管棚施工作业指导书.doc
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1、中铁十三局集团有限公司 施工过程控制标准化管理手册(隧道分册) 管棚施工作业指导书 编 制: 审 核: 批 准: 目 录1.目的12.编制依据13.适用范围14.施工准备14.1技术准备14.2施工准备15.劳动力组织16.材料要求26.1棚管加工26.2水泥36.3砂子36.4水玻璃和外加剂。37.主要施工机具设备38.先钻孔后插管引孔导入法施工工艺流程39.引孔导入法的施工方法49.1管棚设计49.2管棚工作室(套拱)施工59.2.1洞内管棚工作室59.2.2洞外套拱导向系统59.3搭钻孔平台安装钻机79.4钻孔79.5清孔验孔79.6安装管棚钢管89.7注浆810.质量控制要点910.1
2、质量控制标准及检验方法910.2质量控制要点及措施911.常见问题及处理方法1012.安全及环保要求1012.1安全控制要点及措施1012.2环境保护1113估算指标11管棚施工作业指导书1.目的明确隧洞特殊地段管棚施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准,指导、规范管棚施工作业。2.编制依据铁路隧道施工规范(TB10204-2002)铁路隧道工程施工技术指南(TZ204-2008)铁路隧道工程施工质量验收标准(TB10417-2003)3.适用范围管棚主要适用于较大、大跨度隧道地质破碎、覆盖浅的出入口,地质破碎的浅埋段,地面有重要建筑物地段以及下穿河床、湖底或海底地段等。在隧道预支护
3、作用中主要是提高拱部以上土体的承载力,加固隧道围岩和控制地表沉降,确保隧道施工安全。4.施工准备4.1技术准备备齐施工设计图纸及有关技术资料,并组织技术交底和复核;施工前按设计要求选定各种原材料并进行配合比试配、选定;根据现场的地质情况进行实验确定注浆液的各种参数。4.2施工准备根据工程进展情况,提前加工好棚管及相关配件;检查机具设备和风、水、电等管线路,并试运转,确保各项作业正常运行;洞口边仰坡以上的山坡危石应全部清除,按设计做好边仰坡防护工程。开挖掌子面应喷射混凝土封闭,确保钻孔安全。5.劳动力组织劳动力组织见表1。表1 劳动力组织表序号人员人数职责1技术人员1掌握技术标准、负责施工指导、
4、监督施工质量、记录2工班长1组织和协调3测量人员2测量放样、检查验收、并对整个施工过程进行摄像4钻孔人员5凿孔施工5安装人员6准备材料、安装导管6浆液制备人员5准备材料、制备浆液、搅动浆液、清洗设备7注浆泵司机2注浆泵的操作、维修保养及鼓掌排除8清洗废浆工1清理废浆9注浆记录工1记录注浆压力、注浆量、流量、胶凝时间及其他的情况10安全员1负责施工安全11搬运工4搬运材料、机具12其他8电工、管棚加工、空压机司机等合计356.材料要求6.1棚管加工 棚管常采用直径为89mm、108mm、159mm的无缝钢管制作,管棚壁厚一般为68mm。管身钻孔,孔眼直径810mm,间距为0.5m,梅花形交错布置
5、,最后2m不钻孔;第一节棚管头加工成锥形,长度为30cm;棚管间连接采用丝扣连接,每节棚管前端加工成外丝扣,后端加工成内丝扣,丝扣长度为20cm;为防止浆液倒流,最后一节棚管尾部与止浆器连接,止浆器采用长30cm棚管和2cm厚钢板制作而成,中间有两个20的圆孔,以备注浆时和排气排水用。具体制作见图1、图2和图3。图1 棚管注浆孔及螺纹制作图图2 棚管端头加工图图3 止浆器制作图棚管进场必须按批抽取试件作力学性能和工艺性能试验,其必须符合国家有关规定及设计要求;6.2水泥42.5级硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,对其安定性、凝结时间、强度及其他必要的性能指标进行检验,水泥质量应符合铁路混凝土工程施工
