隧道管棚施工技术方案

新建铁路兰州至重庆线

广元至重庆段LYS-12标段第二分部

隧道大管棚施工方案编制： 审批： 批准： 中交一公局兰渝铁路LYS-12标段项目经理部第二分部二00九年十一月TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 编制依据 1\o"CurrentDocument"二、 编制原则 1\o"CurrentDocument"三、 工程概况 1\o"CurrentDocument"四、 材料及试验 2\o"CurrentDocument"1、 混凝土 2\o"CurrentDocument"2、钢筋、钢管、钢拱架 2\o"CurrentDocument"五、 机械设备及人员配备 3\o"CurrentDocument"1、施工机械设备 3\o"CurrentDocument"2、 人员配备 3\o"CurrentDocument"六、 施工工艺 4\o"CurrentDocument"1、 施工准备 4\o"CurrentDocument"2、 施工工艺 4\o"CurrentDocument"3、 施工控制要点 8\o"CurrentDocument"七、 质量检验 9\o"CurrentDocument"1、 质量验收规范 9\o"CurrentDocument"2、 分项验收标准 9\o"CurrentDocument"八、 质量保证措施 10\o"CurrentDocument"九、 安全保证措施 11\o"CurrentDocument"十、文明施工 12\o"CurrentDocument"十一、环水保措施 13\o"CurrentDocument"1、水土及生态环境的保护措施 13\o"CurrentDocument"2、 控制降尘 14\o"CurrentDocument"3、 控制水环境 14\o"CurrentDocument"4、 控制噪音污染 14\o"CurrentDocument"5、 固体废弃物 14隧道大管棚施工方案一、 编制依据1、 新建铁路兰州全重庆线(广元至重庆段)招标文件及隧道施工图；2、 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》(TB10002.3-2005)；3、 《新建铁路工程测量规范》(TB10101-99)；4、 《铁路混凝土工程施工技术指南》(TZ210-2005)；5、 《钢筋焊接及验收规程》(JGJ18-2003)；6、 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)；7、 《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ104-2008)；8、 《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)；9、 《铁路混凝土与砌体工程施工质量验收标准》(TB10424-2003)；10、 《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[2005]160号)。11、 《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10301-2009)；二、 编制原则1、 施工方案根据广元至重庆段隧道施工图纸内容编制。2、 施工方案力求采用先进、可靠的工艺，并具有较强的可操作性。3、 结合本隧道的地质、水文、气象条件以及工程规模、技术特点、工期要求、工程造价等多方面比选的基础上确定施工方案。4、 在保证工程质量的前提下，确保计划工期，高度重视环保、安全施工问题。5、 充分利用先进的技术资源，制定先进、实用的施工方案。三、 工程概况本部新建隧道10座，总长8.13km。本部隧道按旅客列车设计行车速度200km/h(预留提速条件)客货共线(开行双层集装箱货车)双线隧道设计。洞内采用重型轨道碎石道床，铺设III型轨枕(2.6m)及60kg/m钢轨，轨道结构高度77cm。本部在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。设计参数：导管规格：外径89mm、108mm等，壁厚6mm；管距：环向间距50cm；倾角：外插角1°〜3°为宜，可根据实际情况作调整；注浆材料：水泥浆、水泥砂浆或双浆液；设置范围：拱部120°范围；长度：大管棚每环施做长度以15〜35m。四、材料及试验1、 混凝土混凝土应满足下列要求：、抗渗等级：不低于P8。、环境作用等级为“T2”级。、结构混凝土强度要求：护拱混凝土采用C20砼。施工时，砼原材料选用，砼配合比、施工措施等必须严格按照《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》及铁道部“关于发布《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》等两项铁路工程建设标准局部修订条文的通知”，保证结构满足耐久性要求。我部采用中心试验室提供的混凝土配合比，采购甲控材料厂家的水泥和项目部招标选定材料厂家的砂石材料。做配合比所用原材料要与选定的厂家材料一致。我部工地实验室立即验证此配合比，将砼配合比报监理单位批准后使用。砼试块制做数量及频率满足《铁路混凝土工程施工技术指南》要求。2、 钢筋、钢管、钢拱架进场钢筋、钢管、钢拱架在使用前必须对钢筋、钢管、钢拱架原材及钢筋、钢管、钢拱架焊接试件按照技术指南、验收标准要求的频率、方法进行力学检验。检验合格后报监理组，在监理组批准同意后，我部方可进行钢筋、钢管、钢拱架的下料、加工、制作。钢筋、钢管、钢拱架进场必须按不同钢种、等级、牌号、规格及生产厂家分批验收，分别堆放，不得混杂，且应设立识别标志。钢筋、钢管、钢拱架需堆置

