管棚施工方案.docx

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管棚施工方案

管棚施工方案

城轨14-1

费跃铖1448043105

杨康1448043136

管棚施工方案

一、工程概况

湖北省宜昌至巴东（鄂渝界）公路是《国家高速公路网规划》中上海至成都高速公路湖北省西段，该项目东接江汉平原，南邻长江，西与重庆市接壤，北连神农架林区及襄樊市等地，行政区划属宜昌市夷陵区、秭归县、兴山县及恩施的巴东县。

起点在鸦鹊岭镇凤凰观村与荆宜高速公路相接，终点在鄂渝交界处的巴东县火烧庵接重庆巫奉高速公路，全长173.430km。

我单位负责承建YBE21合同段，合同左线里程为：

ZK122+860-ZK130+458，共7598米，右线里程为：

YK122+830-YK130+369，共7549.449米；主要工程为石门垭隧道出口端（右线：

共3611米，左线：

共3627米，2号斜井724.7米）、咸池沟大桥（右线：

共104米，左线：

共128.04米）、郑家垭隧道（右线：

共3825.499米，左线：

共3836米）及少量路基工程。

本合同段位于鄂西山区，地处秦岭山脉山麓，地势复杂，地形起伏变化大，沿线地势总体自东南向西北渐高，大地地貌单位为鄂西构造剥蚀侵蚀低中山区，树木丛生，植被发育。

本合同段内主要河流为咸池沟、凉台河，地下水主要为第四系孔隙水、基岩裂隙水、碳酸盐岩岩溶水三大类。

本合同段大地构造位置属秭归向斜盆地构造区。

主要由侏罗系层状硬砂岩-半坚硬砂质泥岩加软质泥页岩构成。

受向斜构造以及层状岩性差异风化剥蚀控制，本区山岭走向、坡面形态复杂多变。

不良地质主现象较发育，存在滑坡、不稳定斜坡、崩塌岩堆、危岩体、软弱岩层等多种不良地质现象，规模大小不一、分布较广。

其中软弱夹层是本路段的突出不良地质问题。

二、管棚施工技术方案

管棚施工是目前隧道施工经常使用的一种进洞方法，在明暗交接处设置套拱，在套拱中预埋Ф127×4mm钢花管，固定管棚钢管方向。

在管棚施工前将洞口开挖面刷面，除去洞口植被漏出岩石，在开挖面套拱下环向预留核心土，稳固前方开挖体。

首先按照设计尺寸加立3榀18工字钢，间距75cm,其次在工字钢上调试固定Ф127×4mm钢花管，支模，最后浇注C25混凝土。

管棚施工工艺流程见图1。

2.1管棚施工参数及施工工艺

①导管规格：

Ф108×6mm钢花管；

②管距及设置范围：

环向间距40cm；拱部137.6°范围

③倾角：

外插角1°（不包括路线纵坡），方向：

与路面中线平行；

④注浆材料：

纯水泥（添加水泥重量5%的水玻璃）浆液；

⑤长度：

10～40m。

⑥套拱内钢架采用3榀18工字钢，各榀钢架间焊接环向间距为1m的Ф25的链接钢筋。

⑦隧道纵向同一横断面的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。

按设计要求进行测量放线、开挖工作室。

按设计在拱部施做砼导向墙。

在导向墙内按设计间距预埋导向管。

钻孔采用DK-300型钻机。

采用钻机连接套管自动跟进装置连接钢管，将第一节管子推入孔内。

钢管孔外剩余30-40厘米时，用管钳卡住管棚，使顶进连接套与钢管脱离，人工丝扣连接安装下一节钢管。

接管：

钢管孔外剩余30-40厘米时，用管钳卡住管棚，反转钻机，使顶进连接套与钢管脱离，人工安装下一节钢管，对准上一节钢管端部，人工持管钳用钢管连接套将两节钢管连在一起，再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。

2.2施作套拱

1、混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部137°范围内施作，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。

