公路隧道大管棚施工作业指导书.doc

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隧道超前大管棚施工作业指导书
1、适用范围
适用于本合同段狮子头隧道、新村隧道两个隧道进出洞口大管棚施工作业。
2、作业准备
2.1 内业技术准备
a.应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计;
b.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。
c.制定施工安全保证措施，提出应急预案。
d.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。
2.2 外业技术准备
施工作业层所涉及的各种外部技术资料的搜集。修建生活房屋。配齐生活、办公设施，满足主要管理、技术人员进场生活、办公需要。
3、技本要求
本隧道进出口明暗洞交界处设计超前大管棚。
设计参数：
a.导管规格：采用Φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管；
b.管距：环向间距40cm；
c.倾角：外插角1°（不包括路线纵坡），可根据实际情况作适当调整；
d.注浆材料：水泥浆浆液。
e.设置范围：导向墙拱部150°范围内；
f.长度：15m 和30m(杏子湾隧道出口管棚长度根据施工图纸为15m，唐家冲进出口管棚长度根据施工图纸为30m)。
g.钢花管上钻注浆孔，孔径15mm，孔间距15cm×15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。编号为双号的钢管不开孔。
h.钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。
4、施工程序工艺操作步骤
以狮子头长管棚为例介绍施工工艺
4.1长管棚设计参数
进口端ZK17+714—ZK17+754，YK17+713—YK17+697，长度均为40m。
出口端ZK18+083--ZK18+099，YK18+067--YK18+083，长度均为16m。
长管棚采用φ108x6mm的无缝钢花管，环向间距中至中40cm，倾角1°（不包括路线纵坡），方向与路线中线平行。钢管施工误差：径向不大于20cm。长管棚的接头采用φ108x6mm钢管丝扣直接对口连接，管棚均按照设计进行钻注浆孔，梅花型布置。
4.2工艺流程图

补孔
喷射砼封闭工作面
顶入管棚，安装止浆塞
钻孔验收
验收
清孔
安装导向管、施作套拱
搭设工作平台、钻机就位
钻孔
测量放样
施工准备

原材进场检验

浆液制备
封孔、连接钢架结构
注浆作业验收
确定浆液配合比
压水试验
验收
浆液配合比试配
连接注浆管路、调试

5、施工工艺
5.1搭设钻机平台及操作平台
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2台钻机由高孔位向低孔位进行。
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。
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。
5.2导向墙（套拱）施工
导向墙的作用是保证钻孔方向的正确，使其孔位不发生偏斜，要求自身要有足够的强度和刚度，可用型钢或混凝土制作而成。套拱置于明洞之上，施工时首先在洞外明暗洞的交界处按设计架立4榀20b工字钢，间距60cm，环向用φ25钢筋焊接成一个整体。在钢支撑上安装φ127mm，壁厚4mm的导向钢管，与管棚位置方向一致，仰角1～3度，然后浇注80cm厚的C25混凝土包裹钢支撑和导向管。导向墙施做长度约200cm。
5.3钻孔施工
a.为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ108mm或127mm。
b.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。
c.钻机开钻时，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。
d.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。
e.钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
f.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。
在钻孔过程中，如果出现卡孔、塌孔现象，可能是隧道地质发生变化，应及时退钻，然后采用往孔内压注浆液的方法，待浆液凝固后，再行开钻；如果出现掉钻头、钻杆断裂现象，可用打捞器取出。
钻孔也可为超前地质预报提供一定的依据，因此每一个孔在开钻时，都必须做好详细记录，包括开钻时间、结束时间及遇到的问题等。
5.4清孔
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。用高压风从孔底向孔口清理钻渣。用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
5.5安装管棚钢管
管棚采用无缝钢管，第一节钢管应做成尖锥状，起导向和减小摩擦阻力的作用。在钻孔成型、清孔和检查钻孔合格后，顶管工作越早越好，应每钻完一孔便顶进一根钢管，钢管采用3m、6m管节逐段接长，连接接头采用壁厚箍，上满丝扣，丝扣长度为15cm，为保证受力均匀性，奇数第一节采用3m，偶数第一节采用6m，以后各节均用6m。管棚顶到位后钢管与导向管间隙用速凝水泥或其他堵塞严密，以防浆液冒出。
5.6注浆及封口
注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，获得管棚最佳注浆参数。浆液采用注浆机灌注。管棚封堵口设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，续灌浆液，达到设计注浆量或者注浆压力时，方可停止注浆。注浆结束标准：注浆压力逐步升高，达到设计终压2.0Mpa。同时现场技术人员负责做好每一根管棚注浆时间、注浆量的详细记录。
注浆结束标准：
单孔结束标准：注浆压力逐步升高至设计终压，则继续注浆10min以上，注浆结束时的进浆量小于开始进浆速度的1/4，或注浆量不小于设计注浆量的80%。
全段注浆结束标准：所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏注情况。
检查完成后，检查孔再进行注浆补强，并用砂浆全孔封闭。
效果检查：分析注浆过程，查看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求；注浆过程中漏浆、跑浆是否严重，从而以浆液注入量估算注浆扩散半径，分析是否与设计相符。采用偶数孔的无孔钢管，作为检查注浆质量的孔。
5.7施工注意事项
a.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。
b.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。
c.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。
d.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。
e.掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
f.钻孔过程中遇见突泥情况，立即停钻，进行注浆处理；
g.在掌子面有小裂隙漏浆，先用水泥浸泡过的麻丝填塞裂隙，并调整浆液配比，缩短凝胶时间，若仍跑浆，在漏浆处用普通风枪钻浅孔注浆固结。
h.当注浆压力突然升高，则只注纯水泥浆或清水，待泵压恢复正常时，再进行双液注浆，若压力不恢复正常，则停止注浆，检查管路是否堵塞。
i.当进浆时很大，压力长时间不升高，则调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量、低压力注浆，以使浆液在裂隙中有相对停留时间，以便凝胶；亦可采用间歇式注浆，但停留时间不能超过浆液凝胶时间。
j.大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。
在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。
6、资源配置
6.1施工管理人员
序号
姓 名
岗位
职责
备注
1
李久明
项目经理
总负责

