超前支护施工作业指导书

超前支护施工作业指导书一、 工程概况北京地铁5号线土建工程3标段为一站一区间。蒲黄榆站-天坛东门站区间起讫里程为K3+104- K4+794.850，全长1690.5m；包括停车线及单渡线，及设置联络通道及风井等。天坛东门站起讫里程为K4+794.850-K4+981.15，中心里程K4+900，全长186.3m,总宽度23.776m，为地下双层岛式车站，主体为三拱两柱双层结构。区间及车站初期支护均采用管棚及小导管超前支护施工工艺，管棚及小导管施工总量约1240t。因此，超前支护施工是施工过程中重点控制的环节，必须给予高度重视。为提高施工人员的超前支护的技术水平，保证本工程的施工质量，我们按相关规范及标准，编制此超前支护施工作业指导书。二、管棚施工工艺及操作要点2.1开挖管棚工作室2.1.1 管棚工作室长6m，软弱围岩中开挖,必须及时施作初期支护。为便于架设钻机,安设钢管，工作室应挖至区间隧道开挖轮廓线以外0.8m。2.1.2根据现有水平孔钻进技术条件，隧道分段施作管棚。首先施工第一段管棚工作室，施作第一段管棚，注浆后进行隧道掘进。第一段管棚段开挖9m后，进行第二段管棚工作室施工及钻孔，纵向管棚搭接长度3.0m。以此类推，完成管棚超前支护施工。2.2 搭设平台、安装钻机、测定孔位2.2.1 钻机平台采用枕木搭建，平台满铺松木板。根据管棚孔的位置，分层加高钻机平台。钻机平台搭设好以后进行钻孔,钻孔顺序由高孔位向低孔位进行, 可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位、定向。2.2.2 安装钻机。进钻前，以坐标法在掌子面标定管棚孔位。钻机平台要稳固，钻机要安装牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、移动而影响钻孔质量。2.2.3 钻机定位。钻孔方位要求根据线路中线与管棚工作室的位置确定，必须精确核定钻机位置。架立钻机时用罗盘、挂线相结合的方法，确保钻机轴线与管棚设计轴线相吻合。2.3 管棚孔钻进否合格钻机就位测量布孔钻机大臂矫正钻机固定钻孔及接长钻杆钻孔接长准备管棚跟进钻杆分节退下撤管棚机加工管棚及管节注浆材料准备注浆机准备清孔注浆效果检查退机注浆固结围岩开挖管棚工作室2.3.1 管棚孔开孔：开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对长管棚施工工艺流程图组合好的钻具要检查丝扣联接是否紧密。由于考虑到钻孔时钻具下沉，在架好钻机、调整好孔位的水平偏角及仰角后，用翼片式螺旋钻进法路曲线的影响及为后续管棚工作室预留出空间，必须计算管棚打设的仰角及外插角钻进。2.3.2 管棚孔钻进a.为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻进前69m时，要反复校核钻杆方向，调整钻机位置，并用罗盘及挂线检测偏斜无问题后方可继续钻进。b.管棚管下入孔内前要先配管，保证管棚管的同心度。c.加接钻杆和钢套管：当跟管钻进至钢套末端导向墙孔口约30cm时 停钻，然后钻机反转收偏退钻、卸杆，动力头后退至末端加接钻杆或钢套管，此时应先拧紧钻杆，然后再拧紧联接套管。 2.4 注浆： 注浆参数的选择： 注浆扩散半径：0.30.4m； 注浆速度：3050Lmin； 凝结时间：305； 注浆终压：0.71.5MPa； WC： 1：1； HC-T凝结时间可调注浆材料 或水玻璃：波美度40，模数2.6 水泥浆：水玻璃（体积比）：1：1 平均单孔注浆量：Q=3.14R2Lvn=3.140.32400.51.250.6=4.24(m3) 式中：Q:单孔注浆量（m3） L:注浆段长（m），取40m R:浆液扩散半径（m）取0.3m v:注浆段土层孔隙率，取0.5m:浆液损失率，取1.25 n：浆液有效填充率，取0.6 2.4.1 采用上述设计参数配制浆液。2.4.2 注浆采用分段后退式注浆，利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接，注浆套管上准备由出气管与进浆管，由阀门来控制开关，如图所示。然后安装20mm塑料管作为排气管，连接注浆管等各种管路，利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙，防止漏浆。2.4.3 关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。 2.4.4注浆时，采取低压力中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注10分钟，才结束注浆。 