超前大管棚方案

1、管棚施工方案一、工程概況1、工程簡(jiǎn)介瓢里隧道位于K2+140K2+900處，全長(zhǎng)760m，隧道進(jìn)出口圍巖等級(jí)均為V 級(jí)圍巖，K2+140處有一座廟宇位于隧道口正上方，且短期內(nèi)無(wú)法進(jìn)行拆遷。經(jīng) 綜合考慮從K2+900處進(jìn)洞，該出圍巖較差，增設(shè)超前大管棚支護(hù)。2、設(shè)計(jì)概況（1）、該隧道出口段設(shè)計(jì)管棚長(zhǎng)27.4m，根數(shù)為29根；C25鋼筋混泥土澆 筑厚度70cm。套拱內(nèi)采用I18型鋼三棉作為管棚內(nèi)導(dǎo)向管支架，間距為80cm， 內(nèi)側(cè)保護(hù)層厚度為15cm。（2）、導(dǎo)向管采用6 127X4mm孔口管，間距50cm，外插角度0.51度； 加固采用6 22鋼筋，單根長(zhǎng)度100cm，環(huán)向間距1m。管棚鋼管采用中

2、108*6mm 熱軋無(wú)縫鋼管。（3）、注漿要求：水泥凈漿，水泥水灰比1:1，注漿初始?jí)毫?.51.0MPa， 終壓2.0MPa，壓力穩(wěn)定時(shí)間為1-5分鐘。3、主要工程量套拱（弧長(zhǎng)22.95m）C25砼套拱（m，）C25套拱基礎(chǔ)（m，）I18型鋼 (kg)270 x240 x10mm鋼板 (kg)M20高強(qiáng)螺栓（套）6 127 x4mm孔口管(m)6 22連 接鋼筋 （kg）6 16固定鋼筋（kg）32.132.81662.25213.92725868.53123.71管棚長(zhǎng)（m）管棚6 108x6mm 鋼管(m)42.5級(jí)水泥漿 （m，）M30水泥砂漿 （m，）止?jié){閥（個(gè)）27.4794.66

3、2.385.7529二、施工方法（1）施工準(zhǔn)備一（2）測(cè)量放線一（3）導(dǎo)向墻施工、制作鋼花管一（4）鉆 機(jī)到位一（5）鉆孔一（6）清孔一（7）頂進(jìn)鋼花管一（8）焊接止?jié){閥一（9）注漿管路檢查一(10)注漿-(11)注漿效果檢查-(12)結(jié)束。1、施工準(zhǔn)備、熟悉設(shè)計(jì)文件及相關(guān)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范。、施工前提前備足施工用材料，需進(jìn)行加工的材料及時(shí)加工。、測(cè)量組準(zhǔn)確放樣導(dǎo)向墻及洞口管棚具體位置。、洞口開(kāi)挖預(yù)留大管棚施作臺(tái)階：開(kāi)挖至拱頂最高處管棚位置下150cm 處留平臺(tái)，開(kāi)挖至大管棚施工最低點(diǎn)下150cm處停止。預(yù)留梯形作業(yè)平臺(tái)，既 利于穩(wěn)定掌子面，又方便施作大管棚作業(yè)臺(tái)架。、編制好技術(shù)交底，組織相關(guān)人員

4、進(jìn)行施工前培訓(xùn)。2、導(dǎo)向墻施工在隧道明暗交界處K2+895處由小里程往大里程架立3棉I18型鋼拱架，縱 向間距0.8m。立架前，對(duì)型鋼基礎(chǔ)位置進(jìn)行測(cè)量放樣，型鋼基礎(chǔ)采用C25混凝 土進(jìn)行澆筑，長(zhǎng)2m寬0.7m高1m。架立時(shí)，由測(cè)量人員用儀器準(zhǔn)確定位，安裝 尺寸無(wú)誤后再用連接鋼板連接成一個(gè)整體全環(huán)封閉，同時(shí)用縱向連接筋進(jìn)行固 定，防止鋼架跑位，連接筋長(zhǎng)1m，環(huán)向間距1m。導(dǎo)向鋼管采用2m長(zhǎng)127mm, 壁厚4mm的鋼管，安裝時(shí)，測(cè)量組配合、采用角度儀在鋼架上部按設(shè)計(jì)間距在 導(dǎo)向鋼架上固定以0.51外插角(與管棚位置方向一致)，外插角應(yīng)考慮隧 道縱向坡度，即外插角實(shí)際角度應(yīng)為設(shè)計(jì)角度與道路坡度相加