2、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。

用经纬仪以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。

2.3搭钻孔平台安装钻机

1、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。

2、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。

3、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。

用经纬仪、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

1、为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ108mm或127mm。

2、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。

3、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。

图1超前管棚施工工艺流程图

4、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。

5、钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

6、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

1、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。

2、用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

3、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

1、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。

管头焊成圆锥形，便于入孔。

2、棚管顶进采用装载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（Φ127mm），然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

3、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

1、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。

2、注浆材料：

注浆材料为纯水泥浆（添加水泥重量5%的水玻璃）浆液，纯水泥浆的水灰比为1：

1，水玻璃浓度为35波美度，水玻璃模数为2.4。

注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，以增强管棚的刚度和强度。

3、采用注浆机将浆液注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆，为分段注浆。

注浆量应满足设计要求，一般为钻孔圆柱体的1.5倍；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。

注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

2.8施工控制要点

1、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。

2、钻孔仰角1°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。

3、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。

4、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。

5、掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

2.9注意事项

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。

在施作长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。

三、工程质量的管理体系以及保证措施

3.1质量管理体系

为保证本项目顺利实施和兑现本投标文件确定的工程质量目标，根据ISO9001质量管理体系标准和我单位质量管理体系文件规定，结合我单位以往从事类似工程的经验，编制质量计划和施工作业指导书，严格按质量管理体系运行。

对工程质量进行全员、全过程和全方位的有效控制，确保质量目标的全面实现。

质量管理领导小组机构图见下图。

质量管理领导小组机构图

工程质量保证体系见下图。

工程质量保证体系图

3.2质量保证措施

所有重要的单项工程、重要工序和重要部位、关键施工环节均采用“首件工程认可制”。

3.2.1强化质检测试工作

1．项目经理部设质量管理部、试验室，工程队设质量管理室，工班设质检员，逐级把好质量关（质量监督检查体系见下图）。

质量监督检查体系图

2．加强质检、试验工作。

在本合同组建工地实验室，并取得湖北省质

监站关于工地试验室的资格认证。

3．认真执行三检制度，即：

自检、互检、工序交接检验制度，切实做好隐蔽工程的检查工作。

4．建立质量奖罚制度，对质量事故严肃处理，坚持四不放过：

事故原因不明不放过，不分清责任不放过，没有改进措施不放过。

相关责任人没受到处理不放过。

3.2.2加强全过程的质量监控，严把操作质量关

1．确保所有进场材料的性能及技术指标符合标准，杜绝不符合质量标准的材料入场，从源头把好质量关。

对进场的合格材料要分类堆放，做好标志，以防用错。

材料进货检验、试验工作流程见下图；质量检查、控制程序见附后图。

材料进货检验、试验工作流程图

质量检查、控制程序图

2．做好施工机械的选型配套，使其性能满足施工及设计要求。

3．选择最佳工艺参数，重要的工艺参数通过试验确定。

4．做到质量信息化管理，用科学的方法控制好工程质量。

5．认真抓好ISO9001质量保证体系在本工程的持续有效运行。

做到按规范、按程序、按工艺流程进行操作。

确保工序质量和实物工程质量的不断提高。

6．主动接受业主和监理工程师对工程质量的监督和检查。

教育全体职工重视质量，服从监理，开展让监理工程师满意活动，对违反监理程序的干部和职工严肃处理直至下岗。

四、安全生产管理体系及保证措施

4.1安全生产管理体系

根据本工程的特点及项目经理部组织情况，设立安全生产领导小组，项目经理为安全生产第一责任人，主管生产的项目副经理任副组长，按施工人员的2～4%配备专职安全员，并在项目部设安检工程师，各生产班组设专职安全员。

