車運至工地，人工入模，插入式振搗器振搗密實。 當混凝土強度達到設(shè)計70%時，進行管棚施工。當導向墻基礎(chǔ)位于濕陷性黃土上時，兩側(cè)基

7、礎(chǔ)下側(cè)各施作2根水泥土擠密樁，擠密樁延伸至非濕陷性地層長度不小于1m，擠密樁總長度不大于12m。5.2.2管棚施工 （1）鉆孔施工方法 鉆孔工藝流程圖搭設(shè)平臺，安裝鉆機，鉆機安裝要牢固，防止不均勻下沉、移位、傾斜等影響鉆孔質(zhì)量的現(xiàn)象發(fā)生，鉆機距離掌子面不超過2m。 鉆孔A為了便于插管，鉆孔直徑應比管棚直徑大，其中108管棚鉆孔孔徑127mm、159管棚鉆孔孔徑170mm、89鉆孔孔徑100mm。環(huán)向間距3根/米，159雙層管棚環(huán)向間距40cm。 B鉆機開孔時應低速，等成孔0.5m以后再升壓至1.0mpa，遇軟弱圍巖，再改用低壓鉆進。鉆孔順序由高位孔向低位孔進行，采用兩臺鉆機分左右兩側(cè)施鉆，并間

8、隔鉆孔，先鉆奇數(shù)號，注漿完畢后再鉆偶數(shù)號。施鉆時，鉆機大臂必須頂緊在導向墻面上，以防止過大顫動影響施鉆精度 。 C管棚鉆機鉆深孔時必須接桿。因此，隨著孔深的增長，需要對回轉(zhuǎn)扭矩、沖擊力及推力進行控制和協(xié)調(diào)，尤其要嚴格控制推力，不能過大。 D管棚鉆機固定就位前，測量人員應準確測量鉆機外插角。 E鉆機開孔時鉆速宜低，鉆進20cm后轉(zhuǎn)入正常鉆速。第一節(jié)鉆桿鉆入巖層，尾部剩余2030cm時停止鉆進，人工用兩把管鉗卡緊鉆桿（注意不得卡絲扣），鉆機低速反轉(zhuǎn)，脫開鉆桿。鉆機沿導軌退回原位，人工裝入第二根鉆桿，并在鉆桿前端安裝好聯(lián)接套，鉆機低速送至第一根鉆桿尾部，方向?qū)屎舐?lián)接成一體。每次接長鉆桿，均按上述方

9、法進行。 F換鉆桿時，要注意檢查鉆桿是否彎曲，有無損傷，中心水孔是否暢通等，不符合要求的應更換，以確保正常作業(yè)。 G鉆孔達到要求深度后，按同樣的方法拆卸鉆桿，鉆機退回原位。根據(jù)設(shè)計要求安裝管棚。 a、鋼管接頭同一斷面的接頭數(shù)應不超過0，相鄰鋼管的接頭至少錯開米。管棚鋼管分節(jié)長度46m，安裝前應在地面預先排好并進行編號再依次安裝，保證接頭分布符合要求。108管棚采用 114mm壁厚6mm長度30cm熱軋無縫鋼管內(nèi)車絲扣進行連接、159管棚采用 165mm壁厚6mm長度30cm熱軋無縫鋼管內(nèi)車絲扣進行連接、89管棚采用95mm壁厚6mm長度30cm熱軋無縫鋼管內(nèi)車絲扣進行連接。b、應按設(shè)計要求布設(shè)

10、花管和安裝鋼筋籠。管棚鉆孔的孔位、外插角、孔徑施工允許偏差應符合下表要求：管棚施工允許偏差（mm）表項目鉆孔外插角孔距孔深管棚115050（2）頂管工藝流程及工藝原理頂管工藝流程圖頂管工藝 鉆孔成型后，應抓緊時間進行頂管，防止時間過長孔口變形，頂管困難。頂管采用大孔引導和棚管鉆進相結(jié)合的工藝，即設(shè)置大于棚管直徑的導向孔，然后利用鉆機的沖擊和推力（頂進棚管時鑿巖機不使用回轉(zhuǎn)壓力，不產(chǎn)生扭矩）將安有工作管頭的棚管沿引導孔頂進，逐節(jié)接長棚管，直至孔底。鋼管頂進的作業(yè)要點 a管件制作：棚管采用熱軋無縫鋼管。棚管接長時先將前一根鋼管頂入鉆好的孔內(nèi)再聯(lián)接。事先加工好的管節(jié)聯(lián)接套，要預先焊接在每節(jié)鋼管兩端，

