5洞口超前长管棚施工作业指导书

1、中铁五局衡茶吉铁路HCJ-2工程指挥部隧道工程洞口长管棚施工作业指导书编 制 人： 审 核 人： 技术负责人： 单位负责人： 中铁五局衡茶吉铁路工程指挥部一项目经理部2009年6月目 录1.适用条件、范围22.施工工艺23.质量控制64.主要机具设备75.劳动力组织76.安全、环保措施8洞口长管棚施工作业指导书1.适用条件、范围本作业指导书适用于中铁五局衡茶吉铁路HJC-2标段内隧道支护工程，洞口级及以下围岩；洞口段地表有重要建筑物；洞身浅埋偏压段。2.施工工艺2.1.工艺流程图（见洞口长管棚施工工艺）2.2.施工方法 管棚是利用导向架，沿着开挖外轮廓线，以较小的外插角，向开挖前方打入钢管，形

2、成对开挖前方围岩的预支护。管棚施工工序有开挖管棚钻机工作室，导向墙施工，搭设平台，安装钻机，安装管棚钢管，注浆。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。2.2.2导向墙施工1)导向墙设计：导向墙采用C20砼，截面尺寸0.7m高×1m宽,导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘焊接140壁厚5mm导向钢管，导向钢管通过25固定筋与钢架焊接，钢架各单元由钢板+

3、螺栓连接。2）导向钢管的安设：导向钢管环向间距40cm,径向施工误差不大于20cm。3）导向墙采用钢筋C20砼浇筑，并且一次浇筑成型。2.2.3钻孔及清孔1）搭设平台，安装钻机，测孔定位：(1）钻机平台尽量一次搭好。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）用两台钻机平行作业，互不干扰。(3）安装钻机。钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。钻机距掌子面，一般不应超过2m。(4）钻机定位。进钻前，用全站仪及水准仪定出掌子面管棚孔位。根据管棚外插角，架立钻机时，可用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确

4、保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。 2)钻孔、扫孔：(1）先钻单号孔（钢花管），钻一孔，注一孔，待全部完后，再钻双号孔（钢管），以便检查注浆质量；(2）岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；围岩局部注浆效果不好的，钻进时产生坍孔、卡钻者，需补注浆后再钻进。(3）钻进中遇未注浆之岩溶严重流泥或地质复杂带而不能钻进成孔时，一般应补注浆，待围岩固结后再钻进。不取岩芯，不回收钻头，用异型接头把钻杆与钢管连接起来，并在钢管前端安装合金钻头。钢管随进度逐根接长，直到设计位置。(4）钻机开孔时，要低速低压，待成孔1.0m后，压力可升至1.0MPa。遇软质围岩或流塑状粘土，改用低压钻进。(5）扫孔：钻

5、孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。扫孔完毕后，即安装打入管棚、钢管。安装管棚钢管、钢花管1）顶进钢管采用3m和6m两种长度规格，管棚钢管、钢花管节与节之间通过丝扣接头连接，丝扣长15cm。为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节管采用6m钢管，以后每节钢管采用6m长钢管。2）安装时，可用人工配合钻机顶进，如遇故障，须清孔，然后再将管插入。也可用4.5kW卷扬机反压安装。 3）隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。2.2.5.注浆1）注浆浆液：水泥水玻璃浆液，注浆前进行现场注浆试验，

6、根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，尾部450cm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：（1）、水泥浆与水玻璃质量比：1:0.320.36 水泥浆水灰比：1:1 水玻璃浓度:35Be 水玻璃模数：2.4（2）、注浆压力0.53.0MPa，终压3.0Mpa。2）注浆顺序：打好一孔，注浆一孔，先注无水孔，后注有水孔，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。3）注浆应符合下列要求：（1）浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行，不得任意更改。（2）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。（3）注浆结束的条件如

7、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。2.3.管棚主要材料及技术参数2.3.1.管棚钢花管：单号孔为钢花管，108mm×6 mm热轧无缝钢管，每6m一节，节与节之间通过接头钢管用丝扣连接，每节钢管两端外车丝扣，长150mm,并间距150

8、mm钻10mm的注浆孔，钻孔呈梅花形布置2.3.2.管棚钢管：双号孔为钢管，108mm×6 mm热轧无缝钢管，节与节之间连接同负钢花管。 2.3.3.导向钢管：133mm×5mm,热轧无缝钢管，节长2m，共36根，36×2m72m。2.3.4.导向墙内工字钢：I18工字钢，共设置2榀，每榀间距50cm，两侧两榀距施工端头25cm。2.4.施工注意事项2.4.1.管棚环向圆心角按拱部150°计算，共35孔，单号安设钢花管，计18孔，注双液浆，尾端4.5m灌注水泥砂浆，双号为钢管，全孔灌注M30水泥砂浆；2.4.2.钻孔时，先钻单号孔，钻一孔，灌注一孔，待单

9、号孔全部完后，再钻双号孔，钻一孔，灌注一孔；2.4.3.钢架半径以中心线计算；2.4.4.导向钢管外倾1°，施工时严格控制以防侵限；2.4.5.钻孔速度应保持匀速，特别是钻头遇到夹泥夹沙层时，控制钻进速度，避免夹钻现象。2.4.6.注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖较薄部位有无串浆现象，如发现串浆现象，立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。2.4.7.注浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；浆液进浆量很大，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，进行小量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙

10、中有相对停留时间，以便凝结，但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间，才能避免产生注浆不饱满；3.质量控制3.1.质量标准管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1°2孔口距±150mm3孔深±50mm3.2.检验1）管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次。2）管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。检验数量：全检。3）管棚搭接长度应符合设计要求。检验数量：尺量，

11、全检。4）注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。检验数量：全检每孔注浆量及注浆压力。.3.3.质量保证措施1）钻孔定位可用罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与开孔角度一致。开钻时，先低速低压，待成孔几米后，再加速加压。2）钻孔最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并应控制在2030cm。3）管棚钢管不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。4）管棚钻孔时应在开孔后2m处、孔深1/2处、终孔处量测斜度，发现误差超限即进行纠偏，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。5）钢管与连接钢管丝扣应上满。6）管棚钢管安装后，注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，注浆压力一

12、般应达到0.52.0MPa，并稳压15分钟。若注浆量超限，仍未达到0.52.0MPa时，应调整浆液继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。7）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。4.主要机具设备机械设备配备机械名称规格单位数量备注电动钻机XY-28-300台2注浆机BW-250/50台2电焊机台2台式钻机台1砂浆搅拌机台25.劳动力组织施工人员配备序号工种数量（人）备注1钻孔12182钢筋制作33钢管加工34注浆工65修理工26电工16.

13、安全、环保措施6.1.安全措施1）施工前对全体作业人员进行培训，增强施工人员安全意识；2）施工时必须选用经检验合格的料具，防止机械事故的发生；3）施工作业平台必须搭设牢固，平整；4）注浆作业人员必须按要求配带防护用品，不得直接接触浆液；5）施工的各班组间，应建立完善的交接班制度，并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交接班情况；6）所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽等安全防护用品，遵章守纪，现场有专人指挥；7）无关人员严禁入场；8）将管棚每个钻孔都作为地质预探预报的手段，并贯穿于施工全过程。地质资料及时整理，为安全施工提供依据。9）在钻孔作业中，要采取措施防止孔口突