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隧道管棚施工方案

郴宁高速公路第八合同段

羊角脑隧道大管棚施工方案

中铁十三局郴宁项目经理部

(2008年12月1日)

一、工程概况

郴宁高速08标羊角脑隧道进洞口段地势低缓,所处围岩自稳能力差,层间裂隙发育,处于碎石土及全风化砂岩段落。雨水季节上部会有地表水渗漏。残坡积层厚度大,土体中孤石及风化残留体普遍发育,软弱不均,土体结构性强,易受扰动破坏。

针对洞口地质条件较差,且为S5a(浅埋ⅴ类围岩),相对埋置深度较浅,不易成洞,设计要求施工时首先施工大管棚,以保证成洞面开挖的稳定和安全。设计时在S5a类围岩段落设计有大管棚,长度分别为左线进口40m(ZK151+170~210);右线进口35m (YK151+160~195);左线出口30m(ZK154+035~065);右线出口24m(YK153+981~YK154+005)。

二、管棚施工参数:

1、钢管规格:热轧无缝钢管Ф108mm,壁厚6mm,节长3m,

6m

2、管距:环向间距50cm。

3、倾角:仰角20(不包括路线纵坡),方向:与路线中线平行。

4、钢管施工误差:径向不大于20cm ,隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50% ,相邻钢管的接头至少需错开1米。

5、管棚连接:采用丝扣连接。

三、施工准备:

1、利用隧道洞口的现有场地、已实现了“三通一平”即水通、电通、风通、场地平整。

2、洞口仰坡开挖已完成,锚喷防护与管棚同时平行施工。

四、施工工期:

进出口整体工期 2008年11月22日~2008年12月31日。

五、施工方法及顺序

1、管棚施工

采取台阶开挖的方法。在开挖时,距离拱顶先下挖1.5米高度,做出平台,然后施工拱部范围的管棚。拱部管棚施工钻孔时注意钻孔方向的控制,拱顶范围钢花管以隧道中心线为基础上仰20,左侧钢花管向管外插1.50,右侧钢花管向管外插1.50,用全站仪测定中线,水准仪配合垂球吊线的方法测定仰角,准确定位。拱部施工结束再继续下挖2米,进行两侧管棚施工,直至结束。

2、根据地质条件和施工条件,一个洞口采用一台钻机进行作业,施工顺序从拱顶开始,两侧对称进行施工,钻孔时钻机距工作面距离一般情况下不少于2m,同时钻孔以风动潜孔冲击钻进法为主,辅以合金管钻。

开钻时,先低速低压,等成孔几米后,再加速加压。钻进过程中,必须沿钻机定位后定下来的基线钻孔,随时检查钻孔方向的准确度,根据地质情况的变化,选择不同的钻头,当遇坚硬孤石不能钻进时,采用冲击钻头,把岩石击碎,为普通稍软岩石或土质时,采用合金管钻进行钻进。钻进过程中岩土对管壁的阻力较大,前段开孔采用φ130mm钻头,以便于钢管容易顶入,钻进过程遇特殊复杂地层,如不能钻进或难以成孔时,采用预注浆加固钻进成孔。

钻孔参数:

a、钻孔直径: 130mm(比钢管直径大22mm)

b、钻孔平面误差:不大于20cm

钻孔时的孔斜测定措施:

a、扶正器扶正钻具

b、水准仪根据高差调整角度。

c、岩心管扫孔检查控制,发现孔斜超过允许范围,则停止钻孔,进行注水泥浆充填,凝固后重新钻孔。

3、按设计位置施工,先打有孔钢花管,环向间距100cm,注浆后在每两根有孔钢花管中间再打无孔钢花管,无孔钢花管作为检查管,检查注浆质量,钻机立轴方向必须准确控制,以保证孔口的孔向正确,每钻完一孔,便顶进一根钢管,钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜度超过设计要求,及时纠正。

4、扫孔

用φ108mm岩芯管进行扫孔,目的是清除孔内岩碴和顺通孔道。岩芯管长度不小于3m为宜,长度稍长更好。如遇下管困难,连续扫孔几次,同时借助高压空气吹洗,直到孔内清扫干净。

5、下管:

φ108mm钢管管壁打孔,布孔以梅花型布置,孔径为10~18mm,孔间距为20~25cm,导管尾部留不钻孔的止浆段,最终钢管外侧预留长度应大于2米,满足套拱施工要求。

为使钢管接头错开,加工钢管时将钢管进行钢节编号,根据加工的钢管节搭配好并做好记录待用。下管时,当孔壁不易坍塌时,采用直接撞击法将导管撞击至设计位置,当孔壁容易坍塌时,用导管与钻头同时钻进的方法。钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm,为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用3m管,编号为偶

