雙井站大管棚施工方案

PAGEPAGE10目錄1、工程概況 31.1工程施工環(huán)境 31.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì) 31.2.1工程地質(zhì) 31.2.2水文地質(zhì) 32、工程特點(diǎn) 33、施工方案 33.1管棚設(shè)計參數(shù) 43.2水平定向鉆進(jìn)方法原理 53.3管棚打設(shè)工法 63.4施工工藝流程 63.5設(shè)備組裝前的準(zhǔn)備工作及鉆機(jī)設(shè)備安裝 63.5.1設(shè)備組裝前的準(zhǔn)備工作 63.5.2鉆機(jī)設(shè)備安裝 63.6調(diào)試鉆機(jī)（方位、傾角） 73.7鉆具組裝 73.8沖洗液流通系統(tǒng) 73.9導(dǎo)向鉆進(jìn) 83.10回次加尺、接線、焊接 83.11探頭盒回取及終孔注漿 94、設(shè)備選型 95、質(zhì)量保證措施 96、安全保證措施 116.1安全保證措施 116.1.1安全用電 116.1.2機(jī)械安全 116.2施工安全 126.2.1焊接作業(yè) 126.2.2起重作業(yè) 12

1、工程概況1.1工程施工環(huán)境7號線雙井站位于北京市朝陽區(qū)，緊鄰北京市CBD核心區(qū)，車站位于廣渠門外大街、廣渠路與東三環(huán)交叉口東側(cè)，與既有10號線雙井站T型換乘，10號線線路為南北走向、7號線線路沿廣渠路東西走向，10號線為2008年通車運(yùn)營。雙井站車站主體采用暗挖法施工，車站兩端為礦山法區(qū)間。雙井站為地下兩層雙柱三跨島式車站，站臺寬度為14m車站主體長度237.6米，標(biāo)準(zhǔn)段寬23.1米，總高16.15米，有效站臺中心處拱頂覆土厚約14.3米，結(jié)構(gòu)底板埋深約31.5米。1.2工程地質(zhì)及水文地質(zhì)1.2.1工程地質(zhì)根據(jù)勘察資料及室內(nèi)土工試驗(yàn)結(jié)果，按地層沉積年代、成因類型，將本工程場地勘探范圍內(nèi)的土層劃分為人工堆積層、第四紀(jì)全新世沖洪積層、第四紀(jì)晚更新世沖洪積層三大層。1.2.2水文地質(zhì)根據(jù)勘察深度范圍內(nèi)，發(fā)現(xiàn)兩層地下水，地下水類型分別為潛水（二）和承壓水（三）?？辈爝^程中未發(fā)現(xiàn)上層滯水，但考慮大氣降水，管線滲漏等因素，不排除場地內(nèi)局部存在該層水的可能性。2、工程特點(diǎn)（1）前期施工對圍巖多次擾動，造成圍巖應(yīng)力重分布將會引起地表沉降，施工過程中應(yīng)嚴(yán)格控制地表沉降。（2）施工工序繁雜，孔位交錯，施工干擾大。（3）孔位多呈弧形布置，鉆機(jī)就位困難。3、施工方案雙井站共設(shè)4個施工豎井和1個1號風(fēng)道臨時施工豎井，上述5個豎井均承擔(dān)雙井站主體施工任務(wù)，因此設(shè)計圖紙要求，每個豎井橫通道破馬頭門進(jìn)入車站小導(dǎo)洞施工前，需要進(jìn)行大管棚+深孔注漿超前加固施工。根據(jù)施工進(jìn)展情況，首先在3號豎井上層橫通道施工完成后，由東西兩側(cè)進(jìn)行車站主體上部導(dǎo)洞施工。導(dǎo)洞施工前，先進(jìn)行車站主體導(dǎo)洞及車站主體初期支護(hù)大管棚施工。上部導(dǎo)洞拱頂主要位于⑤1中粗砂層，起拱線以上采取108mm大管棚＋深孔注漿加固。根據(jù)工程設(shè)計，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合施工場區(qū)地面條件，工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件，我部擬采用“有線儀器定向，一次性跟管鉆進(jìn)法”（即成孔和埋設(shè)管棚一次完成）進(jìn)行大管棚施工。