安全生产组织机构图见4-1，安全生产保证体系见下图，安全生产责任系统见附后图。

安全生产组织机构图

安全生产保证体系图

安全生产责任系统图

4.2、隧道工程施工安全保证措施

1．隧道施工时，必须在洞口或适当地方设置急救材料库，以保证防火、防水、防毒等各种适应性工具的安放。

2．凿岩机钻眼前先对其进行检查；钻孔时采用湿钻；严禁在残眼中继续钻眼。

3．洞口爆破须经业主批准并经当地公安部门批准方可进行爆破，在大雾天、黄昏和夜晚，禁止爆破洞口土石方，爆破施工必须统一指挥，爆破时人员必须撤离到安全距离之外。

4．装药时严禁烟火和采用明火照明，爆破后必须经过除尘后方可派人员进入工作面；发现瞎炮时应按规定处理；钻眼及爆破不得同时作业。

5．车辆的运输不得超过规定的速度和荷载；并做到统一调配。

五、环境保护、水土保持组织机构及保证体系

1、项目部、施工队成立环境保护领导小组，分工负责环境保护工作。

严格执行国家《环保法》和湖北省对环保的有关规定，同时与地方环保部门及业主签订环保协议，并认真执行。

环境保护、水土保持组织机构见下图，环境保护、水土保持保证体系见附后图。

环境保护、水土保持组织机构图

环境保护、水土保持保证体系图

2、环境保护、水土保持措施

（1）自然及生态环境保护措施

．保护植被，对施工界限内、外的植被、树木等尽量维持原状。

如因施工需要砍除树木和其它经济作物时，事先征得环境保护和水土保持部门、所有者和业主的批示同意，严禁乱砍乱伐。

．临时用地范围内的裸露地表，植草或种树进行绿化。

按指定位置进行弃土和取土，并按设计防护和绿化。

．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，施工便道要经常洒水防治扬尘，同时在生活区周围种植花草、树木，美化生活环境。

．保护野生动物，严禁施工人员猎杀野生动物。

．对有害物质（如燃料、废料、垃圾等），按规定处理后，运至监理工程师指定的地点进行掩埋，施工及生活废水要经处理合格后方可进行排放，防止对动、植物造成损害。

（2）水环境保护措施

．靠近生活水源的施工，设置同生活水源隔离措施，避免污染生活水源。

．施工废水、生活废水按有关要求进行处理，避免直接排入农田、河流和渠道。

．施工机械的废油废水，采用隔油池等有效措施加以处理，避免超标和随意排放。

．生活污水采取二级生化或化粪池等进行净化处理，经检查符合标准后排放。

．施工中不随便向河流中排放废油、废水，乱扔生活垃圾。

弃土要随时拉之指定地点堆放，保证河道畅通。

（3）、大气环境保护措施

．选择低污染设备进行施工，并安装防空气污染控制系统，使得废气排放达标。

．汽油等易挥发品的存放要密闭，并尽量缩短开启时间。

．在运输水泥、石灰、粉煤灰、土方和混合料等易飞扬物料时，用篷布将车辆覆盖严密，并装量适中，不得超限运输。

．配备专用洒水车，天气干燥时对施工现场和运输道路经常进行洒水湿润，减少扬尘。

（4）、噪音及粉尘的防治措施

对工程机械和运输车辆加强保养并安装消声器，降低噪音；机械车辆途径居住场所时减速慢行，不鸣喇叭；合理安排施工作业时间，尽量降低夜间车辆出入频率，夜间不安排噪音很大的机械施工，减小噪音污染。

材料运输及施工引起的扬尘对当地居民干扰大，须安排专人负责洒水以减少扬尘，运输水泥、砂石料等用篷布将材料覆盖严密，并装量适中，不得超限运输。

（5）、固体废弃物处理措施

．施工营地和施工现场的生活垃圾，集中堆放，定时清运。

．施工中的废弃物，经当地环保部门同意后，运到指定场地进行处理。

．报废材料或施工中返工的挖除材料要立即运出施工现场，各种包装袋及时清理处理，以免造成白色污染。

（6）、施工后期的场地恢复措施

．工程完工后对临时用地内所有建筑、生活垃圾进行清理，垃圾运至指定位置处理，场地清理平整合格后，将其恢复原状。

．完工后对新修便道进行达标整理保留备作公路养护维修便道或掘除原材料，恢复植被，恢复原貌；对利用的乡村道路维修至现有程度。

．完工后请当地政府有关部门进行环保验收，取得地方政府的认可，并从当地政府取得环保措施得到实施的证明材料，确保不留环保后患。