隧道工程管棚施工作业指导书
1.适用范围
适用于隧道管棚施工。
2.施工准备
2.1内业技术准备
组织现场技术人员认真学习、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、安全交底、岗前技术培训,经考核合格后方可上岗作业。
2.2外业准备
(1)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。
(2)按照设计图纸要求将管棚所需钢筋笼提前加工完成。
2.3技术要求
管棚设计参数如下:
(1)管棚规格:热轧无缝钢管,外径60×4.5mm、89×6.0mm、108×6.0mm,管径根据具体隧道工程情况选用,符合设计要求。
(2)管距:管棚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,环向间距一般为30~50cm。
(3)倾角:外插角3°~5°为宜,可根据实际情况作调整。
(4)注浆材料:水泥浆或水泥砂浆;当围岩破碎,地下水发育时,为调整凝结时间需要,可部分采用水泥-水玻璃双液浆,要求浆液强度等级不小于M10。
(5)设置范围:拱部120°~135°范围。
(6)管棚每环施做长度以15~35m为宜,钢管分段长度4~6m。建议每环管棚施做最大长度以40m为宜,当需要设置大于40m时,宜设置两组或多组管棚,且前后两组管棚搭接长度应不小于3m。
3.施工程序与工艺流程
3.1施工程序
施工程序为:开挖周边放样布孔→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→安放钢筋笼→注浆→隧道开挖。
3.2 工艺流程
工艺流程详见:图1 管棚施工工艺流程图
4.施工要求
4.1管棚钻孔
4.1.1 施工准备
(1)对拱部管棚施做范围进行测量、开挖周边、放样布孔。在开挖轮廓线以外拱部120°~135°范围内施做混凝土护拱作为长管棚的导向墙,导向墙采用C20混凝土浇注,导向墙纵向长度为2m,厚度为0.8m,导向墙内埋设工字钢拱架,工字钢与导向钢管焊成整体,导向钢管应准确安设,导向墙环向长度可根据具体实际情况确定,在做套拱前,土石分台阶开挖,上台阶高度在起拱线附近,以满足工作高度。
(2)洞身段施做大管棚时,宜根据钻孔机具性能及开挖方式相应增加钻孔施工作业工作面,一般管棚施做平台至最后一根管棚的高度为1~1.5m,以保证钻孔施做。
(3)导向钢管作为管棚的定位管,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。导向钢管定位应使用全站仪在工字钢架上准确定出其具体位置,水准尺配合坡度板设定导向钢管的倾角,用前后差距法设定导向钢管的外插角。导向钢管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。
图1 管棚施工工艺流程图
4.1.2 钻孔平台搭设、钻机就位
(1)平台要支撑于稳固的地基上,脚手架连接要牢固、稳定。
(2)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。钻机钻杆轴线与定位钢管轴线相重合。
4.1.3 钻孔
(1)钻孔前,按测定好钻孔的范围、平面位置对每个孔进行编号。
(2)为了便于安装钢管,钻头直径应大于钢管外径。
(3)钻孔由高孔位向低孔位进行,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。
(4)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。
(5)钻进中经常采用测斜仪量测钢管、钻机的偏斜度,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,偏斜度仍超过设计要求值,应补浆封孔后再原位重钻。
(6)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,及时对孔口岩屑进行地质判断、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。
(7)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。
4.1.4 清孔
(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,确保孔内无残留杂物。
4.1.5 验孔
(1)用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
(2)管棚不得侵入隧道开挖线内,相邻的钻孔不得相撞或立交。
(3)检查钻孔的间距、深度、直径等,允许偏差为:方向角误差为1°,孔口间距±50mm,孔深±50mm。
4.2 管棚安装
4.2.1 材料准备
(1)管棚采用热轧无缝钢管,壁厚不小于6mm,节长为3~6m,采用丝扣连接。
(2)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,孔间距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。
