超前大管棚技术交底

钢花管 3.5m 0.15m×0.15m梅花型布置注浆孔 0.5m
6.0m，其余的均为 6.0m，以避免钢管接头在同一断面上。钢管采用丝扣联接。钢花管大样及 布置见图 7.4.2-3 所示。 钢花管大样及布置示意图 四、管棚施工质量保证： 1、钻孔前，精确测定孔的平面位置、倾角、外插角。并在钻进过程中做好每个钻孔的地质 记录。 2、钻机必须安装于设置好的钻孔平台上，并要求平稳灵活，能在 360°范围内钻孔。 3、钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高 孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。 4、平台支撑要着实地，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 移等影响钻孔质量。
采用大孔引导和管棚钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用改装后 钻机的冲击和推力，将安有工作管头的棚管沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。或采用大 功率机械顶进。 2 钢管顶进的作业要点 （1）管件制作：管棚采用Ф108*6mm（Ф159*6mm）热轧无缝钢管，在专用的管床上加工好 丝扣，导管上钻注浆孔，孔径 10～16mm,孔纵向间距 15～20cm，环向间距 9～12cm，呈梅花型 布置，尾部留不小于 100cm 的不钻孔的止浆段。注浆压力一般为 0.5～2.0 Mpa，具体浆液配 合比和注浆压力由现场试验确定，管头焊成 10cm 长尖锥形，便于入孔。管棚接长时先将第一 根钢管顶入钻好的孔内， 再逐根联接。 事先加工好的管节联接套,要预先焊接在每节钢管两端， 便于联接。 （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 1 m。 （3） 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(Φ 115 mm)，然后可用 10T 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。 （4）顶管作业：先将加工好钢管安放在钻臂上后，钻机要对已钻好的引导孔，低速推进钢 管，其冲击压力控制在 18－22Mpa，推进压力控制在 4.0－6.0Mpa。 （5）接管：当第一根钢管推进孔内，孔外剩余 30-40cm 时，开动钻机反转，使顶进联接套 与钢管脱离，钻机退回原位，人工装上第二节钢管，钻机臂重新对正，钻机缓慢低速前进对 准第一节钢管端部（严格控制角度） ，人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成 一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进注浆管。根据管棚设计长度，按同样方法继续 接长钢管。 （6）在钢管端头预留注浆孔和排气孔。 3 为提高导管的抗弯能力，可视工点情况在导管内增设钢筋笼。钢筋笼由四根主筋和固定 环组成，主筋直径为 18mm，钢筋之间每 1m 间距用 5cm 长Φ42 钢管连接，钢管壁厚 3.5 mm.。 5、注浆：安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以 作为检查管，检查注浆质量。 1 注浆参数：水泥浆液水灰比 1∶1； （或者：具体浆液配比和注浆压力由现场试验确定） 2 采用 KBY50/70 液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内，注浆压力一般为 0.5 MPa～2.0 MPa，具体注浆压力由现场试验确定。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。 3 浆液扩散半径不小于 50cm。 4 注浆结束后及时清除管内浆液，并用 30 号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。 5 压浆数量推荐采用体积法计算：Q=Ana(1+B),式中“A”为加固围岩体积； “n”为地层 填充率； “a”为浆液填充系数，一般在 0.7-0.9 之间； “B”为注浆材料损耗系数，一般取 0.1，填充率根据工点所处地层来选取，无工点实测值时可参照下表选用。 土质地层 石质地层 地层条 粘土质 砂质地 砂砾质 一般破 断层破 火成岩 件 地层 层 地层 碎岩层 碎带 类 填充率 20～40 40～60 约 60 1～2 5 左右 ≦1 (%) 注：表内数据摘自《铁路工程设计技术手册-隧道》 （1995 年版）
钻机就位
钻机固定
测 量 布 孔
钻机大臂矫正
钻孔及接长钻杆
钻杆接长准备
钻杆分节退出卸下对方
施工要点如下： 1 为了便于安装钢管，进口管棚钻孔直径 178mm，出口管棚钻孔直径 127mm。 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，应低速低压，待成孔 1.0 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 若第一节钻杆钻入岩层尾部剩余 20-30cm 时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆（注意 不得卡丝扣） ，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在 钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长 钻杆，均可按上述方法进行。 7 换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的 应更换以确保正常作业。 8 施钻时，钻机尽量靠近掌子面上，以防止过大颤动，提高施钻精度。 9 引导孔直径应比棚管外径大 8-15mm，孔深要大于管长 0.5m 以上。 