11、便于聯(lián)接。第一根鋼管前端要焊上合金鋼片空心鉆頭，以防管頭頂彎或劈裂。 b接長管件應滿足管棚受力要求，相鄰管的接頭應前后錯開，避免接頭在同一斷面受力。 c在頂進時鉆機上必須安裝與管棚直徑相應的鋼管頂進聯(lián)接套，并在大臂上改換鋼管扶直器。d頂管作業(yè)：將鋼管安放在大臂上后，鉆機對準已鉆好的引導孔，低速推進鋼管，其沖擊壓力控制在1.82.0MPa，推進壓力控制在46MPa。 e接管：當前一根鋼管推進孔內(nèi)，孔外剩余3040cm時，開動鑿巖機反轉(zhuǎn)，使頂進聯(lián)接套與鋼管脫離，鑿巖機退回原位，人工裝上后一節(jié)鋼管，大臂重新對正，鑿巖機緩慢低速前進對準前一節(jié)鋼管端部（嚴格控制角度），人工持鏈鉗進行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼管

12、在聯(lián)接處聯(lián)成一體。鑿巖機再以沖擊壓力和推進壓力低速頂進鋼管。f棚管補強：為了加強管棚的剛度和強度，按設(shè)計將管棚鋼管全部打好后，應先用鉆頭掏盡鋼管內(nèi)殘渣，進行棚管補強。補強方法：在鋼管內(nèi)安設(shè)鋼筋籠，保證管棚的剛度。 (3)注漿工藝 管棚單號鋼管為注漿管，管身布設(shè)10 16注漿孔，孔間距15cm，呈梅花型布置，尾部150cm不設(shè)孔。注漿前，先將鋼管口外徑與孔口周邊的巖石用水泥密封，但要預留一小通氣孔，注漿時，使鋼管與孔壁的環(huán)形空隙內(nèi)的空氣容易從此通氣孔冒出。單號鋼花管注漿完畢以后再鉆孔頂進施工雙號鋼管。管棚注漿結(jié)束標準：當壓力達到設(shè)計注漿終壓并穩(wěn)定1015min，注漿量達到設(shè)計注漿量80%以上時，

13、可結(jié)束該孔注漿。注漿漿液選用1:1水泥砂漿；其水灰比控制在1：1，建議注漿初壓力為0.52.0Mpa，但應通過現(xiàn)場注漿試驗調(diào)整注漿參數(shù)，取得管棚注漿施工經(jīng)驗。管棚注漿采用壓力流量雙條件控制。 為了保證注漿效果，注漿采用一次升壓法施工，即從注漿一開始就在短時間內(nèi)將壓力升高到設(shè)計規(guī)定值，并一直保持到注漿結(jié)束。在規(guī)定的壓力下，根據(jù)進漿量情況分級調(diào)整漿液濃度，直至裂隙逐漸被填充，單位吸漿量逐漸減小，達到結(jié)束標準即停止注漿。注漿順序根據(jù)降水漏斗原理，從拱部開始從上而下壓注，先壓注無水孔，后壓注有水孔。如遇串漿或跑漿，可間隔一孔或幾孔灌壓。 注漿異常現(xiàn)象的處理 a在注漿過程中，經(jīng)常發(fā)生漿液從其它孔流出的現(xiàn)

14、象，這種現(xiàn)象稱為串漿。發(fā)生串漿時，在有多臺注漿機的條件下，應同時注漿，無條件時應將串漿孔及時堵塞。輪到該孔注漿時，再拔下堵塞物，用鐵絲或細鋼筋將孔內(nèi)雜物清除并用高壓風或水沖洗，然后注漿。 b注漿壓力突然升高，進行注清水，待泵壓正常時，再進行注漿。 c注漿量很大，壓力長時間不升高，則應調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝膠時間，進行小泵量低壓力注漿或間歇式注漿，使?jié){液在裂隙水中有相對停留時間，以便凝膠，但停留時間不能超過水泥砂漿的凝膠時間。按照設(shè)計要求，所有管棚鋼管管身內(nèi)應注塞M10水泥砂漿，可采用擠壓泵灌注。6.勞動組織管棚施工工序多，工種雜、技術(shù)性強、要求技術(shù)工人具有各方面獨立操作能力，又能處理管棚

15、施工中一般的故障，管棚施工的質(zhì)量很大程度上取決于鉆孔和注漿的質(zhì)量。序號人員人數(shù)職責1技術(shù)人員1掌握技術(shù)標準、負責施工指導、監(jiān)督施工質(zhì)量、記錄2工班長1組織和協(xié)調(diào)3測量人員2)測量放樣、檢查驗收、并對整個施工過程進行攝像4鉆孔、安裝人員5-10鑿孔施工、準備材料、安裝導管5漿液制備人員5準備材料、制備漿液、攪動漿液、清洗設(shè)備6注漿泵司機2注漿泵的操作、維修保養(yǎng)及鼓掌排除7清洗廢漿工1清理廢漿 8注漿記錄工1記錄注漿壓力、注漿量、流量、膠凝時間及其他的情況9安全員1負責施工安全10搬運工4搬運材料、機具11其他8電工、管棚加工、空壓機司機等7.材料要求水泥：采用P.O42.5普通硅酸鹽水泥。鋼花管

