一。编制目的
为防止隧道管棚长度、角度、注浆等问题,保证施工安全和正常进行,编制管棚施工作业指导书指导施工。
二。管棚施工
结合隧道出口段地质地形特点,本隧道出口端大管棚施工技术方案如下:
(一)棚施工工艺
1。管棚设计参数:热轧无缝钢管Φ108mm,壁厚6mm,节长4m、6m;环向间距中之中为40cm;钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°;钢管施工径向误差不大于15cm。钢管接头采用丝扣连接,丝扣长15cm。隧道纵向同一断面处的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少错开1m。 2。施作套拱
(1)、混凝土套拱作为长管棚的导向墙,套拱在明洞外廓线以外施作,3车道套拱内埋设3榀I20b工字型钢支撑,2车道套拱内埋设4榀I18工字型钢,支撑钢支撑与管棚孔口管焊成整体。
(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。用全站仪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。 (3)、孔口管与钢拱架安设完毕后,架设套拱内外模板,进行套拱混
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凝土浇筑。
3.钻孔平台安装钻机
(1)、钻机平台为原地面土层,采用边施作管棚边开挖的办法,即在开挖到拱顶下一定位置时,预留出一个安放钻机的平台进行管棚施工,当做好一定高度的管棚后,再把该平台下降,施作下方的管棚。 (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。用全站仪、钻杆导向相结合的方法,反复调整,确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。 4.钻孔
(1)、为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ120 mm。
(2)、岩质较好的可以一次成孔;钻进时产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。
(3)、钻机开钻时,可低速低压,待成孔10 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
(4)、钻进过程中经常用测斜仪测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并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.作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据. 5.清孔验孔
(1)、用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ120mm)进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
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(2)、用高压气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。 6。安装管棚钢管
(1)、钢管应在专用的管床上加工好丝扣,棚管四周钻ϕ12出浆孔(靠洞口3m的棚管不钻孔);管头焊成圆锥形,便于入孔。 (2)、棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ120 mm),然后可用10 t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进;也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。 (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1 m。 7、钢筋笼安装
⑴、钢筋笼加工主筋采用4根Φ16钢筋,箍筋采用Φ6。5钢筋箍筋每20cm设置一道,半径36。5mm。
⑵、钢筋笼安装应根据钢管长度进行安装,搭接部分采用双面焊焊接。 8。注浆
(1)、安装好管棚堵头钢板及注浆阀和排气阀后即对孔内注浆。注浆后可通过排气阀检查注浆质量。
(2)、注浆参数:水泥浆水灰比0。6~0.8。
(3)、采用注浆机将水泥浆注入管棚钢管内,初压0。5 mpa,终压1。0 mpa,持压15 min后停止注浆。注浆量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,直
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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。
(4)、注浆结束后及时清除管内浆液。
(二)大管棚施工
本隧道三车道30m、两车道30m长管棚预支护。详见管棚布置见图及施工工艺见图。
1.管棚施工
a.配备电动油压钻机2台,用以钻孔及推进钢管。
b.采用C25砼套拱作为管棚导向墙,3车道套拱内埋设3榀I20b工字型钢支撑,2车道套拱内埋设4榀I18工字型钢,工字钢与管棚钢管焊成整体。导向管采用外径Φ127mm×6mm热扎无缝钢管,导向管单根长三车道1.5米、两车道2m。施工过程中与钢拱架焊接成整体。
c.管棚的钢管:采用注浆热轧无缝钢管管,钢管浆液渗滤布置如图所示。
d.管棚应按设计位置施工,钻机立轴方向必须准确控制,每钻完一孔便顶进一根长钢管。管棚施工顺序为自下而上。拱部管棚施工前必须架设拱部管棚施工平台。
e.为保证钻孔方向准确,应运用测斜仪测钢管钻进的偏斜度,当偏斜度较大适应及时纠正。各钻孔均应做好施工记录。
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两车道套拱布置图 三车道套拱布置图 - 5 -
测量放线 水泥 水 缓凝剂 导向墙及导向管安装 拌浆机 钻孔 是 钻机扫孔 加工钢管 是否有坍孔、探头石 注浆泵 下管安装 输浆管 储浆管 储装桶 固定注浆管 孔口处理 混合器 注浆管 注浆口防护 喷混凝土封闭 孔口阀 注浆 不合格 补孔 注浆效果检查 进入开挖工序 洞口超前大管棚施工工艺框图
2.管棚注浆
a.注浆机械:注浆泵2台。 b.灌注浆机:水泥浆液。
c.注浆参数:水泥浆水灰比:0。6~0。8,可添加早强剂;注浆压力:0。5~1。0PMa,施工中根据现场情况,确实必要时,可加大至2.0MPa。
e.注浆结束标准:注浆压力逐步升高,达到设计终压并继续注浆
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15min以上;进浆量一般为20~30L/min。
注浆前应进行注浆试验,以调整注浆参数。
施工中,管棚范围内的径向锚杆的布置根据管棚钢管位置进行局部调整。
3.主要技术措施
a.所有操作人员必须经过专门培训,并实行岗位责任制,在注浆前充分做好各项准备工作.
b。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。
三 、 施工及安全注意事项
1、套拱拱脚基础应置于岩层上,置于土层上时,基础应加宽加厚,套拱终端应紧贴岩面.3车道套拱内埋设3榀I20b工字型钢支撑,2车道套拱内埋设4榀I18工字型钢、Φ127导向管,然后浇筑C25砼。
2、Φ108大管棚采用热轧无缝钢管, 管壁须钻注浆孔,孔径为12mm,孔间距为15m,呈梅花型布置;管尾3m不钻孔作为止浆段.
3、钻孔完成后撤出钻杆,顶进管棚,联上注浆接头进行注浆,然后下钢筋笼充填M20水泥砂浆。
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