二工区洞内短管棚施工作业指导书.docx

1、二工区洞内短管棚施工作业指导书蒙华铁路MHTJ-7标段二工区洞内超前短管棚施工作业指导书编制： 复核： 审核： 中铁二十局集团有限公司 蒙华铁路MHTJ-7标段项目经理部二工区二一五年九月洞内超前短管棚施工作业指导书一、编制目的为更好地指导施工，规范操作，保证开挖安全。 二、编制依据铁路隧道工程施工质量验收标准TB104172003铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008双线隧道辅助施工措施及施工工法参考图双线隧道复合式衬砌参考图三、适用范围适用于洞身浅埋段，下穿一般构筑物，自稳能力较差的段落，一般超前短管棚应和钢架，小导管配合适用。适用范围为蒙华铁路MHTJ-7标段项目经理部二工区隧道工

2、程洞内短管棚施工。四、施工准备 1.内业技术准备组织现场技术人员对已编制的管棚施工作业指导书认真学习，熟悉相关规范及技术标准，解决有关技术问题。对施工人员进行现场技术交底、岗前技术培训，经考核合格后方可上岗作业。2.外业技术准备对施工所用原材料取样检验，检测指标必须符合规范要求；检查机具设备、人员配备是否满足施工要求、检查机具设备和风、水、电等管线路，施工人员安全防护用品是否佩戴，钻机就位并试运转。按照设计图纸要求将管棚所需材料提前加工完成，掌子面封闭。五、技术要求1.管棚参数洞内超前短管棚布置见图5-1。超前短管棚采用钢花管，钢花管规格：热轧无缝钢管，每10m一环，每节长46m，外径89mm

3、，壁厚5mm，每节钢管两端均预加固成外丝扣，以便连接接头钢管。管距：导管环向设置间距应根据地层性质、地层压力、导管设置部位，钻孔机具性能及隧道开挖方法等确定，本标段管棚环向间距3根/m，纵向搭接不小于3m。外插角711为宜，具体可根据实际情况作调整；钢花管上钻注浆孔，孔径1016mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。设置范围：拱部120范围。封孔材料：M15水泥砂浆。图5-1洞内超前短管棚布置图2.管棚注浆采用水泥浆液，土质地段不注浆。注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得注浆施工经验，注浆结束后用M15水泥砂浆充填钢管，以增强管棚强度。注浆参数

4、如下：1）水泥浆液水灰比：0.5:12:1。2）注浆压力：0.52.0MPa。管棚注浆结束标准：当压力达到设计注浆压力并稳定1015min，注浆量达到设计注浆量80%以上时，可结束注浆。六、施工程序及工艺流程1.施工程序施工程序为：平整管棚钻机平台测量放样管棚钻机就位钻进、安装管棚体第一节管棚体安装结束钻杆退回原位接长管棚继续钻进安装至设计长度下一根管棚钻进、安装管棚体所有管棚钻进结束注浆待浆液凝固达到强度隧道开挖。2.工艺流程工艺流程图6-1七、施工要求1.管棚钻孔管棚钻进a、用全站仪放样在工字钢架上定出其平面位置按测定好钻孔的范围、平面位置对每个孔进行编号；用水准尺配合坡度板设定管棚的倾角

5、。b、钻机平台平整、钻机就位，钻机应能准确定位，多方位钻孔，轻便灵活，具备深钻孔的能力，还要有破碎地层中坚硬孤石的高冲击力。c、钻机定位：钻机要求与已设定好的管棚方向平行，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定位钢管轴线相重合。d、为了便于安装钢管，钻头直径采用100mm。e、钻孔由高孔位向低孔位进行，开钻时应低速低压，待成孔后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。f、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。g、钻机斜度，发现偏斜超过设计要求，应及时纠正，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。若至终孔时，偏斜度仍超过