16、規(guī)格：采用108mm壁厚6mm的熱軋無縫鋼花管、159mm壁厚7mm的熱軋無縫鋼花管、89mm壁厚5mm的熱軋無縫鋼花管，出漿孔直徑為15mm，梅花型布臵，間距15cm15cm。所用鋼管進場必須按批抽取試件作力學性能（屈服強度、抗拉強度和伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗，其質(zhì)量必須符合國家有關(guān)規(guī)定及設(shè)計要求。8.設(shè)備機具配置結(jié)合正常施工需要，管棚施工機械設(shè)備配置如下：表8-1隧道機械設(shè)備配置表序號機械名稱規(guī)格型號單位數(shù)量備注1管棚鉆機JXD-100臺22電動空壓機4L-20/7臺13注漿泵XDY70(D)臺14高速制漿機ZJ-400臺15儲漿桶個16型材切割機J3G2-400臺17型鋼彎制機WG

17、J-250臺18電焊機BX6-120-3臺29裝載機ZL50臺19.質(zhì)量控制及檢驗9.1 質(zhì)量控制鉆孔前，精確測定孔的平面位置、傾角、外插角，并對每個孔進行編號。鉆孔外插角以13為宜，工點應根據(jù)實際情況作調(diào)整。鉆孔仰角的確定應視鉆孔深度及鉆桿強度而定，一般控制在11.5。施工中應嚴格控制鉆機下沉量及左右偏移量。嚴格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線內(nèi)，相鄰的鋼管不得相撞和立交。經(jīng)常量測孔的斜度，發(fā)現(xiàn)誤差超限及時糾正，至終孔仍超限者應封孔，原位重鉆。掌握好開鉆與正常鉆進的壓力和速度，防止斷桿。9.2質(zhì)量檢驗9.2.1 主控項目管棚所用鋼管進場必須按批抽取試件作力學性能（屈服強度、抗拉強度和

18、伸長率）和工藝性能（冷彎）試驗，其質(zhì)量必須符合國家有關(guān)規(guī)定及設(shè)計要求。檢驗數(shù)量：以同牌號、同爐罐號、同規(guī)格、同交貨狀態(tài)的鋼管，每60t為一批，不足60t按一批計。施工單位每批抽檢一次；監(jiān)理單位按施工單位抽檢次數(shù)的20%進行見證取樣檢測或按施工單位抽檢次數(shù)的10%進行平行檢驗，至少一次。檢驗方法：施工單位檢查每批質(zhì)量證明文件并進行相關(guān)性能試驗；監(jiān)理單位檢查全部質(zhì)量證明文件和試驗報告，并進行見證取樣檢測或平行試驗。管棚所用鋼管的品種和規(guī)格必須符合設(shè)計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：觀察，鋼尺檢查。管棚搭接長度應符合設(shè)計要求。檢查數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：尺量

19、。注漿漿液的配合比應符合設(shè)計要求。檢驗數(shù)量：施工單位、監(jiān)理單位全部檢查。檢驗方法：施工單位進行配合比選定試驗；監(jiān)理單位檢查配合比選定單，并進行見證試驗。注漿壓力應符合設(shè)計要求，注漿漿液應充滿鋼管及其周圍的空隙。檢驗數(shù)量：施工單位全部檢查；監(jiān)理單位按施工單位檢查數(shù)量的20%見證檢查。檢驗方法：施工單位查施工記錄的注漿量和注漿壓力，觀察；監(jiān)理單位見證檢查。9.2.2 一般項目管棚鉆孔的允許偏差應符合下表的規(guī)定：表9-1 管棚鉆孔允許偏差序號項目允許偏差1方向角1o2孔口距50mm3孔深50mm檢驗數(shù)量：施工單位全部檢查檢驗方法：儀器測量、尺量10.安全及環(huán)保要求10.1安全要求(1)建立完善的施工

20、安全保證體系，加強施工作業(yè)中的安全檢查，確保作業(yè)標準化、規(guī)范化。 (2)為保證施工安全，現(xiàn)場要求專人統(tǒng)一指揮，并設(shè)一名專職安全員負責現(xiàn)場的安全工作，堅持班前進行安全教育制度。 (3)施工區(qū)域應設(shè)置警示標志，嚴禁非工作人員出入。 (4)施工中應對機械設(shè)備進行定期檢查、養(yǎng)護、維修。 (5)堅持安全教育，加強全員安全意識教育。 (6)嚴格按設(shè)計及施工規(guī)范要求進行施工，認真執(zhí)行相關(guān)的施工安全規(guī)程 (7)加強對圍巖進行動態(tài)監(jiān)控量測，實行信息化管理，科學地組織施工； (8)拆卸鉆桿時，要統(tǒng)一指揮、明確聯(lián)絡信號，板鉗卡鉆方向應正確，防止管鉗及扳手打傷人； (9)鋼管內(nèi)注漿時，操作人員應戴口罩、眼鏡和膠手套；(10)氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴格保證氧氣瓶不沾染油脂、乙炔發(fā)生器有防止回火的安全裝臵。 (11)施工現(xiàn)場使用的手持照明燈使用36V的安全電壓。 (12)室內(nèi)配電柜、配電箱前要有