4.2.2 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)棚管顶进采用挖掘金机和管棚钻机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔,然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管。前期靠人工送管,后期借助钻机顶进,直至孔底,达到设计长度。
4.2.3 管棚连接、搭接
(1)钢管连接采用丝扣连接牢固,丝扣长15cm。
(2)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。
(3)为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节钢管采用4m长钢管,编号为偶数的第一节钢管采用6m长钢管,以后每节均采用6m长钢管。
(4)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。
(5)钢管焊接采用单面帮条焊,焊缝宽度不小于2cm;钢管焊接时,电焊机线路做到“一机一闸、一箱一保护”。
4.3 管棚注浆
4.3.1施工准备
(1)施工人员应佩戴好安全帽、手套、水鞋等安全防护用品,拌制浆液的操作人员要戴好护目镜,穿长筒胶鞋。
(2)采用高压水对管棚内的杂物进行冲洗,由下至上的顺序进行。
(3)为提高钢管的抗弯能力,可在导管内增设钢筋笼,钢筋笼有四根主筋和固定环组成,主筋直径为16~20mm,固定环采用短管节,将其与主筋焊接,按1m间距设置。
(4)安装好有孔钢管、放入钢筋笼后,钢管内插入注浆管和排气管,排气管要插入孔底,对孔口缝隙采用混凝土进行封堵,确保孔口封闭。
4.3.2 浆液拌制
①注浆材料:注浆材料为M10/M20水泥浆或水泥砂浆。
②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。
③浆液应在现场随伴随用,浆液要具有良好的流动性、可注性。
④当围岩破碎、地下水发育时,为调凝需要,可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。
4.3.3 注浆
(1)注浆施工应严格按照注浆机操作规程作业,在注浆前充分做好各项准备工作,特别是对机具设备的检修工作,发现问题及时排除,使其处于良好状态。注浆时注浆管口不得对准人体,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。
(2)开机注浆前应认真检查注浆管路系统,包括混合器、接头、阀门等,如有破损立即更换,不好用的接头、阀门,不得使用,防止在高压下发生脱扣的危险事故。并且预先在洞外将管路全部接通,进行试压,试压可用清水进行。在试压时,如管路不通或接头有漏水现象,予以排除,保持管路系统各部件完好畅通。
(3)注浆顺序按照由低到高、由下往上,交错进行。在注浆过程中,所有拆卸下来的接头、阀门,安排专人及时清洗干净,以备轮换使用。
(4)注浆机注浆压力应控制在:初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa,注浆压力一般为1.0~2.0MPa,浆液注满后应持压15min后停止注浆。
(5)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。
(6)注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。
(7)当注浆压力泵压力突然升高时,可能发生堵管,应立即停机检查,并及时清洗注浆管路。
(8)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,当出现窜浆时,要及时堵塞窜浆孔。
(9)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。注浆作业完毕后,认真清洗干净所有的机具设备,特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等,以备下阶段注浆时使用。
(10)在施工过程中应配备专业电工,在电路、电器设备发生故障时及时排除,保障施工顺利进行。
5.劳动组织
5.1劳动力组织方式:采用架子队管理模式。
5.2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。
6.材料要求
管棚施工所用原材料应符合设计要求,设计未明确时应符合以下要求:
6.1 水泥: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32.5MPa,水泥的安定性、凝结时间均应合格,当遇含有较高可溶性硫酸盐的地层或地下水地段,应按侵蚀类型采用相应的抗硫酸盐水泥。
6.2 细骨料应采用坚硬、耐久、天然洁净的河砂,细度模数应小于2.0,含水率宜控制在5%~7%。含泥量不应大于3%,泥块含量不应大于1%。
6.3 钢管:钢管外径为89~108mm,壁厚6mm,钢管进场检验力学性能指标应符合热轧无缝钢管的技术标准要求。