6、设计要求值，应补浆封孔后再原位重钻。h、在施工钻进过程中认真作好钻进过程的原始记录和绘制孔位布置图，及时对取出的岩屑进行地质判断、描述，以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。测量放样管棚钻机就位钻进结束6-1超前短管棚工艺流程图管棚清孔a、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。b、用高压风从孔底向孔口清理钻渣，确保孔内无残留杂物。（3）验孔a、用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。b、管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钻孔不得相撞或立交。c、检查钻孔的间距、深度、直径等2.管棚安装 材料准备钢花管加工图见图7-2。a、管棚采用热轧

7、无缝钢管，壁厚不小于6mm，节长为46m，采用丝扣连接。b、钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径1016mm注浆孔，孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不小于110cm的不钻孔至浆段，管头焊成圆锥形，便于入孔。图7-2钢花管加工图 管棚顶进1）验孔合格后应及时安装钢管，下管前应对每个钻孔的的钢管进行配管编号，下管时按照编号分段施工。2）棚管顶进采用管棚钻机钻进的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，借助钻机顶进，直至孔底，达到设计长度。3）当地质条件较差时，为防止塌孔事故发生，下管要及时、快速，必要时可采取套管下管。4）管棚连接、搭接钢管连接接头示意见图7-2。a、钢管连接采用丝扣连接牢

8、固，丝扣长15cm。b、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。c、单环或终环大管棚尾部5m范围内，一般宜设小管棚搭接，纵向两组管棚间的搭接长度视开挖空间大小，掌子面封闭与否确定，搭接长度不小于3m。图7-2钢管连接接头示意图3.管棚注浆1）注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数。2）浆液拌制a、每盘浆液时间不得少于5min，浆液搅拌要均匀、不得有结块、沉淀，否则应适当延长搅拌时间，待浆液拌匀后，方可注入管棚内。b、浆液应在现场随伴随用，浆液要具有良好的流动性、可注性。c、当围岩破碎、地下水发育时，为调凝需要，可根

9、据需要部分采用水玻璃双液浆。当采用化学浆液时，应注意防腐、防毒。3）注浆a、注浆施工应严格按照注浆机操作规程作业，注浆时注浆管孔不得对准人体，避免高压浆液对人体伤害，作业过程中还应防止注浆管爆管对施工人员造成伤害。b、注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。注浆顺序按照由下往上，浆液先稀后浓，注浆量先大后小，注浆压力由小后大的顺序。c、注浆量应满足设计要求，若注浆量超限，未达到压力要求，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。d、当水泥浆进浆量很大，压力不变时，应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，采用小流量低压力注浆或间歇式注浆。e、当注浆压力泵压力突然升高时，可能

10、发生堵管，应立即停机检查，并及时清洗注浆管路。f、当出现窜浆时，要及时堵塞窜浆孔，采用分浆器多孔注浆或堵塞串串浆孔隔孔注浆当注浆压力。在注浆时，当发现支护变形或损坏时，应立即停止注浆，采取措施， g、注浆施工中，现场技术人员应认真填写注浆记录，随时分析和改进作业。八、劳动组织（1）劳动力组织方式：采用项目部工区-现场管理组两级管理模式。（2）施工人员应结合制定的施工方案、机械、人员组成、工期要求进行合理配备。其中现场负责人、工班长、技术人员、专职安全员由施工企业正式职工担任，并可根据施工现场情况适当配备若干劳务工人。表8-1每管理组主要施工人员配备表序号职务人数备注1现场负责人1人2技术主管1

11、人3专职安全员1人4工 班 长2人5钻机操作人员6人6技术、质检、测量及试验人员46人7管棚加工3人8钢管顶进6人9其它各种机械操作人员3人九、材料要求管棚施工所用原材料应符合以下要求：（1）水泥喷射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42.5MPa，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，当喷射砼遇含有较高可溶性硫酸盐的地层或地下水地段，应按侵蚀类型和寝室程度采用相应的抗硫酸盐水泥，当需要喷混凝土有较高的早期强度时，可选用硫铝酸盐水泥或其他早强水泥。（2）钢管钢管外径为89mm，壁厚5mm，钢管进场

