管棚作业指导书

超前长管棚施工作业指导书 浏阳河隧道出口段明暗交界里程为DK1569650。根据设计要求暗挖洞口采用108mm长管棚(40m) 47根，为保证管棚的施工精度，在洞口设宽1.0m，厚1.0m的导向墙，内设2榀I18的轻型工字钢架，在钢架外侧设47个140mm的导向钢管，钢管与工字钢焊接成为整体，作为管棚的定位钢管。一、设计参数1、钢管规格：热扎无缝钢管及钢花管，外径108mm，厚度6mm。每节钢管两端加工成外丝扣，丝扣长度15cm，以便连接接头钢管。接头钢管外径114mm，壁厚6mm。每节钢管加工成内丝扣，丝扣长度30cm。洞口47根108mm长管棚单号者采用钢花管,双号者采用无缝钢管。钢花管注浆孔采用梅花型布置，孔径为10-16mm，孔距设置为150mm，排距150mm。2、钢管外插角：1-33、管距：环向间距40cm。4、注浆材料为：1:1水泥浆液。5、管身内充填M10水泥砂浆。二、施工工艺及方法1、导向墙的施工导向墙采用C20模筑砼，截面尺寸为1m1m，环向深入起拱线以下1米，保证基础稳定。导向墙内设2榀18a的工字钢架，工字钢架按照设计图纸进行加工，分3单元，各单元之间采用26螺栓连接。钢架外缘设1m长140mm壁厚5mm导向钢管，根据线路纵坡设置钢管外插角2，平行于线路方向。施工导向墙时应根据设计图纸先在洞顶5米以外施作水沟，并对边、仰坡进行刷坡。按照设计在洞口宽1m范围内开挖拱部设计轮廓线，轮廓线开挖至11.5m高程处。在已开挖成型的拱部轮廓线上立筑底模，底模采用I20工字钢架设，其尺寸见附后图，立好后安设钢拱，钢拱每50cm安设1榀，共2榀，钢拱分3单元，各单元连接采用26螺栓连接，并安设导向钢管，拱脚采用6根25a槽钢，单根长度1m，并布设22锁脚锚杆进行固定，锚杆长度3米，钢拱安设后进行底模安装，底模采用5.5cm厚3015定型钢模板；然后进行侧模安装，模板采用5cm厚木板制作，分节长度不大于1m，现场拼装。混凝土采用拌合站集中拌和，砼运输车运至工地，人工入模，插入式振捣器振捣密实。当混凝土强度达到设计70%时，进行管棚施工。2、管棚施工（1）、钻孔施工方法钻孔工艺流程图钻机就位测量外插角钻机固定钻机方向校正钻孔及接长钻杆钻杆分节退出卸下钻杆接长准备搭设平台，安装钻机钻机安装要牢固，防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生，钻机距离掌子面不超过2m。钻孔A为了便于插管，钻孔直径应比管棚直径大2030mm，采用130mmm钻头钻孔。B钻机开孔时应低速，等成孔0.5m以后再升压至1.0mpa，遇软弱围岩，再改用低压钻进。钻孔顺序由高位孔向低位孔进行，由23#开始，采用两台钻机分左右两侧施钻，并间隔钻孔，先钻奇数号，注浆完毕后再钻偶数号。施钻时，钻机大臂必须顶紧在导向墙面上，以防止过大颤动影响施钻精度C管棚钻机钻深孔时必须接杆。因此，随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。D管棚钻机固定就位前，测量人员应准确测量钻机外插角。E钻机开孔时钻速宜低，钻进20cm后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余2030cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长钻杆，均按上述方法进行。F换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常作业。G钻孔达到要求深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。根据设计要求安装管棚。a、钢管接头同一断面的接头数应不超过0，相邻钢管的接头至少错开米。管棚钢管分节长度46m，安装前应在地面预先排好并进行编号再依次安装，保证接头分布符合要求。b、应按设计要求布设花管和安装钢筋笼。管棚钻孔允许偏差应符合下表要求：序号项 目允许偏差1方向角12孔口距50mm3孔深50mm(2)、顶管工艺流程及工艺原理顶管的工艺流程图凿岩机上安装钢管顶进联接套钻机钻孔准备管节联接套制作钻 管 棚 孔顶第一节棚管顶第二节棚管顶第三节棚管注 浆顶管工艺 钻孔成型后，应抓紧时间进行顶管，防止时间过长孔口变形，顶管困难。