6、质量验收补充标准(铁建设2005160号)第6.2.1条规定。6.3砂子采用中细砂,砂的含泥量不大于3%,;6.4水玻璃和外加剂。7.主要施工机具设备主要施工机具设备见表2。表2 施工机具设备表。序号项目设备、机具名称1钻机钻进能力:50100m;孔径150mm;钻孔角度:0360;动力:冲击式、回转式、冲击回转式。2吹风管高压(0.6MPa以上)3单(双)液注浆泵注浆压力(1012.5)MPa,排浆量100L/min,并可连续注浆4水泥浆搅拌机有效容积600L,搅拌改性水玻璃应选用高速机械式或风动式5储浆桶2m36检验测试设备秒表、PH计、波美计7动力空压机(20 m3)8加工设备钢筋切断机
7、、交流电焊机9其他设备流量计、混和器、抗震压力表、高压胶管、高压球阀、水箱8.先钻孔后插管引孔导入法施工工艺流程管棚的施工方法主要有两种:引孔导入法和顶入法。在引孔导入法中,因成孔的难易又有两种施工工艺:对能成孔或经处理能成孔的地质采用先钻孔、后插管,即钻孔完成后经检查合格后,将管逐节连续顶进将其装入孔内;对不能成孔地质采用同步跟管钻进工艺(见附件)。所谓顶入法,就是将管直接顶入就位。一般常用的是引孔导入法,顶入法仅适用于软弱地层中。本作业指导书使用的工艺就是先钻孔后插管引孔导入工艺。先钻孔后插管引孔导入法施工工艺流程见图4。图4 先钻孔后插管引孔导入法施工工艺流程图9.引孔导入法的施工方法9
8、.1管棚设计根据隧道断面不同,每环的根数也不同,单线隧道每环约2030根,双线隧道每环约3045根,环向间距一般为40cm,根据特殊要求,间距可适当调小,管棚断面布置示意图见图5;管棚的长度一般为20m40m不等,管棚外插角15,管内注浆多为水泥砂浆,也有水玻璃水泥双液浆,根据地质情况,适当控制浆液的配合比和黏稠度;注浆压力一般在0.51.0MPa。图5 管棚断面布置示意图9.2管棚工作室(套拱)施工为进行管棚施工,在洞内要开挖管棚施工工作室,在室内搭设工作平台和导向装置:在洞外要修套拱导向系统和搭设工作平台。9.2.1洞内管棚工作室在每次管棚施工前,都要在洞身扩挖一个加高、加宽各1.0m、长
9、10m的洞室作为工作室。在工作室内搭设简易工作平台,以便安放钻机。在工作平台前,安装至少三榀用工字钢组拼的长管棚导向拱,导向拱要满足钻机振动的要求。在导向拱内设置孔口管做为长管棚的导向管,其间距按棚管间距布设,并向施工面拱圈及孔口管周围岩面喷射厚10cm的C25混凝土,以防钢管注浆时岩面缝隙跑浆。洞内管棚工作室设置示意见图6。图6 洞内管棚工作室设置示意图9.2.2洞外套拱导向系统套拱部位开挖应现场地质条件确定,宜采用预留核心土开挖;当地质条件允许时,可一次落到底,要及时做好开挖面的防护工作。混凝土套拱作为施做长管棚的导向墙,套拱在隧洞外轮廓线以外施做;先架设34榀50cm 工20b的工字钢钢
10、架支撑,钢支撑与管棚孔口管焊连成整体;孔口管作为管棚的导向管,它安设的平面位置、倾角、外插角的准确程度将直接影响管棚的施工质量。因此采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倾角;孔口管须牢固的焊连在工字钢钢架上,以防浇注套拱混凝土时发生位移。套拱施工工艺流程、孔口管纵向布置示意图和洞外管棚施工示意图见图7、图8和图9。混凝土浇筑后按要求进行养护,待混凝土养护强度达到设计强度的85%时开始管棚施工。图7 套拱施工工艺流程图图8 孔口管纵向布置示意图图9 洞外管棚施工示意图9.3搭钻孔平台安装钻机(1)钻机平台用钢管脚手架搭设或采
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