隧洞洞管棚施工組織設(shè)計

-z.東部黃河谷地百萬畝土地開發(fā)整理重大工程第十五標(biāo)段超前管棚施工案批準(zhǔn)：審查：審核：編制：省水利水電工程局有限責(zé)任公司民和縣土地整理重大工程15標(biāo)工程部二○一六年四月六日隧洞管棚施工案一、工程概況本標(biāo)段為東部黃河谷地百萬畝土地開發(fā)整理重大工程〔積峽片〕2015年工程十五標(biāo)段，主要工程包括8#提灌站泵房、進(jìn)出水池及壓力鋼管、等土建及設(shè)備安裝以及隧洞掘進(jìn)、支護(hù)、襯砌等工程。8#提灌站位于民和縣中川鄉(xiāng)草灘村，建筑面積549平米，單層框架構(gòu)造，工程等級為丙級，設(shè)計使用年限為50年，抗震設(shè)防烈度為7度，耐火等級為二級，本工程最大高度為8.5m，泵房尺寸為42.12×13.42m〔長×寬〕。本標(biāo)段為東部黃河谷地百萬畝土地開發(fā)整理重大工程〔積峽〕2015年工程十五標(biāo)段，主要工程包括8#提灌站泵房、進(jìn)出水池及壓力鋼管、隧洞等土建及設(shè)備安裝工程。二、管棚工藝原理管棚預(yù)加固圍巖就是對表土下風(fēng)化破碎巖及構(gòu)造裂隙發(fā)育難以支護(hù)的破碎巖面，預(yù)先向其裂隙通道注入固化材料〔通常是水泥漿、水玻璃或聚氨酯等〕充填裂隙，封堵涌水，膠結(jié)巖，改善圍巖力學(xué)性能，提高巖體自身整體強(qiáng)度，改變圍巖支護(hù)狀態(tài)。主要作用是提高管體圍巖體的抗剪強(qiáng)度，到達(dá)加固圍巖并擴(kuò)散圍巖壓力的作用。三、管棚工藝特點〔1〕施工機(jī)具設(shè)備簡單，施工簡便。〔2〕用于特殊及不良地質(zhì)隧洞的支護(hù)。3.1設(shè)計原則及適用圍3.1.1為防止隧洞開挖時掌子面前圍巖不能自穩(wěn)而出現(xiàn)坍塌是采用管棚支護(hù)的根本目的。就是為了保證隧洞開挖的平安，利用隧洞風(fēng)鉆機(jī)在隧洞開挖工作面的拱部外180°圍鉆，外插角控制在7°～10°，插入直徑為φ42mm×3.5mm的無縫鋼管，并進(jìn)展注漿固結(jié)地層，使隧洞拱頂形成一傘狀保護(hù)環(huán)。3.1.2〔1〕隧洞洞口淺埋地段或軟弱破碎圍巖地段進(jìn)洞施工?！?〕富水軟弱破碎地質(zhì)、砂礫地層、巖溶地質(zhì)等不良地質(zhì)地段的隧洞開挖輔助措施?！?〕隧洞坍的處理。四、管棚施工工藝4.1施工準(zhǔn)備管棚常采用直徑為φ42mm鋼管，壁厚為3.5mm。長度有4m，每2m或2.4m一環(huán)，搭接長度不小于1m，環(huán)向間距40cm。注漿徑為6~8mm〔用臺鉆鉆〕，距20mm，梅花形布置。前端20cm制作成蒜瓣狀錐形，尾端30cm圍不鉆作為止?jié){段，并設(shè)置Φ8加勁箍。4.2測量定位根據(jù)設(shè)計的管棚位置，用全站儀進(jìn)展小導(dǎo)管位置的測量放樣工作，并用紅油漆在作業(yè)掌子面上作好小導(dǎo)管位置的標(biāo)記。鉆直徑應(yīng)大于設(shè)計導(dǎo)管直徑3~5mm，一般鉆φ50mm，深大于設(shè)計長度10cm。開挖長度應(yīng)小于管棚的支護(hù)長度，注漿采用止?jié){塞，并設(shè)置注漿管及排氣管，排氣管插入底5~10cm，排氣管采用φ20塑料管。注漿完畢標(biāo)準(zhǔn)為到達(dá)設(shè)計注漿量或設(shè)計終壓。4.3鉆鉆時一般采用風(fēng)鉆開，以設(shè)計的外插角向外鉆，一般為7°～10°。鎖腳錨管為俯角30°，為保證管棚的有效搭接長度，施工過程中格控制隧洞開挖的進(jìn)尺，以使下一循環(huán)的施工順利進(jìn)展。