5、。導(dǎo)向管安裝用定 位筋定位牢固，管兩端堵塞密實(shí)，防止?jié)沧?dǎo)向墻時(shí)砼進(jìn)入管道。關(guān)模采用標(biāo)準(zhǔn) 組合鋼模板或木模板配合支撐鋼架，要求模板安裝精度高、密封、穩(wěn)固。然后澆 注70cm厚的C25砼(全環(huán)澆筑)包裹導(dǎo)向鋼架和導(dǎo)向鋼管。導(dǎo)向墻完成后，噴 射15cm厚C20砼封閉掌子面，作為注漿時(shí)的止?jié){墻。3、搭設(shè)鉆孔平臺(tái)架、安裝鉆機(jī)鉆機(jī)平臺(tái)用方木搭設(shè)，搭設(shè)平臺(tái)應(yīng)一次性搭好，平臺(tái)上滿鋪木板，搭 設(shè)牢固，以防鉆孔時(shí)鉆機(jī)晃動(dòng)?；虿扇∶鞫撮_(kāi)挖至管棚施作空間位置時(shí)，預(yù)留鉆 機(jī)作業(yè)平臺(tái)；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工實(shí)際情況選定。鉆孔由1臺(tái)鉆機(jī)由高孔位向低孔位進(jìn) 行。平臺(tái)要支撐于穩(wěn)固的地基上，方木縱橫向搭接牢固、穩(wěn)定，防止在施 鉆時(shí)鉆機(jī)產(chǎn)

6、生不均勻下沉、擺動(dòng)、位移而影響鉆孔質(zhì)量。鉆機(jī)要求與已設(shè)定好的孔口管方向平行，必須精確核定鉆機(jī)位置。用經(jīng)緯儀、掛線、鉆桿導(dǎo)向相結(jié)合的方法，反復(fù)調(diào)整，確保鉆機(jī)鉆桿軸線與孔口管 軸線相吻合。4、鉆孔為了便于插管，鉆孔直徑應(yīng)比管棚直徑大20 30mm，鉆孔深度宜大于 設(shè)計(jì)的0.3m。采用120mm鉆頭鉆孔，成孔直徑125mm。對(duì)鉆進(jìn)不能成孔(如發(fā)生塌孔、卡鉆等現(xiàn)象)地帶應(yīng)補(bǔ)漿固結(jié)圍巖， 待圍巖固結(jié)后一次成孔。鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)應(yīng)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(jìn)。鉆孔順序由高位孔向低位孔進(jìn)行。管棚鉆機(jī)鉆深孔時(shí)必須接桿。因此，隨著孔深的增長(zhǎng)，需要對(duì)回轉(zhuǎn)扭 矩、沖擊力及推力

7、進(jìn)行控制和協(xié)調(diào)，尤其要嚴(yán)格控制推力，不能過(guò)大。為了確保鉆桿接頭有足夠的強(qiáng)度、剛度和韌性，鉆桿聯(lián)接套應(yīng)與鉆桿 材質(zhì)相同，兩端加工螺扣。管棚鉆機(jī)固定就位前，測(cè)量人員應(yīng)準(zhǔn)確畫出鉆孔位置。施鉆時(shí)，鉆機(jī)大臂必須頂緊在掌子面上，以防止過(guò)大顫動(dòng)影響施鉆精 度。鉆機(jī)開(kāi)孔時(shí)鉆速宜低，鉆進(jìn)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(shí)停止鉆進(jìn)，人工用兩把管 鉗卡緊鉆桿(注意不得卡絲扣)，鉆機(jī)低速反轉(zhuǎn)，脫開(kāi)鉆桿。鉆機(jī)沿導(dǎo)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(jī)低速送至第一根鉆 桿尾部，方向?qū)?zhǔn)后聯(lián)接成一體。每次接長(zhǎng)鉆桿，均可按上述方法進(jìn)行。換鉆桿時(shí)，要注意檢查鉆桿是否彎曲