6.4 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。
7.设备机具配置
管棚施工机械设备配置分为两大部分,即水泥砂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。
8.质量控制及检验
8.1质量控制
8.1.1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《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[]160号)规范要求。
8.1.2 浆液、C20导向墙混凝土配合比必须经试验调配并经审批后方可使用,浆液及C20混凝土配比所用原材料质量检验结果应符合《铁路混凝土工程施工质量验收补充标准》(铁建设[]160号)、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》(铁建设[]160号)的规范要求。
8.1.3 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。
8.1.4 管棚搭接长度必须符合设计要求,搭接长度为3~5m。
8.1.5 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%。
8.1.6 注浆顺序应遵循“从低到高、从下往上”的施工顺序。
8.1.7 注浆压力:注浆压力一般为1.0~2.0MPa,初压0.5~1.0MPa,终压2.0MPa,浆液注满后应持压15min再停止注浆。
8.2 质量检查
8.2.1 管棚钻孔允许偏差:
①方向角:1°;
②孔口距:±50mm;
③孔深:±50mm。
8.2.2 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。
8.2.3 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。
8.2.4 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。
8.2.5 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。
8.2.6 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。
9.安全及环保要求
9.1安全要求
(1)施工现场应有专人统一指挥,并设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持班前进行安全教育制度。
(2)施工区域设置警示标志,非工作人员严禁出入。
(3)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
(4)顶管作业必须严格按相关机械操作规程进行,顶管机械至岩面范围内不得有人,防止机械及导管等伤人。在进行导管引孔作业时,非作业人员不得进行引孔作业,所有人员不得进入引孔机械作业半径内。
(5) 在注浆施工中,应严格按照注浆机操作规程进行注浆,谨防注浆管脱扣、涨爆等伤人,操作人员必须戴防护面具,防止浆液飞溅伤人,特别是对眼睛等宜损伤部位必须重点防护。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。
(6)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。
(7)在施工过程中,所有施工用电必须做到“一机一闸、一箱一保护”的标准。
9.2 环保要求
(1)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。
(2)注浆所使用的水泥应符合相关规范要求,施工用水应达到应用水标准,细骨料应使用天然洁净的河砂,严禁使用海砂,确保浆液达到无毒无污染要求。
(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。
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隧道大管棚施工工艺
施工过程控制
1、材料控制
检查内容:几何尺寸、是否缺棱掉角、是否欠火或过火
施工管理人员参与库房收货,对不符合要求的砌块进行退回处理,不允许不合格的砌块用与施工现场。
严禁干砖上楼层.若砌块在楼层内搁置过久,砌筑前要发水湿润
楼层砌体施工前,楼层内要准备一些碎石、水泥,以备墙根找平和过梁搁置位置找平用。
砌块堆放整齐,注意内墙用砖与外墙用砖的不同(内墙砖容重为800KG级 13孔,外墙砖容重900KG级 12孔)。转运过程中要轻拿轻放。
2、组砌方式控制
转角部位组砌方式
3、砼导墙浇筑质量控制
所有卫生间墙根按强规要求采用C20素混凝土(120㎜高、宽同墙厚)进行浇筑。砼导墙的平面位置要与墙体保持一致。浇筑密实,表面收平。
砼导墙浇筑密实,表面收平,门洞口尺寸留设准确,做到工完料尽场清。
4、砂浆配合比及添加剂掺量的控制