4.4清驗〔1〕通常用地質(zhì)巖芯鉆配合鉆頭進(jìn)展來回掃，去除浮渣至底，確保徑、深符合要求，防止堵。〔2〕用高壓風(fēng)從底向口清理鉆渣。〔3〕用全站儀、測斜儀等檢測深、傾角、外插角。4.5安裝管棚〔1〕鉆完成后及時安設(shè)小導(dǎo)管，防止出現(xiàn)塌?！?〕小導(dǎo)管頂進(jìn)采用大引導(dǎo)和風(fēng)鉆相結(jié)合的工藝，即先鉆大于小導(dǎo)管直徑的引導(dǎo)，利用鉆機(jī)的沖壓力和推力低速頂進(jìn)鋼管。4.6導(dǎo)管注漿4.6.1注漿采用水泥單漿液，水灰比1：1或根據(jù)現(xiàn)場確定，摻入速凝劑,出漿口與小導(dǎo)管間需連接結(jié)實，采用楔形鋼管包布打入或絲扣連接，保證高壓狀態(tài)下不崩管。注入純水泥漿時，水泥漿水灰比為1：1.5、1：1、0.8：1三個等級，水泥漿由稀到濃逐漸變換，即先注稀漿，然后逐級變濃至0.8：1為止。為注漿后盡快開挖，選用普通水泥或早強(qiáng)水泥并摻入一定量的速凝劑，以縮短初凝、終凝時間，提高強(qiáng)度，提高水泥漿的可壓注性；注入水泥砂漿時，其配比為水灰比1：1、砂灰比2：1，并且砂子要過徑小于2.5mm的細(xì)篩篩選。注漿壓力0.5~1MPa，水泥標(biāo)號為PO32.5水泥。單根小導(dǎo)管理論注漿量：Q=πR2Lηαβ式中L——注漿段長度；R——漿液擴(kuò)散半徑，取0.6L0,L0為管體間距40cm；η——地層隙率，風(fēng)化巖層2~3%，巖破碎帶取5～8％、砂土取40～60%，粘土取20～40%計算；α——漿液有效充填率，取85%；β——漿液損耗系數(shù)1.05。Q=3.14×0.32×3×0.5×0.85×1.05=0.384.6.2注漿采用口注漿管注漿，口排氣管與注漿管，由閥門來控制開關(guān)，排氣管采用Φ20塑料管，插入底5~10cm處，然后連接注漿管等各種管路，利用錨固劑封閉掌子面與導(dǎo)管間的隙，防止漏漿。關(guān)閉口閥門，開啟注漿泵進(jìn)展管路壓水試驗，如有泄漏及時檢修，試驗壓力等于注漿終壓。4.6.3〔1〕注漿應(yīng)盡快到達(dá)設(shè)計壓力。但在注漿過程中必須注意控制壓力，灌漿壓力或注入率突然改變較大時，應(yīng)立即查明原因，采取相應(yīng)的處理措施?！?〕在規(guī)定的壓力下，當(dāng)注入率不大于0.4L/min時，繼續(xù)灌注30min后，灌漿可以完畢。同時應(yīng)滿足：在設(shè)計壓力下，注入率不大于1L/min?！?〕灌漿工作必須連續(xù)進(jìn)展，不得中斷?！?〕灌漿段注入量大，灌漿難于完畢時，可選用以下措施處理。A、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿；B、漿液中摻加速凝劑；C、灌注穩(wěn)定漿液或混合漿液?！?〕灌漿過程中如回漿變濃，宜換用一樣水灰比的新漿進(jìn)展灌注，假設(shè)效果不明顯，延續(xù)灌注30min，即可停頓灌注?！?〕其它考前須知=1\*GB3①、格按配合比調(diào)配水泥漿。根據(jù)施工需要進(jìn)展不同配合比的調(diào)配，到達(dá)最正確效果。=2\*GB3②、正常情況下，注漿按照間隔加密的原則進(jìn)展，即間間隔注漿，保證注漿質(zhì)量。=3\*GB3③、施工中發(fā)現(xiàn)管道堵塞或其他故障應(yīng)及時關(guān)閉控制開關(guān)和注漿機(jī)，將管道清洗干凈，防止凝結(jié)，影響下次灌注。