隧道管棚施工方案

1、郴寧高速公路第八合同段羊角腦隧道大管棚施工方案中鐵十三局郴寧項目經(jīng)理部 （2008年12月1日）一、工程概況 郴寧高速08標(biāo)羊角腦隧道進(jìn)洞口段地勢低緩，所處圍巖自穩(wěn)能力差，層間裂隙發(fā)育，處于碎石土及全風(fēng)化砂巖段落。雨水季節(jié)上部會有地表水滲漏。殘坡積層厚度大，土體中孤石及風(fēng)化殘留體普遍發(fā)育，軟弱不均，土體結(jié)構(gòu)性強，易受擾動破壞。針對洞口地質(zhì)條件較差，且為S5a（淺埋類圍巖），相對埋置深度較淺，不易成洞，設(shè)計要求施工時首先施工大管棚，以保證成洞面開挖的穩(wěn)定和安全。設(shè)計時在S5a類圍巖段落設(shè)計有大管棚，長度分別為左線進(jìn)口40m（ZK151+170210）；右線進(jìn)口35m（YK151+160195）；

2、左線出口30m（ZK154+035065）；右線出口24m（YK153+981YK154+005）。二、管棚施工參數(shù)： 1、鋼管規(guī)格：熱軋無縫鋼管108mm，壁厚6mm，節(jié)長3m，6m2、管距：環(huán)向間距50cm。3、傾角：仰角20（不包括路線縱坡），方向：與路線中線平行。 4、鋼管施工誤差：徑向不大于20cm ,隧道縱向同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50% ，相鄰鋼管的接頭至少需錯開1米。 5、管棚連接：采用絲扣連接。三、施工準(zhǔn)備：1、利用隧道洞口的現(xiàn)有場地、已實現(xiàn)了“三通一平”即水通、電通、風(fēng)通、場地平整。2、洞口仰坡開挖已完成，錨噴防護與管棚同時平行施工。四、施工工期：進(jìn)出口整體工期 2008

3、年11月22日2008年12月31日。五、施工方法及順序1、管棚施工采取臺階開挖的方法。在開挖時，距離拱頂先下挖1.5米高度，做出平臺，然后施工拱部范圍的管棚。拱部管棚施工鉆孔時注意鉆孔方向的控制，拱頂范圍鋼花管以隧道中心線為基礎(chǔ)上仰20，左側(cè)鋼花管向管外插1.50，右側(cè)鋼花管向管外插1.50，用全站儀測定中線，水準(zhǔn)儀配合垂球吊線的方法測定仰角，準(zhǔn)確定位。拱部施工結(jié)束再繼續(xù)下挖2米，進(jìn)行兩側(cè)管棚施工，直至結(jié)束。2、根據(jù)地質(zhì)條件和施工條件，一個洞口采用一臺鉆機進(jìn)行作業(yè)，施工順序從拱頂開始，兩側(cè)對稱進(jìn)行施工，鉆孔時鉆機距工作面距離一般情況下不少于2m，同時鉆孔以風(fēng)動潛孔沖擊鉆進(jìn)法為主，輔以合金管鉆

4、。開鉆時，先低速低壓，等成孔幾米后，再加速加壓。鉆進(jìn)過程中，必須沿鉆機定位后定下來的基線鉆孔，隨時檢查鉆孔方向的準(zhǔn)確度，根據(jù)地質(zhì)情況的變化，選擇不同的鉆頭，當(dāng)遇堅硬孤石不能鉆進(jìn)時，采用沖擊鉆頭，把巖石擊碎，為普通稍軟巖石或土質(zhì)時，采用合金管鉆進(jìn)行鉆進(jìn)。鉆進(jìn)過程中巖土對管壁的阻力較大，前段開孔采用130mm鉆頭，以便于鋼管容易頂入，鉆進(jìn)過程遇特殊復(fù)雜地層，如不能鉆進(jìn)或難以成孔時，采用預(yù)注漿加固鉆進(jìn)成孔。鉆孔參數(shù)：a、鉆孔直徑： 130mm（比鋼管直徑大22mm）b、鉆孔平面誤差：不大于20cm鉆孔時的孔斜測定措施：a、扶正器扶正鉆具b、水準(zhǔn)儀根據(jù)高差調(diào)整角度。c、巖心管掃孔檢查控制，發(fā)現(xiàn)孔斜超過

