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1、京沈客专XX段XX-X标XX隧道(DKxxx+260DKxxx+040)大管棚专项作业指导书复核:中铁十二局集团京沈客专XX段TJ-2标三工区工程部2014年7月27日大管棚专项作业指导书1、编制依据1、编制依据高速铁路隧道工程施工质量验收标准(TBlO753-2023)高速铁路隧道工程施工技术指南铁路隧道工程施工平安技术规程(TB10304-2023)铁路混凝土工程施工质量验收标准(TBlo4242023)铁路混凝土工程施工质量验收补充标准(修订后2023年)双线隧道复合式衬砌参考图图号：京沈客专施隧参01-0732、编制范围新建铁路北京至沈阳铁路客运专线施工图XX段XX隧道(DKXXX+2
2、60DKxxx+040)进出口大管棚施工。3施工队伍安排XX隧道每处洞口大管棚施工劳动力组织见表1表1隧道洞口大管棚施工劳动力组织序号工种人数职责1施工指挥1负责总体指挥。2技术员2负责技术指导、技术监控。3测量工3负责布孔、定位、测量。4普通工3负责装卸钻杆、装接钢管。5电工1负责供水、供电。6电焊工2负责焊接。7汽车司机1负责运输。8调度1负责调度及平安。9注浆工4负责注浆。10加工组2负责加工。11机械司机2负责注浆机、空压机。12钻孔工R负责钻孔、打管。合计钻机作业平台开挖-I4.机械设备配置测蠢线XX隧道每处洞口大管棚施工主要机懵设备见表2施作导向墙、安设导向管机械设备名称性能数量装
3、载机2钻孔3m1台空压机LG-20厩203n1价棚管制作棚管安设7m3分2台切割机GQ50CC、2台由母机封闭工作面/口3台注浆材料及机具准备T注浆3/h1套钢架弯曲机IoOTJ6KW1台5.大管棚施工工艺洞身开挖及支护大管棚施工工艺流程见下列图所示：大管棚施工工艺流程图6.大管棚施工方法6.1、 钻机工作平台开挖首先根据钻机自身高度确定台阶的开挖高度，由原地面自上而下挖台阶，仰坡面需竖直开挖，以便管棚导向墙施作。当挖至台阶底部时，形成管棚钻机施作平台。考虑钻机平台高度不能满足导向墙施作高度，需将开挖平台两侧以外的位置进行加深，具体开挖断面如下列图所示。开挖方法主要采用机械开挖，人工用风镐配合
4、，挖机、装载机装渣、汽车运输出渣。管棚作业开挖断面示意图6.2、 测量放线我部技术人员首先复核线路中线、水平，根据线路中心线控制桩及高程控制点在仰坡面标识出隧道中心线及外拱顶标高，并根据暗洞开挖轮廓线在仰坡面画出外拱弧，做为导向墙立模的依据，根据导向墙的里程控制好导向墙内外模的高度，并预留相应的沉降量。6.3、 施作导向墙、安设导向管(1)工字钢安装长管棚需设置导向墙，导向墙内设3根工18工字钢架，间距Inu每根钢架分为三个单元，钢架必须保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，钢架各单元由连接板焊接成型，并用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查，每根钢架每端共需4
5、套螺栓、螺母。钢架安装时应严格按照设计中线及水平位置架设，安装尺寸允许偏差：横向和高程为O+5cm,垂直度2。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下1520cm。在灌注混凝土时钢架应全部被混凝土覆盖，钢架保护层厚度不得小于40mm。钢架在加工完毕以后应在水泥地上试拼，钢架周边拼装允许偏差为3cm,平面翘曲应小于2cm。3桶钢架间纵向采用22钢筋按环向Inl间距布置，并与钢架焊接牢固，钢架落底需置于稳固的基岩上，拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。安装工字钢时，应保证工字钢底部到内模顶面的距离到达15Cm(即工字钢底部的混凝土保护层厚度套拱拱架加工图如下：(2)导向管埋设：工
6、字钢架架设完成后，进行导向管的埋设，导向管采用直径为14Onlm的无缝钢管(壁厚6mm),导向管的长度是2.0m,环向间距根据管棚间距而定。为了防止导向管在灌注混凝土时发生位移，导向管按照设计要求焊接在工字钢架上。导向管中心线位置允许偏差9mm,尺寸允许偏差+IOmm或0mm。安装导向管时，应严格控制导向管的环向间距及纵向位置。为满足设计要求，可先在工字钢架项面标定出导向管的位置，并按间距、方向角要求布置导向管，导向管纵向与线路方向需一致，外插角角度为13。，以免管棚钻机钻孔侵入洞身开挖断面。为防止混凝土浇注时砂浆进入并堵塞导向管，安装导向管时需与端模抵紧并采取措施使其牢牢固定在端模上。导向管
7、布置及钢架连接如下:(3)模板安装：导向管钢板之间通过螺栓连接，模板拼装示意图如下所示。为确保导向墙内模圆顺，导向墙端头模板采用5厘米厚木板安装，木板间连接采用加背撑方式进行加固，木模板与钢模板之间采用扒钉或钢钉连接牢固。在安装模板前应检查模板尺寸除顶面高程允许偏差IOmm,导向墙边缘位置允许偏差+1Omm或Omm；模板平整度不得大于5mm,模板外表错台允许偏差2mm。模板安装需牢固可靠，模板与混凝土接触面需涂刷脱模剂。(4)混凝土浇注：混凝土浇注前，需再次对模板、导向管进行检查，并作必要的较正。模板的中线、水平及尺寸必须符合设计要求，预埋件的位置必须正确，模板安装及支架必须牢固紧密，导向墙采
8、用C20混凝土浇注，施工过程中，需严格控制材料的质量，加强混凝土的拌合、运输、浇注、养护等各个环节质量控制。混凝土统一由拌合站集中供给，混凝土灌车运输，人工配合机械浇注并捣固密实，浇注顺序为自拱脚两侧对称浇注，直至拱顶。(5)混凝土养护：混凝土浇注完毕后，需及时进行养护，养护龄期不得少于7天。6.4、 封闭开挖面开挖面封闭采用湿喷混凝土方式，形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。喷射碎的强度为C20。6.5、 钻孔(1)钻孔采用管棚钻机进行，钻机平台的高度根据钻机的可调控范围以及钻孔顺序进行确定，由于钻机顺序按高孔位向低孔位进行，平台位置相应自上而下进行逐步降低，以满足钻孔需要。(2)为了便于
