洞口管棚施工作业指导书.docx

武九土建4标段隧道工程编号：XXX洞口管棚支护施工作业指导书编制： 复核： 审核： 审批： 批准： 2018年x月xx日发布 2018年x月xx日实施17目 录1、适用范围12、作业准备13、技术要求24、工艺流程45、施工要求56、劳动组织117、材料要求118、机械设备配置129、质量控制及检验1210、安全及环保要求14洞口管棚支护施工作业指导书1、适用范围本作业指导书适用于G8513平凉至绵阳国家高速公路武都至九寨沟（甘川界）段工程WJ4合同段寨子2#隧道洞口管棚支护施工。2、作业准备2.1内业技术准备（1）熟悉和分析施工现场的地质、水文资料，熟悉施工现场环境,排查清施工区域内的地下管线（管道、电缆）、地下构筑物、危险建筑等的分布情况。本工程危险源包括高空坠落、物体打击、触电、机械伤害、坍塌、中毒、火灾、职业病等。（2）砼配合比设计及试验：按砼设计强度要求，做试验室配合比、施工配合比。2.2 外业技术准备（1） 隧道进洞口场地清表；复核地形、地貌、地质参数是否与设计图纸相符，如不符反馈相关信息给监理、业主、设计，修改设计方案或施工措施。根据施工要求，确定隧道施工参与人员人数，搭建相对应生活、办公等临建保障设施。安装生产、生活用水、用电等临时设施。按隧道施工型材、钢筋存放、加工要求规划建设加工场地；隧道施工喷、护、混凝土要求建设混凝土拌合区及混凝土材料区；硬化隧道施工设备区域。硬化隧道施工便道，满足隧道材料、出渣、机械车辆进出及雨天施工要求（2） 安全防护设施、标志牌全部就位。 3、技术要求管棚设计参数钢管规格：管棚采用108mm 热轧无缝钢管，单根长3m、6m，用每节长30cm的热轧无缝钢管（102mm，壁厚6mm）以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。管距：1086mm 热轧无缝钢管环向间距中至中为40cm。倾角：外插角13为宜，可根据实际情况作调整；钢管上钻注浆孔，孔径15mm，孔间距30cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段4.5m。钢管采用单双号编制，奇数孔位第一节管长3m，钢管顶端需有10cm长钻头，钢管尾端需有15cm长内丝。偶数孔位第一节管长6m，钢管顶端需有10cm长钻头，钢管尾端需有15cm长内丝，之后每节钢管长6m，两端需有15cm长丝扣，通过30cm长带外丝的102*6mm连接，丝扣必须拧紧。施工时先打设奇数孔位并注浆，然后打设偶数孔位，以便检查注浆导管的注浆质量。为增加管棚的刚度，钢管安装就位后于管内插入钢筋笼；钢筋笼采用42钢管环外等距焊接3跟22钢筋制成，钢管环每节长4cm，纵向间距1.5m。钢管施工误差：管棚前端不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm。管棚设计参数表管棚规格108*6mm导向管规格127mm*4mm单根长度3m、6m环向间距40cm外插角13注浆管孔径15mm孔间距30cm止浆段4.5m（2）长管棚注浆采用水泥浆液(添加水泥浆液体积5%的水玻璃)水泥浆液水灰比1:1水玻璃浓度：35波美度水玻璃模数：2.4注浆压力：初压0.51.0MPa、终压2.0MPa(3)长管棚需设置导向墙，导向墙采用C30砼，截面尺寸为2m0.7m，导向墙环向长度应根据现场开挖所揭示的实际地质情况，进行调整，确保其基础稳定性。为保证长管棚施工精度，导向墙内设4榀I20a工字钢拱架，I20a工字钢外缘设2m长127壁厚4mm导向管，127*4mm导向管与I20a工字钢使用25带肋钢筋焊接，焊缝长度不小于5d。4、工艺流程施工准备测量放样安装套拱支架钻机定位导向管布置孔周密封处理钻孔插入大管棚安放钢筋笼注浆隧道暗洞开挖。5、施工要求5.1施工准备机械设备和人员进场后，施工驻地、临时便道、拌和站安装、料场、预制场等全面开工，并争取在最短时间内完成驻地、临时便道和拌和站的建设。5.2施工测量隧道洞外控制采用三角测量，洞口设置三个平面控制点，且将控制点设在能相互通视，稳固不动，而且便于引测进洞，能与开挖后的洞口通视之处，尽可能避免干扰，且不会被弃碴掩埋。高程控制采用四等水准测量，每个洞口布设两个高精度水准点。水准点布设在坚固、通视好，施测方便，便于保存且高程适宜之处。