2
杨 帆
项目总工
技术总负责

3
刘发后
副经理
现场施工总负责

4
吴文俊
工程部长
负责审核图纸、技术交底编制

5
王继元
质检部长
质量监督、控制

6
邓群力
测量站长
负责测量放线、交底

7
袁安辉
物资部长
负责物资供应

8
关少杰
试验主任
负责试验检测

9
田飞虎
技术员
现场技术指导

10
李玉林
学员
现场技术指导

6.2施工管理岗位职责
工程部负责该作业项目的图纸审核、现场核对、工程量审核、按工序提供总体及分阶段材料计划，对施工实施过程控制检查。
测量站负责套拱中线、标高，管棚孔位控制量测。
实验室负责材料原材抽样送检，注浆配合比试配、确定。
质检部负责对整套工序监督检查及抽检，并负责向监理工程师报验。
物资设备部负责工程所需原材、施工设备设备的配置、发放，检查指导和机械设备的使用、保养和维修工作。
项目副经理负责组织施工，工序过程实施监督检查，协调作业班组之间的关系。
6.3施工队伍及人员划分
劳动力组织方式：采用架子队组织模式下属的管棚作业班组。
钻机操作工6人，管棚加工4人，钢管顶进8人，注浆6人。
7、施工机械设备配置
机械设备配备如下：
序号
设备名称
型号规格
台数
备注
1
管棚钻机