砌体施工前,对河沙、水泥进行原材料取样送检,做配合比试验。砌体砂浆搅拌要严格按照配合比进行计量搅拌。
按照配合比的要求,根据现场搅拌机的容量计算出每搅拌一罐砂浆需在搅拌机里面加多少河沙和水泥。水泥的掺尽量以整袋来控制。在砂浆搅拌站前挂配合比牌。
砂浆王用量调试好以后,将砂浆王分袋,每搅拌一罐砂浆加一小袋砂浆王
砂浆通过施工升降机运往楼层时,经过升降机运输过程中的震动,砂浆表面应有少量水析出,否则,砂浆王掺量偏大。
搅拌好的砂浆抓一把放在手中,用力紧握后,手撑中应留下少量河沙;如用力紧握内手中的砂浆全部从手缝溢出,无少量河沙留在手中,则砂浆王用量偏大。
5、样板带路制度
先砌筑三皮实心砖,检查门洞口位置及尺寸,上报监理及甲方检查无误后再进行砌筑,避免大量返工。
先砌筑三皮实心砖,检查门洞口位置及尺寸,上报监理及甲方检查无误后再进行砌筑,避免大量返工。
砌体砖样砌筑完成后,上报监理、甲方进行检查。
砌体样板完成后,上报监理、甲方、物业、门窗安装单位工程师及安装工程师进行检查验收。监理、甲方对砌体做法提出意见;物业针对前期工程业主指出的问题,提出优化建议;安装工程师针对安装工程的要求,提出满足安装工程使用功能的要求;门窗安装工程师针对满足门窗安装的要求提出合理化的建议。
等级公路隧道管棚工程施工技术交底
一、编制依据
《公路隧道施工技术规范》(JTG F60-)
《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-)
《公路隧道工程现场施工技术》(人民交通出版社年9月)
二、适用范围
适用于各等级公路隧道管棚工程施工作业。
三、交底内容
1、施工准备
1)在施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计,阅读、审核施工图纸,澄清有关技术问题,熟悉规范和技术标准,查阅相关施工案例,认真调查隧道围岩地质情况、了解施工条件、技术水平和设备装置的施工参数。制定施工安全保证措施,对施工人员进行技术交底,对参加施工人员进行上岗前技术培训,考核合格后持证上岗。
2)精密导线网复测完毕并确定成果可用后,测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线,放出隧道开挖轮廓线;
3)测量组检查开挖断面合格后,放出洞口钢拱架的具体位置、里程、高度,并布置好桩点、作好测量交底。
4)施工作业班组已选择。施工场地的平整,水、风、电已设置。其他辅助措施准备就绪。进行了施工测量与放样。
2、材质要求
1)水泥、砂、石、水及外掺剂的质量须符合设计和规范要求。
2)寒冷地区混凝土骨料应按有关规定进行抗冻试验,结果应符合规范要求。
3)管棚钢管、钢架、导向管、注浆材料等施工材料均须符合设计和规范要求。
3、管棚施工工艺流程
管棚施工工艺流程见图3。
4、施工工艺
1)架设导向拱
⑴测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线,放出隧道开挖轮廓线;施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底,将上半断面轮廓线以外的土石方清除掉,要求清除面平整,圆顺;为了便天导向拱及钻机安装就位,垫设施工平台时可在洞口预留长6米的核心土,顶宽度为6米,核心土的高度控制在管棚顶以下1米处;在紧靠核心土四周挖一条小沟,将掌子面的水从中间排出。
⑵测量组检查开挖断面合格后,放出洞口钢拱架的具体位置、里程、高度,并布置好桩点、作好交底。
⑶施工队根据测量交底及现场桩点,安装洞口工字钢拱架,间距为符合设计要求,焊接牢固,用锁脚锚杆锁定锚固。用全站仪或经纬仪、水平仪将长为2米的φ127×4mm导向管按照1~2°的外插脚精确定位,并用Φ25连接钢筋与工字钢牢固焊接为一整体。
⑷导向管安装完毕后,经测量组复测,满足精度要求后,安装模板,按照规范要求浇筑套拱混凝土,并养生。
2)搭设作业平台
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。
3)钻孔
⑴为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性,钻杆连接套应与钻杆同材质,两端加工成内螺扣(钻杆首尾端外螺扣),联结套的最小壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下,上下颤动,导致钻孔不直,钻孔时,应把扶直器套在钻杆上,随钻杆钻进向前平移。
⑵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。
⑶根据孔口管的倾角和方向,利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向,即可固定钻机。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定,一般控制1°~3°.利用钻机的变角度油缸,参照导向管的倾角确定钻机的倾角,确保钻杆线与开孔角度一致,以达到钻进的导向作用。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20 cm~30 cm。,