12、检验力学性能指标应符合热轧无缝钢管的技术标准要求。（3）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。一十、设备机具配置管棚施工机械设备配置分为两大部分，即水泥浆搅拌站和现场管棚钻进、安装、注浆施工工序所用机械设备。主要施工机械设备配置见表10-1表10-1 每施工组施工机械设备配置表序号机具设备数量备注1混凝土搅拌站1座2混凝土运输罐车2台3管棚钻机1台4空压机2台5注浆机2个6ZJ-400高速制浆机1台7BX1-400型交流弧焊机2台2台8ZLC50C装载机2辆9混凝土振捣棒2个一十一、质量控

13、制及检验1.质量控制(1)管棚所用钢管进场必须按批次抽取进行力学性能试验（屈服强度、抗拉强度、和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合铁路隧道工程施工质量验收标准（TB10147-2003）规范要求。(2)强度等级不小于42.5MPa，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。(3)在钻孔过程中应经常量测孔的偏斜度，发现误差超限及时纠正，掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。(4)相邻钢管接头要前后错开，且至少错开1m，同一断面内的接头数不得大于50%。(5)注浆顺序应遵循“从低到高、从下往上”的施工顺序。(6)注浆压力：注浆压力一般为1.02.

14、0MPa，初压0.51.0MPa，终压2.0MPa，浆液注满后应持压15min再停止注浆。(7)管棚应与格栅或钢架形成整体，共同受力。管棚与格栅钢架通过焊接连接，穿越钢架时可在钢架腹板上钻孔穿过。2.质量检查(1) 管棚钻孔允许偏差：方向角：1；孔口距：50mm；孔深：50mm。(2)注浆现场应随机制取2组浆液试件，待达到28天龄期后进行抗折、抗压强度试验。(3)管棚所用钢管的品种、规格、搭接长度、钢管节长应现场采用钢尺检查，必须符合设计要求。(4)在钢管顶进接长时，应根据每节钢管编号分段施工，按照编号顺序逐节接长。(5)注浆过程中现场测定浆体的流动度、比重及凝结时间，应满足配合比设计要求。(

15、6)按现场施工实际情况认真填写注浆记录，对照注浆记录情况分析、改进注浆施工作业。一十二、安全及环要求1.安全要求(1)施工区域应设警示标志，进入施工现场的作业人员必须戴好安全帽，严禁打赤膊、穿拖鞋、背心短裤进入施工区域，严禁非工作人员进入。 (2)深化安全教育，强化安全意识，参加施工的人员必须接受安全技术交底，熟知和遵守本工种的各项安全技术操作规程。(3)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。(4)在注浆施工过程中，严禁注浆管口对准作业人员，避免高压浆液对人体伤害，作业过程中还应防止注浆管爆管对施工人员造成伤害。(5)钻进机具施工用电应遵循“三线五相制”要求,机械外接电源必须做到“一机一

16、闸、一箱一保护”，当电路出现故障时，非专业电工严禁擅自对任何用电设备及电源、电箱进行修理。(6)在钻机作业时，要严格按照操作规程进行操作，确保作业人员安全，防止触碰机械伤害。(7)管棚施工采用风钻施工，避免水钻施工产生塌孔或黄土失陷软化问题。(8)安全员应随时观察周边地质变化，发现有松动滑块现象，应立即组织所有人员撤离到安全地带。(9)严禁带明火和火种进入隧道，隧道内禁止吸烟。2.环保要求(1)严禁带明火和火种进入隧道，隧道内禁止吸烟。(2)对施工中产生的污水及油水设置沉淀池进行沉淀过滤，对沉淀池中污油水加以处理，达到环保部门要求的排放标准后方可排放，采取油水、污水分类排放。(3) 注浆施工中，施工操作人员要戴好护目镜、手套及穿长筒胶鞋。 (4)生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。