車站上部導(dǎo)洞及主體初支管棚布置圖3.1管棚設(shè)計參數(shù)超前大管棚采用108mm熱軋無縫鋼管，壁厚t=6mm，間距400mm，打設(shè)角度為0～1°。大管棚長度：由3號豎井向1號風(fēng)道方向（向西），單根打設(shè)長度為30m；由3號豎井向2號豎井方向（向東），單根打設(shè)長度為34m，車站主體段，管棚搭接長度5m。管棚打設(shè)長度如下圖所示：管棚打設(shè)長度示意圖3.2水平定向鉆進(jìn)方法原理水平定向鉆進(jìn)方法是非開挖管線施工的一種方法。該方法要求在鉆進(jìn)過程中能準(zhǔn)確測定鉆頭在地下的位置和方向。根據(jù)鉆頭在鉆進(jìn)過程中的位置和方向同設(shè)計軌跡的差異，利用能進(jìn)行調(diào)節(jié)方向的鉆頭（一般為楔型鉆頭）改變鉆頭的鉆進(jìn)方向，從而按設(shè)計要求完成各種管線的鋪設(shè)。鉆頭示意圖如下：如圖所示：鉆頭內(nèi)裝有特制的傳感器，傳感器直接由15V直流供電。顯示屏顯示鉆頭的傾角(水平角度)、面向角(導(dǎo)向板的方向：導(dǎo)向板朝上即為12點(diǎn)，如同鐘面)。打設(shè)角度如果偏下，可以把鉆頭調(diào)到12點(diǎn)，即導(dǎo)向板朝上，直接頂進(jìn)，此時由于導(dǎo)向板底板斜面面積大。受到一個向上的力，鉆頭軌跡就會朝上運(yùn)動。同理在6點(diǎn)糾偏可以使鉆頭軌跡朝下，9點(diǎn)、3點(diǎn)分別是為左、右糾偏方向。如果角度合適，鉆機(jī)會勻速旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，此時鉆桿軌跡一般是平直的。所以導(dǎo)向鉆頭是上下糾偏的關(guān)鍵。至于左右偏差根據(jù)傳感器尾端的發(fā)光裝置來定，通過儀器測量參數(shù)來糾偏。3.3管棚打設(shè)工法根據(jù)本工程的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、施工場區(qū)環(huán)境等具體情況，為防止鉆進(jìn)中地下水及泥沙涌出，確保管棚打設(shè)質(zhì)量，設(shè)計主要程序如下：（1）開孔：用專用開孔鉆機(jī)開出長約800mm～2000mm的φ156孔位；（2）用φ110×6mm鋼管做鉆具，前端裝有導(dǎo)向探頭的導(dǎo)向?qū)Ｓ勉@頭，采用泥漿護(hù)壁，利用有線導(dǎo)向儀監(jiān)控，隨鉆進(jìn)加尺（方位、角度發(fā)生變化時，隨時進(jìn)行修正），將棚管依次打入。同時將鋼管接口焊接嚴(yán)密，直至達(dá)到設(shè)計長度。3.4施工工藝流程 三通一平→人員設(shè)備進(jìn)場→鋪設(shè)"H"鋼軌道→設(shè)備組裝調(diào)試→埋設(shè)孔口管→調(diào)試鉆機(jī)（方位、傾角）→鉆具組裝進(jìn)孔→沖洗液循環(huán)→導(dǎo)向鉆進(jìn)→回次加尺（接線、接口補(bǔ)焊）→孔斜測量→導(dǎo)向鉆進(jìn)→直至設(shè)計深度終孔→回取探頭盒→管內(nèi)及環(huán)狀間隙注漿→移至下一孔位。3.5設(shè)備組裝前的準(zhǔn)備工作及鉆機(jī)設(shè)備安裝3.5.1設(shè)備組裝前的準(zhǔn)備工作(1)設(shè)備檢查：檢查是否有缺件及好壞程度；電機(jī)、鉆機(jī)、泵等測試，運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，所有部件是否完好；液壓系統(tǒng)是否通暢，密封完好度，液壓油泄漏狀況；(2)檢查所有焊接部位是否有開焊，有則補(bǔ)焊；(3)各種部件是否有變形，有則進(jìn)行校正。