站前工程XCZQ-6标
洞口长管棚施工作业指导书
中铁五局西成客专 XCZQ-6标项目部四工区
二零一三年四月
洞口长管棚施工作业指导书
1.适用条件、范围
本作业指导书适用于新建西安至成都客运专线西安至江油段（陕西境)站前工程XCZQ-6标项目部四工区隧道支护工程，Ⅴ级及以下围岩；洞口段地表有重要建筑物；洞身浅埋偏压段。
2、作业准备
施工前应做好原材料的进场及相关设备的准备，做好相应的安全防护措施。保证施工的顺利进行。 3、技术要求
明确隧道长管棚施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范施工，保证作业安全及质量。施工技术及质量验收标准符合《高速铁路隧道工程施工技术指南(铁建设（2010）241号)》、《高速铁路隧道工程施工质量验收标准TB10753-2010》的相关要求。
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4.施工工艺
4.1.工艺流程图（见洞口长管棚施工工艺）
4.2.施工方法
管棚是利用导向架，沿着开挖外轮廓线，以较小的外插角，向开挖前方打入钢管，形成对开挖前方围岩的预支护。管棚施工工序有开挖管棚钻机工作室，导向墙施工，搭设平台，安装钻机，安装管棚钢管，注浆。
4.2.1开挖管棚工作室
在起拱线以上半断面的工作室，若一次开挖成型，因净空高、跨度大 ，工期长且不安全，故宜分步开挖，分步施钻，即先在两边拱脚分别开挖两个工作室Ⅰ，钻孔、安管、注浆之后，再开挖中间工作室Ⅱ，开挖工作室Ⅱ时，
注 浆否是否达到终孔标准是结 束洞口段长管棚施工流程图管棚加工钻机就位、定位钻孔、下管否测量放线安装钢架安装导向墙模板安装导向管浇注导向墙混凝土搭设管棚施工作业平台是否达到设计孔深 2
可弃碴于工作室Ⅰ，这样既减少开挖工作量又便于移动钻机，有利于钻孔作业。
4.2.2导向墙施工
1)导向墙设计：导向墙采用C25砼，截面尺寸1m高*1m宽,导向墙内设2榀I20工字钢架，钢架外缘焊接Φ140壁厚5MM导向钢管，导向钢管通过Φ25固定筋与钢架焊接，钢架各单元由钢板+螺栓连接。
2）导向钢管的安设：导向钢管环向间距40cm,径向施工误差不大于30mm。
3）导向墙采用钢筋C25砼浇筑，并且一次浇筑成型。 4.2.3钻孔及清孔
1）搭设平台，安装钻机，测孔定位：
(1）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。
(2）用两台钻机平行作业，互不干扰。
(3）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。
(4）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、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。
2)钻孔、扫孔：
(1）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；
(2）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。
(3）钻进中遇未注浆之岩溶严重流泥或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。
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。
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(4）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。
(5）扫孔：钻孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用Ф108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。扫孔完毕后，即安装打入管棚、钢管。
4.2.4安装管棚钢管、钢花管
1）顶进钢管采用3m和6m两种长度规格，管棚钢管、钢花管节与节之间通过丝扣接头连接，丝扣长15cm。为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节管采用6m钢管，以后每节钢管采用6m长钢管。
2）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。
3）隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。
4.2.5.注浆
1）注浆浆液：水泥浆液，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≥100cm段作为止浆段，注浆完后，用M10水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度，设计注浆参数为：
（1）、水泥浆浆液水灰比：1:1（重量比） （2）、注浆压力0.5～2.0MPa，终压2.0Mpa。
2）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。
3）注浆应符合下列要求：
（1）浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行，不得任意更改。
（2）应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化，发现问题，应及时处理。 （3）注浆结束的条件如下：
A、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。注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。
B、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。
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C、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。
5.施工要求
5. 1.管棚环向圆心角按拱部144°计算，共50孔，注单液浆； 5. 2.钻孔时，先钻单号孔，钻一孔，灌注一孔，待单号孔全部完后，再钻双号孔，钻一孔，灌注一孔；
5. 3.钢架半径以中心线计算；
5. 4.导向钢管外倾2°，施工时严格控制以防侵限；
5. 5.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。
5. 6.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。
5. 7.注浆压力突然升高，可能发生堵管，应停机检查；浆液进浆量很大，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.劳动力组织
施工人员配备 序号 1 2 3 4 5 6
工种 钻孔 钢筋制作 钢管加工 注浆工 修理工 电工 数量（人） 12～18 3 3 6 2 1 备注 5
7、材料要求
7.1.管棚主要材料及技术参数
1.管棚钢花管：单号孔为钢花管，Φ108mm×6 mm热轧无缝钢管，每6m一节，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，长150mm,并间距150mm钻Φ8mm的注浆孔，钻孔呈梅花形布置
2.管棚钢管：双号孔为钢管，Φ108mm×6 mm热轧无缝钢管，节与节之间连接同负钢花管。
3.导向钢管：Φ140mm×5mm,热轧无缝钢管，节长1m，共50根，50×1m＝50m。
4.导向墙内工字钢：I20a工字钢，共设置2榀，每榀间距50cm，两侧两榀距施工端头25cm。
8.主要机具设备
机械设备配备 机械名称 电动钻机 注浆机 电焊机 台式钻机 砂浆搅拌机 规格 KQD-100 BW-250/50 单位 台 台 台 台 台 数量 2 2 2 1 2 备注
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9.质量控制及检验 9.1.质量标准
管棚钻孔允许偏差
序号 1 2 3 9.2.检验
1）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。
2）管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。检验数量：全检。 3）管棚搭接长度应符合设计要求。检验数量：尺量，全检。 4）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：全检每孔注浆量及注浆压力。. 9.3.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。
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项目 方向角 孔口距 孔深 允许偏差 1° ±30mm ±50mm 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。
10.安全、环保措施 10.1.安全措施
1）施工前对全体作业人员进行培训，增强施工人员安全意识； 2）施工时必须选用经检验合格的料具，防止机械事故的发生； 3）施工作业平台必须搭设牢固，平整；
4）注浆作业人员必须按要求配带防护用品，不得直接接触浆液； 5）施工的各班组间，应建立完善的交接班制度，并将施工、安全等情况记载于交接班的记录簿内。工地值班负责人应认真检查交接班情况；
6）所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽等安全防护用品，遵章守纪，现场有专人指挥；
7）无关人员严禁入场；
8）将管棚每个钻孔都作为地质预探预报的手段，并贯穿于施工全过程。地质资料及时整理，为安全施工提供依据。
9）在钻孔作业中，要采取措施防止孔口突水突泥发生，如有迹象发生应及时处理。
10）掌握好开孔与正常钻进的压力和速度，防止断钻杆事故。 11）钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍孔等故障，要积极采取措施组织处理。
12）所有从事钻孔注浆作业的人员必须听从机长统一指挥。机长有权处理钻孔现场发生的紧急事宜，直至停钻和撤离施工人员。
10.2.环保措施
1）严禁乱踩乱塌乱伐、破坏隧道周边原有生态环境；
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2）注浆废浆液运至弃碴场掩埋处理。 3）尽量安排白天施工，避免夜间扰民。
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