6+89管棚施工作业指导书6372.docx
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6+89管棚施工作业指导书6372
Φ89管棚施工作业指导书
1适用范围
适用于本标段隧道φ89中管棚施工作业。
管棚施工位置为洞内管棚。
2作业准备
(1)施工前必须根据施工图标识的工程及水文地质资料进行研究。
(2)按照设计并结合现场情况,选择超前支护方案。
(3)根据工程进展情况,提前加工好超前小导管。
(4)根据现场的地质条件进行试验来确定注浆液的各种参数,来指导现场施工。
(5)检查机具设备和风、水、电、等管线路,并试运转,确保各项作业正常进行。
(6)对极其松散、破碎、软弱底层,或在大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道,必须研专门的设计方案或经批准的方案,在开挖前进行超前支护及预加固,提高围岩强度、自稳能力和止水能力,确保隧道工程施工安全。
3技术要求
施工中满足以下规范标准及设计文件:
(1)《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015
(2)《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010;
(3)《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号
(4)《铁路混凝土工程施工质量验收标准》(TB10424—2010)
(5)《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009
(6)《新建赤峰至京沈客专喀左站铁路工程隧道设计图》及相关设计文件。
4施工程序与工艺流程
4.1施工程序
管棚施工程序有管棚制作,搭设平台,安装钻机,钻孔,安装管棚钢管,注浆。
施工工艺流程见下图。
4.2工艺流程
施工工艺流程见图4-1
图4-1 管棚施工工艺流程图
5施工要求
5.1施工工艺
(1)中管棚每环单根长度10m,搭接长度不小于3m。
(2)钢花管上钻注浆孔,孔径10~16mm,孔间距140mm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段1500mm,编号为双号的钢管不开孔。
如下图所示:
(3)中管棚设计参数:
①钢管规格:
热轧无缝钢管及钢花管,外径89mm,壁厚5mm。
②管距:
环相间距33cm,纵向搭接不小于3m。
③倾角:
外插角3°~5°,具体可根据实际情况调整。
④钢管施工误差:
径向不大于20cm,相邻钢管之间环向不大于10cm。
⑤钢花管上钻孔注浆,孔径10~16mm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔的止浆段150cm。
(4)搭设平台,安装钻机,测孔定位
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;
用两台钻机平行作业,互不干扰;
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;
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、测斜仪、挂线相结合的方法,确保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。
(5)钻孔、扫孔
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;
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;
钻进中遇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。
也可采用一步钻孔法,即不取岩芯,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;
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;
扫孔:
钻孔完毕后,及时清理孔内余渣,即扫孔,扫孔完毕后,即安装打入管棚钢管。
(6)安装管棚钢管、钢花管
管棚钢管、钢花管节与节之间通过长300mm的Ф95钢管用丝扣连接;
接头在相邻孔需错开连接,分别采用3m、6m和9m钢管错开布置。
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;
⑥注浆
钢花管:
编号为单号的钢花管注水泥单液浆,注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验,尾部150cm段作为止浆段,注浆完后,关闭预先设置好的阀门。
设计注浆参数为:
钢管:
双号孔为钢管,待单号孔(钢花管)全部注浆完毕后,再向双号孔中灌注M5水泥砂浆。
水泥浆液水灰比为1:
1;注浆压力0.5~2.0MPa,终压2.0MPa,并稳压15分钟;单孔注浆量(参考):
Q=πRK2Lηξ
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。
注浆结束的条件如下:
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。
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。
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。
注浆结束条件:
注浆在达到结束的条件后,应利用止浆阀堵塞注浆孔,以保持孔内压力,直至浆液完全凝固。
5.2施工要点
⑴钻孔时,按设计要求顺序进行施钻、注浆;
⑵钢架半径以中心线计算;
⑶导向钢管外倾3~5°,施工时严格控制以防侵限;
⑷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;
⑸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;
⑹单液注水泥浆压力突然升高,可能发生堵管,应停机检查;水泥浆单液浆进浆量很大,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。
6.劳动组织
钻机操作工3~6人,管棚加工2人,钢管顶进8人,注浆6人。
7.材料要求
施工材料要求满足相关设计和施工技术规范。
(1)管棚钢花管:
单号孔为钢花管,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,按设计要求布设注浆孔,钻孔呈梅花形布置。
(2)管棚钢管:
双号孔为钢管,每节钢管两端外车丝扣。
(3)接头钢管:
Φ95mm×5mm钢管,节长300mm,内车丝扣。
8.设备机具配置
结合正常施工需要,管棚施工机械设备配置如下:
管棚钻机1~2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1-400型交流弧焊机2台、ZLC50C装载机1辆。
9.质量控制及检验
(1)质量验收规范
《高速铁路隧道工程施工技术规程》Q/CR9604-2015
《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010;
(2)分项验收标准
①主控项目
A.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10%见证取样检测,并至少进行一次。
B.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;
C.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的检验数量的10%见证检验。
②一般项目
管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定:
管棚钻孔允许偏差表
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1°
2
孔口距
±30mm
3
孔深
±50mm
(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20~30cm;
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,注浆压力一般应达到0.5~2.0MPa,并稳压15分钟。
若注浆量超限,仍未达到0.5~2.0MPa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)施工控制要点
(4)施工注意事项
管棚施工前应施工管棚工作室,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。
在施作中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。
10安全及环保要求
(1)施工安全
①施工作业前必须认真检查和处理支护作业区的危石,施工机具应布置在安全地带;
②施工作业台架应安全可靠,并应设置安全栏杆;
③必须定期检查电源线路和设备的电器部件,确保用电安全;
④施工中应经常检查输料管、接头的磨损情况,当有磨损、击穿或松脱等现象应及时处理;
⑤施工中检修机械或设备故障时,必须在断电、停风条件下进行,检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员。
⑥当采用加大风压处理堵管事故时,应先关机将输料管顺直,紧按喷嘴,喷嘴前方不准站人,疏通管路的风压不得超过0.5Mpa;
(2)环境保护
①开始施工前必须进行环境因素识别,确定重要环境因素,制定相应的管理方案;
②临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境;
③施工废水、生活污水需经过处理后方可排放。