3.5.2鉆機(jī)設(shè)備安裝(1)鋼墊板規(guī)格=長×寬=250×250mm；脹管螺栓直徑=φ16mm；鋼墊板與基礎(chǔ)固定要牢，強(qiáng)度要高；(2)H型鋼軌找平誤差<3mm；(3)底盤對角線找方誤差±3mm；(4)斜拉筋需繃緊，交叉拉力基本相等；(5)四柱對角誤差±5mm；(6)升降系統(tǒng)：卡瓦等上緊，加強(qiáng)整體性；(7)所有螺母必須擰緊，發(fā)現(xiàn)溢扣者必須換掉；(8)絲杠、頂杠要頂緊、有效，安裝要牢固，確保不因震動而松動或脫落。3.6調(diào)試鉆機(jī)（方位、傾角）（1）鉆機(jī)入孔的方位角及傾角，必須在測量隊提供的可靠的測量數(shù)據(jù)上進(jìn)行；（2）孔位確需移動時，須設(shè)計與監(jiān)理同意，并且計算回歸角度；（3）根據(jù)試驗(yàn)檢驗(yàn)導(dǎo)向鉆頭的糾偏能力，在施工經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上，確定開孔方位和傾角是否增加糾偏角，并以書面形式通知機(jī)臺；（4）計算傾角時應(yīng)將隧道坡度考慮在內(nèi)，鋼管打設(shè)時原則上不允許向內(nèi)偏斜。3.7鉆具組裝（1）鉆頭楔掌板旋轉(zhuǎn)直徑φ≤114mm，楔型面與鉆具（鉆桿）交角≤20°（2）水眼直徑為8～10mm；（3）鉆具前部的導(dǎo)向鉆頭，探頭必須經(jīng)檢驗(yàn)，保證質(zhì)量合格，性能可靠，安裝齊全；（4）探頭盒后部加裝燈光以備隨時測斜之用。3.8沖洗液流通系統(tǒng)（1）沖洗液具體配比根據(jù)具體地層情況確定。泥漿需經(jīng)充分?jǐn)嚢瑁鶆蚺渲贫?。配制時，必須嚴(yán)格執(zhí)行配比；（2）沖冼液必須先配制好后使用，嚴(yán)禁使用中同時加清水、加料；（3）沖洗液流通系統(tǒng)：沖洗液制備→儲漿池→泥漿泵→送水器→鉆具→管外環(huán)狀間隙→孔口回水閥門→高吊管→回漿管（溝）。鉆進(jìn)過程中必須保持上述各流通環(huán)節(jié)的暢通；（4）在施工過程中，應(yīng)根據(jù)不同地層，合理調(diào)節(jié)泵壓、泵量，以免因沖洗液不足引起通道堵塞或因過大導(dǎo)致過量泥沙外排。此工程中，一般宜取中低壓、中小水量。3.9導(dǎo)向鉆進(jìn)（1）導(dǎo)向鉆進(jìn)前應(yīng)對鉆機(jī)定位情況、方位、傾角情況，孔口管對中情況，沖洗液流通以及導(dǎo)向儀顯示情況進(jìn)行全面復(fù)檢，確認(rèn)正常后進(jìn)行試鉆；（2）鉆進(jìn)前須先開泵，待沖洗液流通正常后，方可鉆進(jìn)；（3）鉆進(jìn)時，泵壓應(yīng)控制在0.6～1.0MPa，泵量為10～30L/min為宜。保持中低壓力，均勻中速鉆進(jìn)；（4）為防止水土流失，控制沉降，必要時需采用孔內(nèi)保壓措施。要始終保持回水量小于或等于進(jìn)水量；（5）導(dǎo)向技術(shù)人員隨著不斷鉆進(jìn)，必須時刻觀察探頭角度變化情況，角度偏差大于0.3°時，應(yīng)及時糾偏。當(dāng)糾偏無效、偏差大于0.6°時，應(yīng)停止鉆進(jìn)，及時研究對策，確定方法可行后再施工?，F(xiàn)場須及時進(jìn)行導(dǎo)向數(shù)據(jù)記錄和鉆具前端長度及每次加管長度詳細(xì)記錄；（6）鉆孔出現(xiàn)涌水時，應(yīng)盡量保持泵壓，泵量不能變小，以平衡孔內(nèi)壓力；（7）沖洗液不正常時，嚴(yán)禁繼續(xù)鉆進(jìn)。泵工應(yīng)注意觀察沖洗液變化情況，及時上報有關(guān)負(fù)責(zé)人；（8）導(dǎo)向鉆進(jìn)至10及20米時，應(yīng)分別進(jìn)行一次測斜。