在仓库（棚）内并应垫高至少50cm,并加遮盖；钢筋、钢管、钢拱架应具有出厂质量证明书和试验报告单。使用前如有铁锈，必需对钢筋、钢管、钢拱架进行除锈，制作时要按设计图纸尺寸兼顾弯曲伸长量下料制作，钢筋、钢管、钢拱架下料时，切口断面应与钢筋、钢管、钢拱架轴线垂直，不得有马蹄形或挠曲。五、机械设备及人员配备1、施工机械设备拟投入本工地的施工设备表设备名称规格型号数量XY-28-300管棚钻机EPS-2002BW-250/50型注浆泵JS-7502高速制浆机ZJ-4001砼搅拌机HLs1201混凝土振动棒2砼运输车JGC52712装载机ZLC50C1电动空压机LWJ-20/82工字钢冷弯机HD-201钢筋冷弯机LW501电焊机BX5-3152钢筋切割机GQW40C1型材切割机J3G-400A12、人员配备为了保证现场科学管理，保质量促进度，根据工程需要人员配备如下表。拟投入本工地的施工人员表组 另U工作内容人数施工负责人负责组织管理工作及施工生产1技术负责人负责全面的技术管理工作1

专职安全员负责全面的安全管理工作1质检员负责质量管理工作1施工员负责技术指导、管理、质量检查、施工资料整理4实验员负责试验检测及试验资料整理3测量员负责测量放样及资料整理3电工负责电力安装、维护2机械工负责机械操作8焊工负责钢筋的切割、焊接6爆破员负责爆破作业2钢筋工负责钢筋加工、运输、安装10材料员负责材料购置、保管、发放4机械管理员负责机械设备管理1砼工负责混凝土施工14六、施工工艺1、施工准备（1） 、施工现场已经按照“四通一平”要求建设完毕。（2） 、隧道大管棚施工所需原材料已经储备，并经试验检测报监理验收合格。原材料采用汽车运输，确保满足施工需求。（3） 、机械、人员已就位，具备进行隧大管棚施工条件。（4） 、制定隧道大管棚施工的安全措施，质量保证措施、环保及职业健康保证措施。（5） 、监控量测细则、测量方案已经编制完成，测量放线、高程控制及隧道测量控制网络布设等测设工作已完成。（6）、已经按照要求进行技术交底。2、施工工艺2.1施工工艺流程

超前大管棚施工工艺流程图2.2施作护拱⑴混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部120。范围内施作，断面尺寸为1.0X1.00，护拱内埋设钢筋支撑，钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。⑵孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以极坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。孔口管