10 钻孔达到要求深度后，按以上同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。 11 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。 3、清孔：用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合 要求、防止堵孔。用高压气从孔底向孔口清理钻渣。 4、钢管加工：钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻Φ10～16 注浆孔，成梅花形 布置，尾部留不钻孔的止浆段 150cm。⑸钢管安装：顺序对孔位进行编号，单号孔采用钢花管， 双号孔采用不开孔钢管，利用钻机的冲击力和推力低速顶进对应钢管。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。 三、安装管棚钢管 1 顶管工艺
交底接收人
注：专业监理抽查

交底人
审核人
6、管棚施工工艺流程
准备工作 1、施作导向墙 2、制作钢花管
钻
孔
清
孔
顶进钢管棚
清
孔
注浆管道检查
注
浆
拌
浆
压力流量 达到要求？
结
束
7、管棚混凝土导向墙结构示意图：
地面线
仰
坡
砼导向墙
Ⅰ
φ140×6 钢管
Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ
Ⅰ Ⅰ
Ⅰ
暗洞开挖轮廓
Ⅰ
①
Ⅰ
Ⅰ
② 暗 洞 掌 子 面 初期支护
型钢钢架
8、导向墙施工时，先安装①、②号Ⅰ18 型钢钢架，钢架外表面的连线坡度与管棚的外插角 一致。经环向各点量测满足要求后，固定①、②号型钢。在①、②号型钢上标注φ140×6mm 导向钢管的位置，逐根焊接于钢架上固定。然后安装内、外侧其它型钢钢架，内、外层钢架 采用钢筋焊接，立模浇筑导向墙混凝土。 9、为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。先钻奇数孔，后钻 偶数孔，成孔直径为φ140mm，以便顺利安装φ108×6mm 钢花管。奇数孔成孔后及时安装钢花 管或无孔钢管，压注水泥浆。偶数孔成孔后也必须立即安装钢管，防止塌孔，同时偶数孔的 施工一方面可以检查奇数孔注浆质量，另一方面也可以进行补充注浆，提高注浆加固围岩的 效果。 φ108×6mm 钢管和φ159×6mm 采用 4.0m 和 6.0m 两种规格，奇数孔首根 4.0m，偶数孔首根
5、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，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。 6、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。 7、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。 8、掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。 9、管棚施工时，必须对钢管主要材料进行材质检验。为了提高导管的抗弯能力，在进口管 棚钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋为 HRB335Φ18，固定 环采用Φ42×3.5mm 钢管，节长 3～5cm，将其与主筋焊接，按 1.5m 间距设置。 10、注浆前要进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验。 11、洞身段管棚施工时，必须保证管棚纵向搭接长度大于 3m。为保证支护效果，尽量减小 管棚外插角，在型钢钢架腹板开孔以穿管棚，或使用一榀格栅钢架替代需开孔的型钢钢架， 钢管尾部与钢架焊接。 12、施工期间遵守隧道施工技术安全规则和钻眼注浆作业操作规则。 五、安全注意事项： 1、工作带的危石及时处理，脚手架、防护栏杆、照明设施确保符合安全要求。 2、机械定机、定人、定岗，认真执行安全操作规程，坚持交接班，并作好记录。
合福铁路安徽段
技
工程项目 单位工程名称 施工单位 交底日期 架子队 2010 年 10 月 9 日
术
交
合同号
底
编 号：02 HFZQ-5 标
工程项目名称： 合福铁路安徽段 合福铁路安徽段
施工单位：第五项目分部
泾县隧道 里程 交底部位 DK187+038~DK191+506.27 超前大管棚
交底内容： 一、工艺参数： 1、洞口暗挖段埋深浅，易塌方，设计主要采用超前大管棚进行防护。管棚中心距开挖轮廓 线约 30cm，外插角 1～3°，进口采用φ159×6mm 的无缝钢管制作，出口采用φ108×6mm 的 无缝钢管制作，以确保支护质量。 2、管棚施工前应先施工导向墙，利用导向墙进行导向，同时借助混凝土导向墙稳定仰坡面 山体。导向墙混凝土达到 100%强度时，方可实施管棚钻孔工作。 3、长管棚设计参数： 管棚规格：热轧无缝钢管及钢花管，用每节长 4～6m 的热轧无缝钢管以丝扣连接而成，钢 管及钢花管同一截面内的接头数量不超过管数的 50%。管距：进口管棚环向间距 30cm，出口 管棚环向间距 40cm，钢花管上钻注浆孔，孔径 10 ～16mm，孔间距 11cm，呈梅花桩布置，尾 部留不钻孔的止浆段 110 cm.钢管施工误差:径向不大于 20cm,相邻钢管之间环向不大于 5cm. 注浆材料为水泥液浆。 4、长管棚导向墙施工： 导向墙采用 C20 混凝土，截面尺寸为 1m×1m。导向墙按拱部 180°范围设置。为保证长管 棚施工精度，导向墙内设 2 榀 I18 工字钢架，钢架外缘设φ194（φ140）壁厚 5mm 导向钢管， 钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度：腹 板 hf=9mm，翼缘 hf=12mm。 二、操作工艺： 1、岩面清理，孔位放样。管棚进口环向间距 30cm，出口环向间距 40cm，外插角 1°～3°， 沿拱部 180°范围打设， 2、钻孔，孔深及孔径符合下列要求。 适用对象 Φ159 管棚 Φ108 管棚 孔深（m） 20 20 钻孔工艺流程见下图 孔径（mm） 174 127