發(fā)現(xiàn)超限，及時補(bǔ)救。3.10回次加尺、接線、焊接（1）每根管在下坑前必須進(jìn)行質(zhì)量檢查。管材不得有彎曲，絲扣四周壁厚均勻，絲扣完好合格。管材內(nèi)的鐵屑、贓物及銹皮等必須清除干凈。下坑時避免與硬物相碰，以免損傷管扣；（2）鉆進(jìn)中，每次加尺后，須先鉆進(jìn)后起出進(jìn)行棚管絲扣接縫焊接（即先鉆后焊），以免鉆進(jìn)時的扭力造成開焊。要求每個接縫焊接進(jìn)行自檢，保證焊接質(zhì)量；（3）連接的電線應(yīng)選用導(dǎo)電性能好，外殼絕緣性能好且耐磨的電線。接頭處要用兩層熱縮套管套好，用熱吹風(fēng)機(jī)吹烤貼牢；（4）回次加尺、接線、接管以及焊接過程中，均注意不得將異物遺留或掉入打設(shè)管內(nèi)。3.11探頭盒回取及終孔注漿（1）用φ8mm的鋼絲繩將探頭盒取出，取出時應(yīng)每10米測量一次孔斜情況；（2）單孔打設(shè)驗(yàn)收合格后，通過管內(nèi)壓注水泥漿，對管內(nèi)及管外環(huán)狀間隙進(jìn)行充填；（3）單孔驗(yàn)收合格后，在現(xiàn)場立即辦理驗(yàn)收合格簽證，再轉(zhuǎn)入下一孔位施工。4、設(shè)備選型名稱型號數(shù)量備注水平鉆機(jī)HGT-1002臺定向鉆進(jìn)導(dǎo)向儀DITRACK、SE-1型水平導(dǎo)向儀2套工作平臺（架）H-3型可移動升降式工作平臺2泥漿泵（含注漿）BW-250型2攪拌箱立式離心泵循環(huán)攪拌2因本工程管棚管徑大，故選用功率較大的水平鉆機(jī)。擬選用的鉆機(jī)主要性能如下：HGT-100鉆機(jī)，長11.7m；扭距6000N.m；給進(jìn)力130KN；重量1.5t；電機(jī)功率50KW。5、質(zhì)量保證措施（1）工程開工前，認(rèn)真做好技術(shù)交底，做到人人明白技術(shù)要求，個個分擔(dān)技術(shù)責(zé)任；（2）上崗人員必須經(jīng)過技術(shù)培訓(xùn)，特殊工種必須持證上崗；（3）施工人員嚴(yán)格執(zhí)行北京市施工的有關(guān)規(guī)定；（4）嚴(yán)格按照管棚打設(shè)施工的總體要求和設(shè)計技術(shù)交底的具體要求進(jìn)行每一工序的施工；（5）主要工序均由本工序的負(fù)責(zé)人進(jìn)行自檢，合格后上報工程技術(shù)負(fù)責(zé)人，會同監(jiān)理檢驗(yàn)合格后方可進(jìn)行下一工序施工；（6）管棚施工嚴(yán)格按照設(shè)計要求及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，主要項目如下：①單孔開孔間距為400mm。開孔孔位偏差≤±50mm，若須移位，應(yīng)調(diào)整開孔角度進(jìn)行回歸；②開孔孔位距隧道開挖線為150mm，不允許向內(nèi)偏斜。設(shè)計向外偏角（放射角）在0.2～0.6°③管棚的偏斜應(yīng)控制在5‰以內(nèi)，終端最大控制間距為500mm；④為了保證鋼管連接的同軸性，每根鋼管都必須加車6mm絲扣，采用絲扣連接。絲扣連接一定要擰緊、到位，然后加焊；⑤終孔后，管棚的注漿壓力要控制在0.2～0.5MP之間，注漿壓力不宜偏大。注漿量以出漿口流出水泥漿為準(zhǔn)。⑥管棚孔深允許誤差為±30mm；（7）生產(chǎn)主管、技術(shù)人員、機(jī)手在施工中應(yīng)熟悉地層變化，分析偏斜規(guī)律，根據(jù)情況變化時調(diào)整技術(shù)參數(shù)和開孔角度；（8）各班記錄人員準(zhǔn)確丈量鉆具，準(zhǔn)確記錄鉆桿長度、根數(shù)。各種數(shù)據(jù)記錄要及時。