顶管采用大孔引导和棚管钻进相结合的工艺，即设置大于棚管直径的导向孔，然后利用钻机的冲击和推力（顶进棚管时凿岩机不使用回转压力，不产生扭矩）将安有工作管头的棚管沿引导孔顶进，逐节接长棚管，直至孔底。钢管顶进的作业要点a管件制作：棚管采用108mm热轧无缝钢管。棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再联接。事先加工好的管节联接套，要预先焊接在每节钢管两端，便于联接。第一根钢管前端要焊上合金钢片空心钻头，以防管头顶弯或劈裂。b接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一断面受力。c在顶进时钻机上必须安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套，并在大臂上改换钢管扶直器。d顶管作业：将钢管安放在大臂上后，钻机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，其冲击压力控制在1.82.0MPa，推进压力控制在46MPa。e接管：当前一根钢管推进孔内，孔外剩余3040cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，凿岩机退回原位，人工装上后一节钢管，大臂重新对正，凿岩机缓慢低速前进对准前一节钢管端部（严格控制角度），人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接处联成一体。凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。f棚管补强：为了加强管棚的刚度和强度，按设计将管棚钢管全部打好后，应先用钻头掏尽钢管内残渣，进行棚管补强。补强方法：在钢管内安设钢筋笼，保证管棚的刚度。(3)、注浆工艺管棚单号钢管为注浆管(共23根)，管身布设10 16注浆孔，孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部150cm不设孔。注浆前，先将钢管口外径与孔口周边的岩石用水泥密封，但要预留一小通气孔，注浆时，使钢管与孔壁的环形空隙内的空气容易从此通气孔冒出。单号钢花管注浆完毕以后再钻孔顶进施工双号钢管。注浆浆液选用1:1水泥砂浆；其水灰比控制在1：1，建议注浆初压力为0.53.0Mpa，但应通过现场注浆试验调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。管棚注浆采用压力流量双条件控制。 为了保证注浆效果，注浆采用一次升压法施工，即从注浆一开始就在短时间内将压力升高到设计规定值，并一直保持到注浆结束。在规定的压力下，根据进浆量情况分级调整浆液浓度，直至裂隙逐渐被填充，单位吸浆量逐渐减小，达到结束标准即停止注浆。注浆顺序根据降水漏斗原理，从拱部开始从上而下压注，先压注无水孔，后压注有水孔。如遇串浆或跑浆，可间隔一孔或几孔灌压。注浆异常现象的处理a在注浆过程中，经常发生浆液从其它孔流出的现象，这种现象称为串浆。发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时应将串浆孔及时堵塞。轮到该孔注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后注浆。b注浆压力突然升高，进行注清水，待泵压正常时，再进行注浆。c注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙水中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过水泥砂浆的凝胶时间。、按照设计要求，所有管棚钢管管身内应注塞M10水泥砂浆，可采用挤压泵灌注。三、质量要求1施工导向墙时，严格按照按设计精确定出导向管的位置。2管棚钻机应在技术人员和测量人员的指导下摆正大臂，按设计调整好钻孔角度。开钻速度要慢，待钻杆进入岩体30cm左右后，常速钻进。3控制钻孔角度，尤其接长钻杆后钻进角度应严格控制。成孔要圆、角度准确、孔身直、孔深符合要求。4注浆前先注水清孔，掏尽管内残物。5钢管及钢花管同一截面内的接头数不得超过管数的50%。6注浆时应准确掌握浆液配比，并使浆液在管内充填密实。四、安全保证措施1对员工进行岗前安全教育。2作业平台应搭设牢固并设置防护围栏。