数的第一节管采用6m钢管,以后每节均采用6m长钢管。如钢管顶进遇到故障,顶不进时,查清原因,必要时重新扫孔后再将钢管顶进。

钻进过程中地质情况判断:根据钻孔的速度,岩土取芯,司钻压力等情况判断此钻孔管段地质情况,并及时作好施工记录,根据记录数据绘制地质剖面图和展开图,为开挖施工提供参考。

6、注浆:

管棚按设计位置施工,根据实际施工地质条件,采用一次全钻孔注浆,当岩石破碎.裂隙发育时将采用前进式注浆,即钻孔一段注浆一段,清孔钻进后再注浆,一直循环至注浆终孔。在岩石裂隙不够发育,岩层稍好时采用后退式注浆,即一次钻孔到注浆孔终深,再从孔底利用止浆塞分段压浆后退至孔口。注浆后再打无孔钢花管,无孔钢花管可以作为检查管,检查注浆质量。

管棚注浆达到浆液扩散半径不小于0.5m,根据岩石情况选定注浆方式,注浆采用水泥---水玻璃浆液,水泥浆与水玻璃体积比1:0.5,水泥浆水灰比1:1,水玻璃浓度35波美度,模数:2.4注浆压力:初压0.5—1MPa,终压2MPa。

注浆时要求:

(1)注浆前将管棚钢管口用2mm钢板做出6cm变径口,与管棚钢管口焊接,6cm变径口焊接堵浆塞与注浆管丝扣连接。

(2)在钢花管中沿管壁安设φ15mm的塑料硬管至孔底,在管口(外端)处与堵浆塞排气孔相连接,作为排气孔(安设注浆阀门)。

(3)注浆采用从孔口一次注入,为使管内浆液饱满密实,注浆时等排气孔有浆液流出,进行终压注浆,直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止。后闭其阀门。

(4)注浆前先进行注浆现场试验,争取通过试验按实际情况确定,以利施工注浆结束后及时清除管内浆液,并用M30水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度。

7、套拱施工

待管棚注浆结束后进行套拱施工,用三榀I18型钢制作而成的钢拱架作为模架,支撑稳固后,于模架外侧安设模板,按设计布筋,保证布筋准确,然后进行套拱砼的施工。

8、施工过程技术措施:

(1)在钻孔过程中用测斜仪测定量测钢管钻进的偏斜度,发现偏斜超过设计要求,及时纠正。

(2)在钻进过程中注意控制水量不过分冲刷孔壁;应能形成泥浆护壁。

(3)管棚注浆时注意调试好浆液的配合比,控制注浆压力和注浆量,以达到设计注浆效果。

(4)配制水泥-水玻璃浆液时,严防水泥包装纸及其它杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前,对浆液进行过滤,未经过滤网过滤的浆液不允许进入泵内。

(5)配制的浆液在规定的时间内注完。

隧道管棚施工方案

隧道管棚施工方案

隧道管棚施工方案

隧道管棚施工方案

九、施工进度计划安排

根据现场实际情况,计划4个管棚施工时间安排为2008年11月22日—2008年12月31日,总计39天。具体如下:

1、隧道进口右线35m(YK151+160~195)计划工期2008年11月22日-12月9日

2、隧道进口左线40m(ZK151+170~210)计划工期 2008年12月10日-12月30日

3、隧道出口右线24m(YK153+981~YK154+005)计划工期2008年12月16日-2008年12月31日

4、隧道出口左线30m(ZK154+035~065)计划工期2008年12月1日-12月15日

十、质量控制

1、严格按有关施工规范及标准进行施工,以工作质量保证工序质量,以工序质量保证工程质量。

2、强化以各级第一管理者为首的自检体系,自控体系,立足自检自控,责任落实到人,严格实行奖惩制度。

3、对所有工程的原材料进行检测,钢管、水泥等厂供材料必须附合格证书。不同来源的材料分类堆放,作好标志。

4、在施工时现场质检工程师要全程跟踪旁站,发现问题及时做出解决办法,同时做好施工原始记录。

5、质量保证体系框图如下:

隧道管棚施工方案

十一、安全文明措施:

1、操作人员严格遵守操作规范,特殊工种须持有相应的上岗证。

2、对现场施工人员加强安全、质量教育,服从指挥,安全生产。

3、对钻孔及注浆排出的废料及时清除。

4、坚持科学管理、文明施工,做到施工现场整洁有序,工完场清。