两个水准点的高差，以安置一次水准仪即可联测为宜5.3控制测量隧道中线控制采用精密导线测量，洞内形成导线控制网，洞外采用前站仪控制。在开挖洞口，定出进洞导线点，洞口设立中线桩及两个以上的后视点桩，并进行联测，及时进行洞内控制网平差和中线调整，接续布设导线基线。高程采用水准测量；由洞外高程控制点传递，洞口设立两个水准点与洞外高程控制点进行联测；洞内利用导线基线控制点作高程控制点，进行往返观测，观测限差和精度符合规定等级。平面控制测量：对原始基准点、基准线等资料进行复测，并将测量成果报监理工程师。因地形的限制，与相邻合同段进行联测。使用全站仪进行洞外的桩橛的复测，利用全站仪进行地面精密导线网控制测量，并加密形成一闭合环状。各项测量误差符合规范要求。高程控制测量：对监理工程师书面提供的基准高程点进行复测，并与邻近水准点联测。使用精密水准仪和标尺在基准高程点之间加密水准网，布设成闭合环线。闭合差符合规范要求。联系测量：从地面控制点利用导线网通过开挖洞口，按导线测量精度要求，将导线点引入开挖坑道内，建立导线控制网。利用地面水准网，按精度要求，将水准点引入开挖坑道内，建立水准控制网。洞内控制测量：洞内导线控制测量，布设洞内基本导线，在需要处均应设点；根据施工需要建立导线控制网；导线点埋设混凝土标石。洞内高程控制测量，洞内水准点与导线点设在同一点，用测规规定等级水准测量方法和仪器施测，保证贯通精度。5.4施工测量 由专业测量组负责，根据洞口设立的中线桩及两个以上的后视点桩进洞。利用平行导坑内导线控制点设置洞身中线桩，在放线时除变坡点、控制桩、转点基本桩外，设置加桩。按测量规范要求步设中线桩。洞内高程点，在洞内已设高程控制点的基础上设辅助基准点加密，并闭合到高程控制点上。及时向开挖面传递中线、高程，并划出开挖轮廓线，开挖后作断面记录，挂网喷混凝土及衬砌混凝土前，交出中线、高程桩点。衬砌模板台车就位或模板支立后进行复测，确认准确后开泵灌注。开挖轮廓面采用激光断面测量仪进行检测，检测前对仪器支点位置进行详细测设，以保证断面测量结果的准确性。根据测量结果绘制断面图。5.5开挖管棚工作室在起拱线以上半断面的工作室，若一次开挖成型，因净空高、跨度大 ，工期长且不安全，故宜分步开挖，分步施钻，即先在两边拱脚分别开挖两个工作室，钻孔、安管、注浆之后，再开挖中间工作室，开挖工作室时，可弃碴于工作室，这样既减少开挖工作量又便于移动钻机，有利于钻孔作业。5.6钢拱架安装及孔口管焊接导向套拱内设4榀I20a工字钢架，钢架外缘设1274mm的导向钢管。钢拱架用冷弯机弯制，钢拱架为I20a工字钢，拱部分成五节，端头焊接钢板后用AM20*70高强螺栓组连接。钢拱架纵向间距0.6m，先安装第二榀，再安装第一榀，环向用22mm螺纹钢连接，环向间距1.0m纵向连接。经测量钢架位置无误后再将1274mm导向钢管与钢拱架使用25螺纹钢焊接固定，焊缝长度不小于5d，导向钢管环向间距40cm，纵向长度2.0m，并与仰坡面顶紧。导向钢管仰角13，管角度直接影响管棚最终施工效果的好坏，是管棚施工的一个重要工序，施工中采用测斜仪及水平尺测量导向管角度，边焊接边测量，确保角度符合设计要求。5.7套拱导向管焊接好完成后开始施工套拱；套拱采用C30混凝土，其截面厚70m、纵长2m。套拱砼内模采用木模，砼浇筑方便、稳定、可靠；外模采用4cm厚木板拼装，木板纵向长度不小于2.0m，沿主筋环向固定，模板外缘采用20mm螺纹钢加固，保证满足设计要求；外模底部砼侧压力最大，用钢管支撑牢固；拱部外模距起拱线1.5m处两侧各预留一个50cm宽砼浇筑口；套拱端头模板采用4cm木板加工成弧形，环向宽度0.8m，先在平地试拼成形，用红油漆编号，安装时从下向上按编号固定，与孔口管端头紧贴，以防砼进入孔口管，用线垂测量端头模板垂直度。模板装好后，采用泵送砼浇筑C30砼，浇筑时左右两边应对称浇筑（背 模边浇注砼边架设），并及时振捣，以保证砼的密实性，砼的浇筑严格遵守砼规程办理。护拱浇筑完毕应对护拱定期养生。套拱施工5.8 管棚施工5.8.1管棚设计参数钢管规格：管棚采用108mm 热轧无缝钢管，单根长3m、6m，用每节长30cm的热轧无缝钢管（102mm，壁厚6mm）以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。管距：1086mm 热轧无缝钢管环向间距中至中为40cm。