⑷钻机就位前,可先利用M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上,再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻作业平台上,四周用横木支撑,必要时打设地锚。
⑸钻机开孔时钻速不易过高,钻深20㎝后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20~30㎝时钻进停止,用两把管钳人工卡紧钻秆,钻机低速反转,托开钻杆,钻机沿导轨退回原位,人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体。钻孔达到深度要求后,按同样方法拆卸钻杆,钻机退回原位。
⑹换钻杆时,应注意检查钻杆是否弯曲,有无损伤,中心喷水孔是否顺畅等,不符合要求的应及时更换以确保正常作业。
⑺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。
⑻引导孔直径应比管棚大15~20mm,孔深要大于管长0.5m以上。
⑼钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑽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。
4)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用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
5)管棚加工
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。管头焊成圆锥形,便于入孔。
⑵采用Z525-2A型台式多用钻床对φ108×6mm的管棚进行加工,根据长管棚的长度,来确定下料长度,一般长度控制在3m或6m,丝扣长度为15cm,丝扣为2mm的螺旋方丝,钢管一端为内丝,另一端为外丝,丝扣加工端正,不得偏位;钢管上每隔15cm交错钻孔直径为8mm的注浆孔。先下奇数管孔,第一节用3米长的钢管,偶数孔时第一节采用6米长的钢管,以后每节均采用6米长钢管。每孔第一节端头加工成锥型,长为10cm,最后一节尾部焊φ10mm加强箍。末端可以不加工丝扣,在距孔口4.5米内不得加工注浆孔。
6)安装
⑴管棚顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于管棚直径的引导孔,然后用装载机在人工配合下顶进钢管。施工前应首先做好导墙,导墙长度应大于明暗分界线50cm,按设计位置布孔、并标注,架设管棚钻机,配备电动油压钻机1台,钻孔及推进钢管,钻孔时钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根钢管。钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm。各钻孔均应做好施工记录。
⑵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。
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注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。
一其中水泥浆水灰比控制在0.5:1.5~1.0:1.5之间,注浆初压力为0.5~1.0MPa,终压力为2.0~2.5MPa,注浆结束后用M30水泥砂浆填充,形成钢管混凝土;坍方及围岩破碎且富水地段,宜在钢管内应先放置ø20钢筋,再向管内注水泥浆(水灰比为1:1)。
⑶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。
⑷注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。
四、施工要点
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。
⑹注浆从低向高进行。浆液由稀到浓,一般单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。
五、质量检查及检验标准
1管棚实测项目
管棚实测项目见《公路工程质量检验评定标准》(JTG F80-)表10.18.2。
10.18.2 超前钢管实测项目
2外观鉴定
钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置,尾端与钢架焊接牢固,入孔长度符合要求。
六、注意事项
1管棚采用热轧无缝钢管在加工车间分节制作,制作前要做除锈处理,导管四周钻设孔径7.5mm注浆孔(特别注意:由于现场实际护拱后背悬空,原设计靠孔口2.4m处的管棚不钻孔的止浆段实际距离,要根据每根管棚的的悬空长度进行调整,保证实际管棚钻孔口留0.4M的止浆段),孔间距15cm,呈梅花型布置。管头焊成圆锥形,便于入孔。
2为确保接头质量,以长15cm的丝扣连接。