5、允許范圍，則停止鉆孔，進(jìn)行注水泥漿充填，凝固后重新鉆孔。 3、按設(shè)計位置施工，先打有孔鋼花管，環(huán)向間距100cm，注漿后在每兩根有孔鋼花管中間再打無孔鋼花管，無孔鋼花管作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量，鉆機立軸方向必須準(zhǔn)確控制，以保證孔口的孔向正確，每鉆完一孔，便頂進(jìn)一根鋼管，鉆進(jìn)中應(yīng)經(jīng)常采用測斜儀量測鋼管鉆進(jìn)的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜度超過設(shè)計要求，及時糾正。4、掃孔用108mm巖芯管進(jìn)行掃孔，目的是清除孔內(nèi)巖碴和順通孔道。巖芯管長度不小于3m為宜，長度稍長更好。如遇下管困難，連續(xù)掃孔幾次，同時借助高壓空氣吹洗，直到孔內(nèi)清掃干凈。5、下管：108mm鋼管管壁打孔，布孔以梅花型布置，孔徑為1018mm，孔間距

6、為2025cm，導(dǎo)管尾部留不鉆孔的止?jié){段，最終鋼管外側(cè)預(yù)留長度應(yīng)大于2米，滿足套拱施工要求。為使鋼管接頭錯開，加工鋼管時將鋼管進(jìn)行鋼節(jié)編號，根據(jù)加工的鋼管節(jié)搭配好并做好記錄待用。下管時，當(dāng)孔壁不易坍塌時，采用直接撞擊法將導(dǎo)管撞擊至設(shè)計位置，當(dāng)孔壁容易坍塌時，用導(dǎo)管與鉆頭同時鉆進(jìn)的方法。鋼管接頭采用絲扣連接，絲扣長15cm，為使鋼管接頭錯開，編號為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m管，編號為偶數(shù)的第一節(jié)管采用6m鋼管，以后每節(jié)均采用6m長鋼管。如鋼管頂進(jìn)遇到故障，頂不進(jìn)時，查清原因，必要時重新掃孔后再將鋼管頂進(jìn)。鉆進(jìn)過程中地質(zhì)情況判斷：根據(jù)鉆孔的速度，巖土取芯，司鉆壓力等情況判斷此鉆孔管段地質(zhì)情況，并及時作

7、好施工記錄，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)繪制地質(zhì)剖面圖和展開圖，為開挖施工提供參考。6、注漿：管棚按設(shè)計位置施工，根據(jù)實際施工地質(zhì)條件，采用一次全鉆孔注漿，當(dāng)巖石破碎裂隙發(fā)育時將采用前進(jìn)式注漿，即鉆孔一段注漿一段，清孔鉆進(jìn)后再注漿，一直循環(huán)至注漿終孔。在巖石裂隙不夠發(fā)育，巖層稍好時采用后退式注漿，即一次鉆孔到注漿孔終深，再從孔底利用止?jié){塞分段壓漿后退至孔口。注漿后再打無孔鋼花管，無孔鋼花管可以作為檢查管，檢查注漿質(zhì)量。 管棚注漿達(dá)到漿液擴散半徑不小于0.5m，根據(jù)巖石情況選定注漿方式，注漿采用水泥-水玻璃漿液，水泥漿與水玻璃體積比1：0.5，水泥漿水灰比1：1，水玻璃濃度35波美度，模數(shù)：2.4注漿壓力：初壓