应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。详见下示意图。本图尺寸均以厘米计本图尺寸均以厘米计2.3搭钻孔平台安装钻机⑴钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1〜2台钻机由高孔位向低孔位进行。⑵平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。⑶钻机定位：钻机要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。2.4钻孔⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用①127mm。⑵岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。⑶钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。⑷钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。⑸钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。⑹认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。2.5清孔验孔⑴用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。⑶用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。2.6安装管棚钢管⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10〜16mm注浆孔（靠孔口2.5m处的棚管不钻孔），孔间距15〜20cm，呈梅花型布置，尾部留不小于100cm的不钻孔止浆段。管头焊成圆锥形，便于入孔。大导管制作见下图。孔大管棚导管构造图孔大管棚导管构造图示意⑵为了提高管棚的抗弯能力，可视工点情况在导管内增设钢筋笼，钢筋笼由四根中18mm主筋和固定环组成，刚进之间每1m间距用5cm长中42钢管连接,钢管壁厚3.5mm。⑶棚管顶进采用挖掘机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(6127mm)，然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管。⑷接长钢管应满足受力要求，相邻钢管的接头应前后错开。同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少错开1m。2.7注浆⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。⑵注浆材料：注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，注浆压力一般为0.6〜1.0MPa，终压1MPa，持压15min后停止注浆。⑷压浆数量采用体积法计算：Q=Ana(1+P)。式中“A”为加固围岩体积；A=2/3nRr(R为管棚的隧道半径，r为大管棚扩散半径，一般取0.9)；“n”为地层填充率，“a”为浆液填充系数，一般在0.7〜0.9之间；“P”为注浆材料损耗系数，一般取0.1;填充率根据具体工点所处地层来处理，无工点实测值时可参照下表使用。地层条件土质地层石质地层粘土质地层砂质地层砂砾质地层一般破碎岩层断层破碎带火层岩内填充率(%)20〜4040〜60约601〜25左右^1注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。3、施工控制要点⑴钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角，并对每个孔进行编号。⑵钻孔外插角1°〜3。以为宜，工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1。〜1.5。。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。⑶严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。⑷经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。七、质量检验1、 质量验收规范⑴《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ104-2008）⑵《新建时速200公路客货共线铁路工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2004]8号2、 分项验收标准2.1主控项目•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；监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。•管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：观察，钢尺检查。•管棚搭接长度应符合设计要求。检查数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：尺量。•注浆浆液的配合比应符合设计要求。检验数量：施工单位、监理单位全部检查。检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。•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：施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。检验方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察；监理单位见证检查。2.2一般项目管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：管棚钻孔允许偏差序号项目允许偏差1方向角1o2孑L口距土150mm3孔深±50mm检验数量：施工单位全部检查检验方法：仪器测量、尺量八、质量保证措施1、质量控制、钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并对每个孔进行编号、钻孔仰角控制在1°〜3°，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20cm以内。、严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和交叉。、经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。、掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。、在遇到松散的堆积层和破碎地质时，在钻进中可以考虑增加套管护壁，确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。2、 套拱安装前必须先清除底脚虚碴，严禁套拱安放在虚碴上。3、 钻孔、注浆施工前应先检查机械设备、高压风水管路是否畅通，排除安全隐患。施工中经常检查管路接头是否松动，处理故障时必须断电、停风，发现堵管时立即停风关机。4、 冬季施工，当室外平均气温连续5天稳定低于5度时，应按冬季施工要求进行施工。（1） 、焊接钢筋宜在室内进行，当必须在室外进行时，最低气温不得低于-20度，并采取防雪挡风措施，减小焊件温度差，焊接后的接头严禁立刻接触冰雪。（2） 、混凝土出机气温不得低于10度，当材料原有温度不能满足要求时，先考虑对拌和用水进行加热，最高温度控制在80度左右，仍不能满足要求时再考虑对集料加热，最高温度控制在60度左右，水泥只保温不能加热。集料不得带有冰雪和冻结块。（3） 、混凝土搅拌时间应比常温时增加0.5〜1倍，尽量缩短混凝土的运输时间。九、安全保证措施大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。1、 隧道洞口位置没有明显的标志，标牌、安全警示。2、 开挖前，必须采用人工清理坡面危石及杂物；清理及开挖工程中，必须派专人对该区域进行安全监控。严格禁止隧道洞口段仰坡断面开挖人员重叠作业。3、 运输装喳高出车厢上口及运料便道岔口设警戒人员。4、 钻机平台要放置平稳，地面坚实，并用自动微调调整提杆，使提杆要与空口保持水平。5、 钻孔前，先对准孔位，使钻头接触岩面，再使钻杆转动，不得晃动钻杆。6、 钻孔时，如遇机架摇晃、移动、偏斜或有异响，应立即停钻，经处理后，方可施钻。7、 临时支撑要牢固，不能支在松动的石快上或以松动的物体作为支撑垫快。8、 机械必须实行定人、定机、定岗的“三定”制度，认真执行安全操作、保养和交接班制度。机械设备应布置在安全地段，喷浆机应安装压力表和安全阀，并在使用前进行耐压试验，合格后方准使用。9、 对已喷锚地段应经常地进行检查喷锚质量，处理砼的空鼓、剥落部分，在不良地质地段应经常全面检查，消除隐患。10、 严禁高压风、喷射物正面对人射出，非操作人员不得进入正进行施工的作业区。11、 安装进洞钢架、套拱及上端墙施工未设安全网。12、 机械操作人员、汽车驾驶员擅自将自己操作驾驶的机械、车辆交由他人操作、驾驶。13、 进入施工现场必须佩带安全帽。14、 对现场的高压、低压电力线路及变压器和通讯线路必须按有关规定统一布置。十、文明施工1、 将把本工程确定为标准化施工工地，推行我公司已经取得的项目法施工经验，加强文明施工管理，使整个工程严格按照施工组织设计中的总平面布置，统一规划，统一管理。2、 坚持文明施工，为业主提供优良的服务。在施工过程中服从业主的现场调度，及时准确地执行工程师代表的指令。3、 教育职工形成团结、文明、礼貌的风尚，做好与业主的协作与配合工作，协助业主等有关部门处理好与当地群众和地方政府的关系，一切服从和满足高速公路工程建设需要。4、 杜绝野蛮施工。进入施工现场人员必须严格执行施工现场文明管理规章制度，保持施工现场周围地段的整洁，注意并做好道路的保洁，养护。材料进场必须按指定地点堆放，严禁乱堆、乱卸，坚决杜绝野蛮施工。5、 与当地政府和当地居民搞好关系，严禁打架闹事，继续发扬我公司当年在基建工程兵部队的优良传统和作风，努力为工程建设创造良好的生产、生活环境和气氛。十一、环水保措施1、水土及生态环境的保护措施（1） 、对树木、植被及地下水资源的保护是施工中的环保重点。对合同规定的施工界限内、外的植物、树木等尽力维持原状；砍除树木和其它经济植物时，应事先征得所有者和业主的批示同意，严禁超范围砍伐。（2） 、临时用地范围内的耕地采取措施进行复耕。（3） 、营造良好环境。在施工现场和生活区设置足够的临时卫生设施，经常进行卫生清理，同时在生活区周围种植花草、树木，美化生活环境。（4） 、项目驻地及材料场占地均进行硬化处理。（5） 、施工区、料场在施工期间和完工后及时清理，防止对河道的侵蚀和沉渣进入河道；生活污水和工程废水排入废水池要进行沉淀和净化处理