2

2
空压机

1

3
注浆机

1

4
高速制浆机
ZJ-400
1

5
振动棒

2

6
型材切割机
J3G-400A
1

7
冷弯机

1

8
交流弧焊机
BX1－400
2

9
砼罐车

2

10
装载机
ZL-50
1

8、材料要求
水泥：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。
钢花管规格：采用φ108壁厚6mm热轧无缝钢花管。
9、质量标准
9.1主控项目
a.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。
检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行检验。
b.管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
检验数量：施工单位全部检查。
检验方法：观察，钢尺检查。
c.管棚搭接长度应符合设计要求。
检查数量：施工单位全部检查。
检验方法：尺量。
d.注浆浆液的配合比应符合设计要求。
检验数量：施工单位全部检查。
检验方法：施工单位进行配合比选定试验
e.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：施工单位全部检查，
检验方法：查施工记录的注浆量和注浆压力，观察：监理单位见证检查。
9.2一般项目
管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：
管棚钻孔允许偏差表
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1°
2
孔口距
±50mm
3
孔 深
±50mm
检验数量：施工单位全部检查
检验方法：仪器测量、尺量
10、施工保证措施
10.1质量保证措施
为确保该工程优质、高效、按期完成任务，制定下列质量保证措施：
a.领导重视，项目经理亲自抓质量，对全体施工人员进行全面质量管理教育，增强质量意识，在完善质量保证体系后，强化质量的监督和管理，狠抓落实。
b.成立全面质量管理领导小组，由项目经理任组长，总工程师为副组长，成员为有关科室领导技术人员，各施工队成立“QC”小组，开展各种攻关活动。
c.注重技术交底工作，每项工程开工前，必须有书面技术交底，使施工人员明确自己的职责和标准。
d.严格执行质量检查制度，重点是施工实施前的控制杜绝成品后的质量处理。经常不断的，全面的对施工队进行质量检查，并定期进行检查评比，奖优罚劣。工班必须执行自检、互检、交接检的“三检”制度，每道工序都有技术交底，根据设计和规范进行自检合格的基础上，请现场监理工程师检查签证后，方可进行下道工序施工。
e.控制好原材料的进场关，使用在隧道工程的钢筋、水泥，必须有出厂质量保证书，在此基础上，工地再取样复验。验证合格后，方可用于施工。砂石料进场同时样要检验合格后，才能进料使用。
f.坚持按操作规程施工，重点工序，工程技术人员要跟班作业，加强指导。要定人、定位、定责。
g.工程技术人员要抓好内业资料的整理，使资料整理达到规范化、标准化。
10.2安全保证措施
10.2.1整体安全措施
a.工程开工前应根据工程的特点，制定各工种、各项目的安全措施和安全注意事项，由安质部组织学习有关安全知识，向参加施工全体人员进行安全技术交底。
b.施工人员必须戴好安全帽，不准穿拖鞋上施工现场。各种电器要防止漏电，电焊操作要注意用电安全。
c.夜间施工要有足够的照明度，模糊不清的不能进入施工。确保操作人员的安全。
d.施工现场的电气设备均符合建设部《施工现场临时用电安全技术规范》(J46一S8)，输电线路采用三相五线制和 “三级配电二级保护”的要求，电线（缆）均按要求架设，不随地拖拉，各类电箱均符合市建委规定的标准电箱，总配电箱和分配电箱安装在适当位置，并有重复接地保护措施，重复接地电阻值不大于10欧姆。执行 “一机、一闸、一箱、一漏”制。
e.各种机械操作人员和车辆驾驶员，必须取得操作合格证，对机械操作人员要建立档案，专人管理。操作人员必须严格执行工作前的检查制度和工作中注意观察及工作后的检查保养制度。驾驶室或操作室应保持整洁，严禁存放易燃、易爆物品，严禁酒后操作机械，严禁机械带病运转或超负荷运转。
f.安全帽：安全帽质量必须经有关部门检验合格后方能使用；安全带：安全带质量须经有关部门检验后方能使用；安全带使用两年后，按规定抽验一次，对抽验不合格的，必须更换安全绳后才能使用；安全网：网绳无破损，并扎系牢固、绷紧、拼接严密；网宽不小于2.6m，里口离墙不得大于15cm，外高内低，每隔3m设支撑，角度为45°；立网随施工层提升，网高出施工层1m以上。网与网之间拼接严密，空隙不大于10cm。
g.吊装机械各种设备要置于安全稳定的地基上，使用前要对钢丝绳、卡具等进行检查验收，符合要求时才能使用。要有统一信号，有专人指挥，下部人员要避让在安全处。在吊装施工时，司机要认真操作，严禁与其它物体撞击。夜间施工必须有充足的照明，遇有暴雨、大风、地面下沉等情况时，停止施工。
10.2.2具体安全措施
a.洞口导向墙施工为高空作业，作业条件差，要求所有施工人员系好安全带，配备必要的安全防护用品。
b.拱架等笨重物品搬运安装时必须有专人指挥，确保作业人员安全。
c.个别部位开挖需要爆破时，只须采用松动弱爆破，爆破前必须对周边进行警戒。
d.在导向墙施工前，对开挖边仰坡按设计要求进行临时支护措施，喷砼、施作锚杆等，确保大管棚作业时边仰坡的稳定。
e.隧道洞口地势较陡，各种作业台架搭后进行认真检查，确保各连接部件牢靠。在施工过程中经常性对台架进行检查。所有台架搭设时要加密支撑，确保其稳定牢固。
f.下雨或雨天后施工时要派人检查边仰坡的稳定性。
10.3文明施工、环保、水保措施
a.成立环境保护领导小组，由项目经理任组长，环境保护部长、专职环保工程师任副组长，有关部门业务人员及各施工队长任组员的环保组织机构，定期对施工现场周围环境进行检查，一经发现有人为破坏生态环境行为，立刻制止，无偿恢复原貌，并且视情节轻重，给予罚款处罚。
b.遵守国家现行的有关环境保护的法律，严格控制污染。坚持“以防为主、防治结合、综合治理、化害为利”的原则，采用有利措施，防止污染和破坏自然环境，同时认真了解当地的环保法规，并且严格遵守和执行。
c.加强教育，提高全员文明施工和环保意识。
d.严禁将泥浆排入河道中或农田，污染水源和环境。施工弃碴堆放在指定弃土场，
e.减少施工中的噪声和振动，不扰民，对现场便道要经常洒水以减少粉尘。
f.防止场地积水,在施工期间始终保持良好的排水状态.施工废水,生活用水不得排入饮用水源.
g.控制施工注浆使用的水泥泄漏，避免浆液污染洞外的生活、生产用水。对有害物质（如油料、废旧材料和生产垃圾等）经处理后运至当地环保部门所指定的地点进行掩埋，防止泄露、腐蚀造成对生态资源的破坏。
h.施工区域、砂石料场在施工期间和完工后，妥善处理、以减少对河溪流的侵蚀，防止沉碴进入河流。
11、质量记录资料