8、，有無(wú)損傷，中心水孔是否暢通 等，不符合要求的應(yīng)更換，以確保正常作業(yè)。引導(dǎo)孔直徑應(yīng)比管棚外徑大1520mm，孔深要大于管長(zhǎng)0.3m以上。鉆孔達(dá)到要求深度后，按同樣的方法拆卸鉆桿，鉆機(jī)退回原位。5、清孔驗(yàn)孔用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進(jìn)行反復(fù)掃孔，清除浮渣，確?？讖?、孔深 符合要求，防止堵孔。用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣。用經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀等檢測(cè)孔深、傾角、外插角。6、管棚鋼管頂進(jìn)頂管工藝本方法采用大孔引導(dǎo)和棚管鉆進(jìn)相結(jié)合的工藝，即先在安裝好的導(dǎo)向架上按 設(shè)計(jì)位置固定好大于棚管直徑的引導(dǎo)管6 127 X 4mm，然后利用鉆機(jī)的沖擊和推 力(頂進(jìn)棚管時(shí)鑿巖機(jī)不使用回轉(zhuǎn)壓力，不產(chǎn)生扭矩)將安有工作管頭的棚管

9、沿 引導(dǎo)孔頂進(jìn)，逐節(jié)接長(zhǎng)棚管，直至孔底。鋼管頂進(jìn)的作業(yè)要點(diǎn)管件制作：棚管采用中108*6mm熱軋無(wú)縫鋼管，點(diǎn)焊注漿孔中15mm， 間距15cm，梅花布置。棚管接長(zhǎng)時(shí)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(yù)先焊接在每節(jié)鋼管兩端，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。接長(zhǎng)管件應(yīng)滿足管棚受力要求，相鄰管的接頭應(yīng)前后錯(cuò)開(kāi)，避免接頭在 同一斷面受力。使用潛孔鉆機(jī)施作大管棚時(shí)，用鉆機(jī)頂瀕108mm棚管。在頂進(jìn)時(shí)鉆機(jī) 上必須安裝與管棚直徑相應(yīng)的鋼管頂進(jìn)聯(lián)接套，并在大臂上改換鋼管扶直器。待 引導(dǎo)孔鉆好后，使用頂管大臂進(jìn)行頂進(jìn)作業(yè)。頂管作業(yè)：將鋼管安放在

10、大臂上后，鉆機(jī)對(duì)準(zhǔn)已鉆好的引導(dǎo)孔，低速推 進(jìn)鋼管，其沖擊壓力控制在1.82.0MPa，推進(jìn)壓力控制在46MPa。接管：當(dāng)前一根鋼管推進(jìn)孔內(nèi)，孔外剩余3040cm時(shí)，開(kāi)動(dòng)鑿巖機(jī)反 轉(zhuǎn)，使頂進(jìn)聯(lián)接套與鋼管脫離，鑿巖機(jī)退回原位，人工裝上后一節(jié)鋼管，大臂重 新對(duì)正，鑿巖機(jī)緩慢低速前進(jìn)對(duì)準(zhǔn)前一節(jié)鋼管端部(嚴(yán)格控制角度)，人工持鏈 鉗進(jìn)行鋼管聯(lián)接，使兩節(jié)鋼管在聯(lián)接處聯(lián)成一體。鑿巖機(jī)再以沖擊壓力和推進(jìn)壓 力低速頂進(jìn)鋼管。7、注漿安裝好有孔鋼花管、放入鋼筋籠后即對(duì)孔內(nèi)注漿，漿液由高速制漿機(jī) 拌制。注漿材料：注漿材料為水泥凈漿，水泥漿水灰比為1:1。采用注漿機(jī)將水泥漿注入管棚鋼管內(nèi)，初壓0.51.0MPa，終壓

11、2MPa， 持壓15min后停止注漿。注漿量應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，漿液擴(kuò)散半徑不小于0.5m；若注漿量超限， 未達(dá)到壓力要求，調(diào)整漿液濃度繼續(xù)注漿，確保鉆孔周圍巖體與鋼管周圍孔隙充 填飽滿。（5）注漿時(shí)先灌注“單”號(hào)孔，再灌注“雙”號(hào)孔。（6）施工過(guò)程中，為了防止注漿過(guò)程中發(fā)生串漿,每鉆完一個(gè)孔，隨即就安 設(shè)該孔的鋼管并注漿，然后再進(jìn)行下一孔的施工。（7）注漿異?，F(xiàn)象的處理1）在注漿過(guò)程中，經(jīng)常發(fā)生漿液從其它孔流出的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象稱為串漿。 發(fā)生串漿時(shí)，在有多臺(tái)注漿機(jī)的條件下，應(yīng)同時(shí)注漿，無(wú)條件時(shí)應(yīng)將串漿孔及時(shí) 堵塞。輪到該孔注漿時(shí)，再拔下堵塞物，用鐵絲或細(xì)鋼筋將孔內(nèi)雜物清除并用高 壓風(fēng)或水沖洗，然