=4\*GB3④、灌漿過程中，發(fā)現(xiàn)冒漿、漏漿，應(yīng)根據(jù)具體情況采用嵌縫、口封堵、低壓、濃漿、限流、限量、間歇灌漿等法進(jìn)展處理。五、設(shè)備人員配備各工作面主要機(jī)械設(shè)備配備見下表。各工作面主要機(jī)械設(shè)配備表序號機(jī)械名稱規(guī)格型號單位備注數(shù)量備注1風(fēng)鉆YT-28臺2頂進(jìn)小導(dǎo)管2注漿機(jī)JYB-2套2注漿〔最大工作壓力3MPa〕3制漿設(shè)備套1制漿4自卸汽車8t臺1各工作面主要勞動力安排見下表。各工作面主要勞動力安排序號工序名稱人數(shù)〔人〕備注1值班負(fù)責(zé)人12測量放線〔布〕23小導(dǎo)管加工34小導(dǎo)管鉆進(jìn)25制漿36注漿37機(jī)械司機(jī)28記錄1合計=SUM(ABOVE)17六、平安控制要點6.1作業(yè)人員的勞動保護(hù)〔1〕鉆機(jī)作業(yè)人員要戴防塵口罩。〔2〕作業(yè)人員按規(guī)定配備平安帽、手套。6.2鉆作業(yè)施工平安〔1〕掌握好開與正常鉆研的壓力和速度，防止斷桿事故?！?〕鉆中如發(fā)生卡鉆、斜、坍等故障，應(yīng)及時采取處理措施?！?〕進(jìn)展鉆桿裝卸時注意與鉆機(jī)操作手的配合，防止鉆桿未裝好前啟動導(dǎo)致人員受傷。6.3導(dǎo)管注漿施工平安〔1〕泥漿排渣鉆機(jī)，要作好排水和泥漿池，防止污染環(huán)境。〔2〕導(dǎo)管注漿時，施工人員要防止正對注漿管?！?〕經(jīng)常檢查并及時更換損壞的注漿管接頭。七、質(zhì)量控制措施7．1鉆質(zhì)量〔1〕鉆前，準(zhǔn)確測定的平面位置、傾角、外插角，并對每個進(jìn)展編號?！?〕格控制鉆平面位置，管棚和超前錨桿不得侵入隧洞開挖線相鄰的鋼管不得相撞和立交。〔3〕終后，要檢查錨桿的位置、深、向和外插角，然后用高壓風(fēng)將鉆吹洗干凈。7．2注漿質(zhì)量保證措施1、注漿順序：先注無水，后注有水。注漿速度一般從快到慢。2、布：按設(shè)計畫出位，并進(jìn)展位編號，注漿時作好詳細(xì)記錄，防止漏注。3、鉆：施鉆開時慢速進(jìn)鉆，之后按正常鉆速進(jìn)鉆。底最大誤差控制在10cm以。4、注漿材料水泥，選用P.O.32.5及以上級別的普通硅酸鹽水泥。拌合用水：水質(zhì)應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定。5、漿液格按配合比控制。6、注漿連通注漿管路后，用注漿泵先壓水檢查管路是否漏水，根據(jù)施工要求再進(jìn)展壓水試驗，以沖洗裂隙，擴(kuò)大漿液的通路，增加漿液的沖塞密實性。7、購進(jìn)的水泥必須有試驗合格證，按規(guī)定抽檢合格并經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)后可使用。水泥采用大廠生產(chǎn)的產(chǎn)品，每批水泥要做原材料試驗，并將試驗報告單連同廠商的材質(zhì)檢驗合格證書報監(jiān)理工程師。水泥放置在枯燥可靠的倉庫，過期水泥不得使用。7.3注漿文明施工及環(huán)境保護(hù)措施1、施工前，對所有作業(yè)人員開展全員文明及環(huán)境保護(hù)施工教育，使全體施工人員加強(qiáng)思想認(rèn)識，重視文明施工及環(huán)境保護(hù)工作。2、施工用電按施工組織設(shè)計布置，不亂接亂扯，供電設(shè)施良好，照明充足。3、建筑材料堆碼按制定的文明施工管理方法要求及平面布置圖分類堆放，并用標(biāo)識牌標(biāo)識清楚，禁混堆亂放。4、所有施工人員及管理人員一律配帶