倾角：外插角13为宜，可根据实际情况作调整；钢管上钻注浆孔，孔径15mm，孔间距30cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段4.5m。钢管采用单双号编制，奇数孔位第一节管长3m，钢管顶端需有10cm长钻头，钢管尾端需有15cm长内丝。偶数孔位第一节管长6m，钢管顶端需有10cm长钻头，钢管尾端需有15cm长内丝，之后每节钢管长6m，两端需有15cm长丝扣，通过30cm长带外丝的102*6mm连接，丝扣必须拧紧。施工时先打设奇数孔位并注浆，然后打设偶数孔位，以便检查注浆导管的注浆质量。为增加管棚的刚度，钢管安装就位后于管内插入钢筋笼；钢筋笼采用42钢管环外等距焊接3跟22钢筋制成，钢管环每节长4cm，纵向间距1.5m。钢管施工误差：管棚前端不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm。5.8.2钻孔钻孔前的准备工作:在预留核心土上，用方木搭设水平钻机脚手架工作平台，水平钻机定位、调试，确保钻杆轴向和导向管的轴向一致。钻孔:采用潜孔钻钻孔，钻孔顺序为先拱脚后拱顶，两台钻机同时施钻；为防止管棚注浆时出现串孔，钻孔施工时按3孔间距进行，即1号孔钻孔施工完后进行5号孔钻孔施工，遇硬岩慢速钻进。5.8.3顶管施工每孔端头4.5m范围为止浆段，其余管段均有15mm渗浆孔，孔距为30cm，呈梅花形布置。每根管棚第一节做成尖锥状，长10cm，以便于管棚顶管。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。钢管顶进紧跟钻孔作业，成孔后用高压风清孔再顶进钢管，钢管加工好后用红油漆编号，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节钢管采用6m钢管，以后每节均采用6m长钢管。使用挖机配合人工顶管，施工时必须有一个专门负责指挥调度，禁止用力过猛、顶进速度过快。发现顶进时阻力较大时，须旋转顶入。 每孔1086mm钢管一次性顶至设计长度。5.8.4管棚注浆1.注浆浆液：水泥浆液水灰比1:1，注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，尾部4.5m段作为止浆段，注浆完后，用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度，设计注浆参数为：注浆压力：初压0.51MPa，终压2.0Mpa。注浆顺序：打好一孔，注浆一孔，从拱顶顺序向下进行，如遇窜浆或拒浆，则可间隔一孔或数孔注浆。2.注浆应符合下列要求：浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行，不得任意更改。应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化，发现问题，应及时处理。注浆结束的条件如下：A、单孔结束条件，注浆压力达到设计终压2.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上。注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。B、全段结束条件，所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏泥情况。C、注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。6、劳动组织劳动力组织：采用工班组组织模式。人员配置：根据试验段确定的施工方案、机械型号、人员组合及工期安排进行配置各类施工管理人员。管棚作业人员配备表（每处）序号工种数量工作内容1施工负责人1全面负责管棚作业工作2技术员2施工组织与质量控制3安全员2观察施工作业附近围岩变化情况4试验员1浆液配置5空压机司机2负责给管棚钻机供高压风6管棚钻机司机2每台管棚钻机配备2名操作手7压浆机司机1负责管棚注浆，记录8普工6负责钢管运输，浆液拌制7、材料要求管棚施工所用原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合以下要求：7.1水泥混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于32.5MPa，必要时可采用特种水泥。