12、后注漿。2）注漿壓力突然升高，進(jìn)行注清水，待泵壓正常時(shí)，再進(jìn)行注漿。3）注漿量很大，壓力長(zhǎng)時(shí)間不升高，則應(yīng)調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短凝 膠時(shí)間，進(jìn)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(duì)停留時(shí) 間，以便凝膠，但停留時(shí)間不能超過(guò)水泥砂漿的凝膠時(shí)間。三、施工進(jìn)度計(jì)劃隧道進(jìn)口大管棚施工計(jì)劃用時(shí)20天，見(jiàn)圖5-1施工進(jìn)度計(jì)劃?rùn)M道圖。其中導(dǎo)向墻：8天；大管棚鉆孔：10天；大管棚注漿：7天。圖5-1施工進(jìn)度計(jì)劃?rùn)M道圖序號(hào)工序名稱上旬中旬下旬1導(dǎo)向墻2大管棚鉆孔3大管棚注漿四、質(zhì)量要求1、鉆孔前，按設(shè)計(jì)精確畫出鉆孔位置。2、管棚鉆機(jī)應(yīng)在技術(shù)人員和測(cè)量人員的指導(dǎo)下擺正大臂，按設(shè)計(jì)調(diào)整好鉆 孔角度

13、。開(kāi)鉆速度要慢，待鉆桿進(jìn)入巖體30cm左右后，常速鉆進(jìn)。3、鉆孔平面誤差W15cm，鉆孔角度誤差W0.5。4、控制鉆孔角度，尤其接長(zhǎng)鉆桿后鉆進(jìn)角度應(yīng)嚴(yán)格控制。成孔要孔壁圓、 角度準(zhǔn)、孔身直、深度夠。5、注漿前先注水清孔、引流，要檢查管節(jié)兩端聯(lián)接絲扣，有脫扣和裂紋的 管節(jié)不得使用。6、注漿時(shí)應(yīng)準(zhǔn)確掌握漿液配比，并使?jié){液在管內(nèi)充填密實(shí)。7、大管棚接頭處要錯(cuò)開(kāi)，以利于整體受力。五、安全措施1、大管棚必須在洞身開(kāi)挖前完成。洞口開(kāi)挖時(shí)應(yīng)預(yù)留管棚施工臺(tái)階，搭設(shè) 管棚施工平臺(tái)，鉆機(jī)腳手架平臺(tái)應(yīng)支撐在穩(wěn)固的地基上。在軟弱圍巖地段，立柱 底應(yīng)加設(shè)墊板或墊梁。2、在施作大管棚預(yù)支護(hù)的過(guò)程中應(yīng)設(shè)置必要的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，根據(jù)監(jiān)測(cè)反饋信 息及時(shí)采取相應(yīng)的措施以保證施工安全和施工質(zhì)量。3、洞口導(dǎo)向墻施工為高空作業(yè)，作業(yè)條件差，要求所有施工人員系好安全 帶，配備必要的安全防護(hù)用品。4、鋼架等笨重物品搬運(yùn)安裝時(shí)必須有專人指揮，確保作業(yè)人員安全。5、個(gè)別部位開(kāi)挖需要爆破時(shí)，只須采用松動(dòng)弱爆破，爆破前必須對(duì)周邊進(jìn) 行警戒。6、在導(dǎo)向墻施工前，對(duì)開(kāi)挖邊仰坡按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)措施、噴砼、 等，確保大管棚作業(yè)時(shí)邊仰坡的穩(wěn)定。7、作業(yè)臺(tái)架搭后進(jìn)行認(rèn)真檢查，確保各連接部件牢靠。在施工過(guò)程中經(jīng)常 性對(duì)臺(tái)架進(jìn)行檢查。所有臺(tái)架搭設(shè)時(shí)要