2.5 注浆结束标准及效果检查 2.5.1 单孔注浆结束标准：每段注浆都正常进行，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80，或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆。 2.5.2 全段结束标准：设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象。 2.5.3 注浆效果检查：采用分析法，注(压)水试验，开挖取样等方法进行。2.5.4 达不到结束标准，应补充重新注浆直到满足要求为止。2.6 设备材料及人员组织设备材料有：XY-2型工程水平钻机两台，BW150型注浆泵两台，UBJ-3型注浆泵一台，自制搅浆机一台，250型搅拌机一台，盛浆桶两台，空压机一台，HC-T 凝结时间可调注浆材料、普通硅酸盐水泥、40波美度的水玻璃及带有套丝的1086mm钢管若干，方木、钢扒钉、塑料管、木板、注浆管、三通管若干。人员组织：可分两个工班进行作业，每工班15人。其中：施工指挥1人，施工技术指导1人，测量工1人（负责布孔、定位、量测），工人8人（负责破孔、移动钻机、装卸钻杆、安装钢管、拌浆注浆等），电焊工1人，钻机司机2人，材料调度1人。 2.7 防护及预防措施2.7.1 垫高钻机所使用的方木一定要稳固，防止产生沉降、位移及塌落。2.7.2 施工中使用的电力线(注意有否老化，漏电现象)、风管线、水管线要布置整齐，有条理。2.7.3 施钻时，按机械操作规程操作，严防机械伤人。2.7.4 注浆前严格检查机具、管路及接头处的牢靠程度，以防压力过大爆破伤人。2.7.5 要注意及时排水，防止作业面泥泞。2.7.6 钢管内注浆时，操作人员必须带好口罩、眼镜及胶手套。2.7.7 必须具备良好的照明条件。2.7.8 实时注意掌子面的情况，防止注浆压力过大掌子面开裂。 2.8 质量要求 2.8.1 根据施工基准点，按管棚施工图布置管棚孔；孔位偏差不应大于100mm；管棚孔钻进深度误差为-0.2+0.3m；钻孔偏斜率控制在0.8%以内。 2.8.2 钻孔应由高孔位向低孔位进行。 2.8.3 钻孔孔径应比钢管直径大3040mm。 2.8.4 遇卡钻、坍孔时应注浆后重钻。 2.8.5 钻孔合格后及时安装钢管，其接长时连接必须牢固。 2.8.6 注浆浆液必须充满钢管及周围空隙，其注浆量和压力应根据试验确定。三、超前小导管施工3.1、准备工作：（1）所需设备：双液注浆泵2台、浆液拌合机2台、注浆阀门若干、套丝若干、高压胶管、盛浆液桶6个、混合器、玻美计若干、压力表若干。（所投入设备根据各施工队工作面数量确定，状态良好，以必须保证能及时注浆为宜。）（2）小导管加工，采用42.3，壁厚3.25mm普通水煤气焊管，长度根据设计确定，其加工图如附图所示，前端加工10cm尖锥并予以封焊严实，后端预留1.0m不钻孔，中间段沿钢管纵向20cm钻孔，孔径为612mm，孔位互成90，梅花形布置，管尾焊接上铁箍，防止用风枪打入土层时尾部钢管压裂，并要保持管身顺直的要求。小导管制作加工如图下图所示。3）准备水泥浆（水灰比取1：1），水玻璃模数为2.6，浓度为40波美度，水泥浆、水玻璃浆体积比取1：1。4）成立专业注浆工班，工人操作熟练，人数以每注浆工作面不少于8人。3.2、钻孔，打设小导管（工艺流程图如下图所示）（1）严格按照设计要求打设超前小导管（环向与纵向间距满足要求）。（2）测量放样，小导管钻孔根据各工作面设计要求确定。注 浆喷砼封闭掌子面打入小导管测量、放线、定位导管加工焊接注浆阀门小导管与格栅焊接牢固浆液准备（3）钻孔：用手持风钻钻孔或用风枪直接将钢管按设计要求角度打入土中，沿隧道开挖轮廓线布置向外倾斜，角度符合设计要求。（4）焊接套丝：在每根需要注浆的小导管末端焊接套丝，以连接注浆阀门。（5）注浆压力根据实际情况，一般为0.51.0Mpa。3.3、注浆：（注浆工艺流程图如附图所示）（1）注浆前，先喷5厘米厚的砼封闭掌子面，以防漏浆。（2）注浆顺序由下向上进行，浆液用拌合机搅拌。（3）把注浆阀门旋紧固定于每根小导管末端的套丝上，注浆阀门另一端连接高压胶管（高压胶管前端带有套丝）。（4）注浆时将两种不同的浆液分放在两个容器内，使用双液注浆泵或两台注浆泵按配合比分别吸入两种浆液，混合后注入注浆管。（6）注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80，或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，或地表及掌子面漏浆，即可结束本孔注浆。3.