水泥的安定性、凝结时间均应合格，当有抗冻、抗渗要求时，水泥强度等级不应低于42.5MPa。7.2细骨料细骨料应采用坚硬、耐久的细砂，细度模数应小于2.0，含水率宜控制在5%7%。含泥量不应大于3%，泥块含量不应大于1%。7.3钢管钢管外径为108mm，壁厚6mm，钢管进场检验力学性能指标应符合热轧无缝钢管的技术标准要求。7.4拌合用水水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。不应使用污水、海水、PH值小于4的酸性水，一般应采用饮用水。8、机械设备配置 施工机具配备表（每处）序号设备名称型号（参考）单位数量备注适用范围1管棚钻机Z-GP150台1备用1台QZ100K主要用于石质地层2高压空压机台13注浆机台14电焊机台25装载机台16挖掘机台17水泥罐车台69、质量控制及检验9.1 钻孔质量控制9.1.1 保证钻机就位及施工过程中，地面沉降量不大于10mm。9.1.2 钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正。9.1.3 钻杆晃动时，应适当降低钻速，防止因扩孔而改变仰角。9.1.4 钻进结束后应对孔深进行量测。9.1.5 孔口距偏差不超过30mm，孔深偏差不超过50mm。9.2 顶、接管质量控制9.2.1 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1.0m。9.2.2 接管时，两钢管断面应相吻合，并保证中心线在同一轴线上。9.2.3丝扣连接钢管单、双序孔的连接丝扣宜错开半个节长，丝扣连接钢管必须做到各丝扣连接必须拧死。9.2.4 钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95。9.2.5 钢管型号、质量和规格等应符合设计和规范要求。9.2.6 钢管插入后，应外露孔口管0.1m。9.3 注浆质量控制9.3.1 严格按照设计配合比配制浆液。9.3.2 如需加入水玻璃时，应调整好各工序，尽量缩短注浆的时间。并在灌入前，进行孔外的凝结时间试验。9.3.3 搅拌浆液应随施工不间断进行。9.3.4 严格保证持压时间。9.3.5 注浆应连进行，中途不得间断，如被迫中止时，应用清水将孔内浆液冲净。9.3.6 卸管后应立即进行封堵，并在注浆过程中随时观察岩隙或其它外露部位有无溢浆现象，待浆液均均流出时，再进行封堵。9.3.7 施工前对各孔位进行编号，认真作好注浆记录。10、安全及环保要求10.1安全要求10.1.1 总体控制(1)加强对作业人员安全教育，并经培训后才能上岗。(2)进入现场施工必须正确佩戴安全帽，高空作业必须系好安全带，并保证附着物的牢固。(3)钻孔及注浆作业时，施工人员佩載好防尘口罩。10.1.2钻孔施工安全控制(1)钻进过程中，应随时观察钻进对周围岩层的扰动，如发生少量局部坍方、涌水等情况必须停止施工，汇同监理、设计单位对围岩重新进行分析。(2)施工平台应满足施工要求，高空作业时，应考虑施工人员系安全带的位置。(3)钻机维修保养应在停机后进行。(4)顶、接管施工安全控制(5)搬抬、安装、焊接钢管时其端部禁止站人。(6)机械配合顶管时，应由专业人员指挥。(7)切割钢管、钢板时应戴好护目镜。10.1.3 电焊工按要求穿好劳动保护。10.1.4 注浆施工安全控制(1)注浆过程中，需观察注浆施工对周围岩层的扰动，发生险情时，立即暂停施工，组织人员撤离。(2)机械制浆时，在制浆机钻动过程中，作业人员不得将工具放入搅拌容器中。(3)注浆施工中管口不得对着人员。(4) 注浆完毕后，卸管及封堵人员应侧身进行操作。(5)掺入化学浆液时，应避免溅入眼内或与皮肤接触。10.2文明要求10.2.1实施工点挂牌制度。设置工点标牌，标明工程项目名称、范围、开竣工时间、施工负责人、技术负责人。设置监督、举报电话和信箱，接受监督。10.2.2施工现场设置醒目的安全警示标志、安全标语，作业场所有安全操作规章制度，现场的施工用电设施安装规范、安全、可靠、建设安全文明标准工地。10.2.3做到场地平整、排水畅通。各种设施安装符合安全规定，并定期进行检查。各种福利设施、活动场所设置齐全，并