禁止追記或補(bǔ)記，及時校正孔深，交接班要交接清楚；（9）鋼管接縫補(bǔ)焊，嚴(yán)格實(shí)行專人專崗，個人包干，嚴(yán)禁中途找人替焊，如必須找人替焊時，須經(jīng)班長批準(zhǔn)，并記錄在案。交接班時要記錄班次焊口數(shù)量；（10）嚴(yán)把材料質(zhì)量關(guān)，對所有使用的各種材料和零部件，均須由專人一一檢測，不合格者必須剔除，嚴(yán)禁勉強(qiáng)使用或漏檢；（11）鋼管運(yùn)到現(xiàn)場，須由專人清理管內(nèi)鐵屑、雜物、避免漏清。鉆工在加尺前須進(jìn)行復(fù)查，確保管內(nèi)干凈；（12）現(xiàn)場質(zhì)量員對每道工序質(zhì)量必須認(rèn)真監(jiān)督與檢查。發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，在質(zhì)量人員監(jiān)督下及時給予補(bǔ)救；6、安全保證措施6.1安全保證措施安全防范重點(diǎn)為：安全用電、機(jī)械安全、施工安全等。6.1.1安全用電（1）所有施工人員應(yīng)掌握安全用電的基本知識和所用設(shè)備性能，用電人員各自保護(hù)好設(shè)備的負(fù)荷線、地線和開關(guān)，發(fā)現(xiàn)問題及時找電工解決，嚴(yán)禁非專業(yè)電氣操作人員亂動電器設(shè)備；（2）高壓線引至施工現(xiàn)場的室內(nèi)變電所，所內(nèi)通風(fēng)及排水良好，門向外開，上鎖并由專人負(fù)責(zé)，人員不得隨便進(jìn)入，變壓器安設(shè)位置，接地電阻符合規(guī)范要求；（3）配電系統(tǒng)分級配電，配電箱、開關(guān)箱外觀完整、牢固、防雨防塵、外涂安全色、統(tǒng)一編號。其安裝形式必須符合有前規(guī)定，箱內(nèi)電器可靠、完好，造型、定值符合規(guī)定，并標(biāo)明用途；（4）現(xiàn)場內(nèi)支搭架空線路的線桿底部要實(shí)，不得傾斜下沉，與基坑邊及臨近建筑應(yīng)有一定安全距離，且必須采用絕緣導(dǎo)線，不得成束架空敷設(shè)，達(dá)不到要求必須采取有效保護(hù)措施；（5）所有電器設(shè)備及其金屬外殼或構(gòu)架均應(yīng)按規(guī)定設(shè)置可靠的接零及接地保護(hù)；（6）施工現(xiàn)場所有用電設(shè)備，必須按規(guī)定設(shè)置漏電保護(hù)裝置，要定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理解決；（7）現(xiàn)場內(nèi)各用電設(shè)備，尤其是電焊、電熱設(shè)備、電動工具，其裝設(shè)使用應(yīng)符合規(guī)范要求，維修保管專人負(fù)責(zé)。6.1.2機(jī)械安全各種機(jī)械要有專人負(fù)責(zé)維修、保養(yǎng)，并經(jīng)常對機(jī)械的關(guān)鍵部位進(jìn)行檢查，預(yù)防機(jī)械故障及機(jī)械傷害的發(fā)生；在鉆機(jī)操作時，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程，防止機(jī)械傷人事故發(fā)生。6.2施工安全6.2.1焊接作業(yè)（1）工作時應(yīng)穿戴工作服、絕緣鞋、電焊手套、防護(hù)面罩、護(hù)目鏡等防護(hù)用品；（2）焊接作業(yè)現(xiàn)場周圍10米內(nèi)不得堆放易燃易爆物品；（3）作業(yè)前檢查焊機(jī)、線路、料機(jī)外殼保護(hù)接零，確認(rèn)安全；（4）焊接時二次線必須雙線到位，嚴(yán)禁用其他金屬物作二線回路；（5）焊把線不得放在電弧附近或熾熱的焊縫旁，不得碾壓焊把線；（6）氣焊時先開乙炔閥點(diǎn)火，后開氧氣閥調(diào)整火焰。關(guān)閉時先關(guān)乙炔閥，再