8、0.51MPa，終壓2MPa。注漿時要求：（1）注漿前將管棚鋼管口用2mm鋼板做出6cm變徑口，與管棚鋼管口焊接，6cm變徑口焊接堵漿塞與注漿管絲扣連接。（2）在鋼花管中沿管壁安設(shè)15mm的塑料硬管至孔底，在管口（外端）處與堵漿塞排氣孔相連接，作為排氣孔（安設(shè)注漿閥門）。（3）注漿采用從孔口一次注入，為使管內(nèi)漿液飽滿密實，注漿時等排氣孔有漿液流出，進(jìn)行終壓注漿，直至達(dá)到設(shè)計注漿壓力或設(shè)計注漿量時終止。后閉其閥門。（4）注漿前先進(jìn)行注漿現(xiàn)場試驗，爭取通過試驗按實際情況確定，以利施工注漿結(jié)束后及時清除管內(nèi)漿液，并用M30水泥砂漿緊密充填，增強管棚的剛度和強度。7、套拱施工待管棚注漿結(jié)束后進(jìn)行套拱施

9、工，用三榀I18型鋼制作而成的鋼拱架作為模架，支撐穩(wěn)固后，于模架外側(cè)安設(shè)模板，按設(shè)計布筋，保證布筋準(zhǔn)確，然后進(jìn)行套拱砼的施工。8、施工過程技術(shù)措施：（1）在鉆孔過程中用測斜儀測定量測鋼管鉆進(jìn)的偏斜度，發(fā)現(xiàn)偏斜超過設(shè)計要求，及時糾正。（2）在鉆進(jìn)過程中注意控制水量不過分沖刷孔壁；應(yīng)能形成泥漿護壁。（3）管棚注漿時注意調(diào)試好漿液的配合比，控制注漿壓力和注漿量，以達(dá)到設(shè)計注漿效果。（4）配制水泥-水玻璃漿液時，嚴(yán)防水泥包裝紙及其它雜物混入。拌好的漿液在進(jìn)入貯漿槽及注漿泵之前，對漿液進(jìn)行過濾，未經(jīng)過濾網(wǎng)過濾的漿液不允許進(jìn)入泵內(nèi)。（5）配制的漿液在規(guī)定的時間內(nèi)注完。六、主要機具設(shè)備：名稱規(guī)格或型號單位數(shù)

10、量功能作用電動鉆機XY-28-300套2鉆孔液壓泵鉆30KW臺2提供鉆機動力注漿泵BW-250/50臺1注漿漿液攪拌機7.5KW臺1攪制漿液七、主要材料計劃（4個洞口）材料名稱單位數(shù)量功能作用1086mm有孔鋼花管kg27401086mm無孔鋼花管kg2740絲扣1086mm鋼管kg1883M30水泥砂漿m339.85425#水泥t170.93注漿用水玻璃(35波美度)t151.37注漿用22螺紋鋼kg5768套拱12螺紋鋼kg14568圓鋼kg1000C25混凝土m396套拱八、人員計劃：名稱單位數(shù)量功能作用施工技術(shù)組名4負(fù)責(zé)施工生產(chǎn)組織技術(shù)管理成孔組名4鉆孔、安管注漿組名4注漿及協(xié)助下管機

11、修組名2維修機械及輔助施工九、施工進(jìn)度計劃安排根據(jù)現(xiàn)場實際情況，計劃4個管棚施工時間安排為2008年11月22日2008年12月31日，總計39天。具體如下：1、隧道進(jìn)口右線35m（YK151+160195）計劃工期2008年11月22日-12月9日2、隧道進(jìn)口左線40m（ZK151+170210）計劃工期 2008年12月10日-12月30日3、隧道出口右線24m（YK153+981YK154+005）計劃工期2008年12月16日-2008年12月31日4、隧道出口左線30m（ZK154+035065）計劃工期2008年12月1日-12月15日十、質(zhì)量控制1、嚴(yán)格按有關(guān)施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，以工作質(zhì)量保證工序質(zhì)量，以工序質(zhì)量保證工程質(zhì)量。2、強化以各級第一管理者為首的自檢體系，自控體系，立足自檢自控，責(zé)任落實到人，嚴(yán)格實行獎懲制度。3、對所有工程的原材料進(jìn)行檢測，鋼管、水泥等廠供材料必須附合格證書。不同來源的材料分類堆放，作好標(biāo)志。4、在施工時現(xiàn)場質(zhì)檢工程師要全程跟蹤旁站，發(fā)現(xiàn)問題及時做出解決辦法，同時做好施工原