9、安装钢管，钻头直径采用120三,先施工奇数后偶数。(3)岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。(4)钻机开钻时，应低速低压，待成孔IOm后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。(5)钻进过程中经常测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。(6)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。(7)认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测报参考资料，从而指导洞身开挖。(8)工艺要求钻机就位时用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机杆轴线和导向轴线相吻合。需要搭设钻机平台时，
10、应满足承受机具、材料、人员荷载要求，连接牢固、稳定，防止施钻时产生不均匀的下沉、摆动、位移等影响钻孔的质量。钻孔时经常测量孔的斜度，发现误差超限应及时纠正，至终孔仍然超限者应封孔，原位重钻。在钻孔时，假设出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。钻孔时，应认真填好钻孔记录，除记录钻孔深度、方向角外，还应根据孔出屑或取芯情况记录不同孔时的围岩情况，到达超前探测围岩的目的。孔钻完之后应进行清孔。6.6、 管棚的加工(1)成孔后要立即清孔并下管，以免因坍孔造成内堵塞而无法顺利安装。(2)长管棚直径为108无缝钢管，壁厚6mm。管棚管壁上钻小1016mm注浆孔，并呈梅花形布置其纵向、横向间距为15Cnb尾部为不钻
11、孔的止浆段150cmo钢管在同一截面的接头数不得超过管数的50%。编号为双号的钢管不开孔。为了提高钢管的抗弯能力，在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为922,固定环采用短管节，节长5cm,将其与主筋焊接，按0.5m间距设置。(3)管棚在安装前用高压风对孔内进行扫孔、清孔，去除孔内浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。管棚可采用顶进安装，逐节接长，钢管采用丝扣连接，丝扣长15cm,114X6套丝扣钢管长30cm。钢管接头按奇、偶数错开，纵向同一断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少须错开Imo(4)根据设计图纸，管棚加工及安装如下列图所示：6.7、 管棚
12、安装(1)大管棚钢管分为管尖段、标准段、管顶段。长管棚的钢管在钢筋加工棚加工，加工好后采用现场安装。(2)大管棚钢管安装时，首先用挖掘机吊起管尖段钢管，人工进行对孔、推顶，如人工无法推顶钢管进孔时，钢管外露局部应用门式架等搭设临时支撑点。管尖段钢管与第二标准段钢管采用长30cm6114X6套丝扣钢管丝扣连接，管尖段钢管与第二标准段钢管内丝扣长15cmo第二标准段钢管用挖掘机吊起与管尖段钢管同高，然后人工丝扣相接。丝扣相接完毕后，用门式架等搭设临时支撑点，挖掘机顶管。当第二标准段钢管顶进还剩下23m,再用上述方法将第三段、管顶段钢管相接并顶管。以此类推，完成整条大管棚钢管的接长和安装。6.8、
13、注浆(1)管棚安装完成后进行注浆，浆液采用水灰比为1：1的水泥浆液，应通过现场试验合格注浆参数。注浆顺序原那么上由低孔位向高孔位进行。首先对钢管进单液注浆，初压O5LOMPa、终压2.OMPa。(2)工艺要求注浆前应采用喷混凝土加注浆或其它的方式对开挖工作面进行封闭，形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。注浆的顺序原那么上由低向高依次进行，有水时从无水孔向有水孔进行，一般采用逐孔注浆。注浆压力根据岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定，一般情况下注浆初始压力取0.5LOMPa,注浆终压取1.0-2.OMPao注浆方式：在管棚口直接注浆，注浆管深入管棚内0.20.5m。以单孔设计注浆量和注浆压
14、力作为注浆结束标准，其中应以单孔注浆量控制为主，注浆压力控制为辅，注浆到由108无缝钢管(壁厚6mm)与导向管之间的空隙连续流出水泥浆为止；注浆时要注意对地表以及四周进行观察，如压力一直不上升，应采取间隙注浆方法，以控制注浆范围。注浆时，应对注浆管进行编号(注浆编号应和埋设导向管的编号一致)，每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录，以保证注浆量、注浆记录包括：注浆孔号、注浆机型号、注浆日期、注浆起止时间、压力、水泥品种和标号、浆液容量和注浆量。灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度，因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。注浆孔封堵方式：采用钢板在钢管口焊接封堵，预留注浆管，注浆管必须安装阀
15、门，堵头必须封闭严实。注浆完成后采用快干水泥砂浆进行封堵108无缝钢管(壁厚6mm)与导向管之间的空隙。管棚注浆工序流程图如下：6.9、 注浆异常现象处理(1)发生串浆现象，即液浆从其他孔中流出时，采用多台泵同时注浆或堵塞串浆隔孔液浆；(2)水泥浆压力突然升高，可能发生堵管，停机检查；(3)注浆进浆量很大，压力长时间不升高，那么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歇式注浆，使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能防止产生注浆不饱满。6.10、 注浆时应考前须知(1)浆液配制：水泥浆采用卧式搅拌机拌和。水灰比1：Io在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径，现场通过试验确定。配制浆