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。
4钻进中坍孔及缩孔的处理
若发生塌孔及缩孔成孔十分困难,无法一次成孔。可以采用前进式预注浆成孔,初钻出一段后,通过钻杆进行孔内注浆,待注浆液达到一定强度后,继续钻进,以此循环施作,直到达到设计孔深。
5掉块卡钻的处理
在钻进过程中若经常发生掉块卡钻事故,可以采用在异径接头处镶焊硬质合金,一旦卡钻,施工以少量循环水,再将以拉拔回归,较好地解决此问题。
6对漏浆及耗灰量过大的处理
若由于岩体破碎,浆液漏失严重,造成耗灰量过大。可以考虑加浓水灰比,降低压力,把流量限制在10升范围内,过一段时间在慢慢提升压力,直到达到设计标准。如上述方法达不倒效果,在浆液中加入速凝剂,间歇灌浆、灌注砂浆、停灌待凝方法处理。
七、安全环保要求
1、安全要求
1)建立完善的施工安全保证体系,加强施工作业中的安全检查,确保作业标准化、规范化。
2)为保证施工安全,现场要求专人统一指挥,并设一名专职安全员负责现场的安全工作,坚持班前进行安全教育制度。
3)施工区域应设置警示标志,严禁非工作人员出入。
4)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
5)坚持安全教育,加强全员安全意识教育。
6)严格按设计及施工规范要求进行施工,认真执行相关的施工安全规程
7)加强对围岩进行动态监控量测,实行信息化管理,科学地组织施工;
8)拆卸钻杆时,要统一指挥、明确联络信号,板钳卡钻方向应正确,防止管钳及扳手打伤人;
9)钢管内注浆时,操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套;
10)氧气瓶与乙炔瓶隔离存放,严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止回火的安全装置。
11)施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。
12)配电柜、配电箱前要有绝缘垫,并安装漏电保护装置。
13)施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。
14)严格按作业指导书进行施工,提前作好安全技术交底。
15)注浆施工时由技术人员统一指挥,各就其位,并严格执行注浆管理程序。注浆结束后需对注浆设备进行认真清洗,设备退出现场后及时保养。全面保证注浆作业安全、工程环境安全和设备人员安全。
2、环境保护
1)对职工定期进行环保教育及培训,提高环保意识。
2)保护施工现场和临近农田、水井、农业灌溉设施不受破坏,争取把因施工对附近村民的干扰降到最低。
3)做好生产、生活区的卫生工作,保持工地清洁,定时打扫,生产、生活垃圾集中收集,定时清除运走,运到环保部门指定的位置。
4)成立施工环境卫生保证管理机构,在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章。
5)对各类施工机械、机具采取定人定点控制,对操作人员进行安全、环保教育。
6)对特种作业人员采取持证上岗,并对作业人员配有相关的防护。对可能出现的粉尘采取喷雾降尘的方法。
7)隧道内保持良好的通风排气效果,禁止使用排气量超标的工程车辆。
8)设立专用排浆沟、集浆坑,对废浆、污水进行集中沉淀处理后,再进行排放至指定位置,认真做好无害化处理,从根本上防止施工废浆乱流。
9)加强隧道的监控量测工作、通过分析与预设计时的地质资料对比,得出地质变化情况,及时向监理、设计单位反馈。同时,将管棚施工方法和要求向全体施工人员详细交底。
10)采用先进的环保施工机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音。
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三大施工技巧助力管棚施工
管棚施工是一种应用于隧道施工中的施工技术吗,在施工的过程中,我们需要只有掌握施工的技术要点才能更好的进行施工,具体的施工要点如下:
1、要明确管棚超前支护的特点
管棚一般是沿地下工程断面周边的一部分或全部,以一定的间距环向布设,形成钢管棚护,沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、地中或地面及周围建筑物的状况,有帽形、方形、一字形及拱形等。
2、要掌握管棚超前支护的施工工艺流程
管棚超前支护的施工工艺流程主要为:测放孔位一钻机就位一水平钻孔一压入钢管一注浆(向钢管内或管周围土体)一封口一开挖。
3、要掌握管棚超前支护的方法
管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响,管棚施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为2.0~2.5倍的钢管直径。纵向两组管棚搭接的长度应大于3m.在铁路、公路正下方施工时,要采用刚度大的钢管连续布设。
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