超前管棚施工方案.doc

目 录
一、 编制依据 1
二、 工程概况 1
三、 施工准备 2
1．施工准备 2
2．施工机械设备和劳动力 2
3．物资准备 3
四、 施工工艺与方法 3
1.大管棚制作 4
2.钻孔 5
3.清孔、验孔 6
4．安装顶进管棚 6
5.注浆 6
五、 质量控制 7
六、 质量控制注意事项 7
七、 安全控制注意事项 7
1、安全保证措施 7
2、施工安全 8
八、 环境保护措施 9
1、水污染的防治 9
2、弃土、垃圾的处理 9
3大气污染的防治 9
九、 文明施工 10
十、应急处理预案 10

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隧道超前管棚施工方案

一、 编制依据
1、 工程隧道施工图
2、 《双线隧道复合式衬砌钢架图》
3、 《双线隧道辅助施工措施及施工方法》
4、 《铁路隧道施工规范》TB10204-2002
5、 《铁路隧道工程施工质量验收标准》(TB10417-2003)
6、 《铁路工程施工安全技术规程（上册）》TB10401.1-2003
7、 《铁路工程施工安全技术规程（下册）》TB10401.2-2003
8、 《铁路隧道工程施工技术指南》TZ2042008
二、 工程概况
XX隧道设计里程范围为：隧道D2KXX+XXX～D2KXX+XXX线路长度XXXXm。详见下表（大管棚超前支护表）。

工程名称
支护里程
衬砌类型
施工方法
支护参数

XX号隧道设计图
D2KXX+XXX~D2KXX+XXX
Vk型
三台阶临时
仰拱法
φ108大管棚，管棚长20m,环向间距0.4m，共39根
D2KXX+XXX~D2KXX+XXX
Vk型
三台阶临时
仰拱法
φ108大管棚，管棚长35m,环向间距0.4m，共39根

施工重点、难点及解决方法：
该段岩层为全风化砂质、泥质板岩夹炭质板岩，大管棚施工时按单向钻进方式进行，因管棚较长，所以管棚方向较难控制，易出现钢管上翘、下挠或交叉问题。
为解决上述难题，采用先钻孔、后插管的引孔顶入法施工。外插角采用3°。
三、 施工准备
1．施工准备
施工前对参与施工人员进行技术交底和技术培训，使其熟悉施工工艺和操作规程，每项施工过程符合标准化作业要求，施工结果符合质量验评标准。工程质量可控，施工安全可控。
对特殊工种（电工、空压机操作工、机械工）进行专业技能培训。制定安全操作管理制度及操作规程。
2．施工机械设备和劳动力
（1）投入施工机械设备
序号
名称
规格型号
数量
性能
备注
1
管棚钻机
GDY1250型
1台
良好

2
低噪音空压机
20立方
2台
良好

3
挖掘机
PC210
1台
良好

4
装载机
ZL50
1台
良好

5
电焊机
BX500-1
3台
良好

7
泥浆泵（含注浆）
BW-250型
2台
良好

8
搅拌箱
立式离心泵循环搅拌
2台
良好

（2）投入劳动力
现场管理
技术管理
安全管理
作业工人
特业
4人
2人
2人
6人
4人
3．物资准备
施工所用的水泥、钢管及配件等按照设计数量进行统一购买，进场后必须进行检测，合格后方可用于工程施工。物资进场后储存必须下垫方木,覆盖一层毡布对其进行严密遮盖，防止淋雨或受潮。
四、 施工工艺与方法
施工中，先施作导向墙，然后安排大管棚施工。该管棚施工采用钻孔成孔后再送管，利用电动力驱动钻头，利用水平钻机及特制钻杆先打设水平孔，成孔前将孔位编号，按照编号顺序进行钻孔。水平孔形成后,再将管棚钢管送入孔内达设计长度， 每条管棚成孔后利用钻机将钢花管旋转插入孔中，做好孔口封闭，待全部大管棚施工结束后及时进行注浆施工，注浆材料使用水泥浆液。水泥浆体采用试验室提供配比严格进行拌制，压浆压力控制在1—2Mpa。
大管棚施工工艺流程图

具体施工步骤：
1.大管棚制作
根据管棚长度采用不同管节，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口不小于3m处的棚管不钻孔，作为止浆段)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，接头处采用Φ90钢管焊接。
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%，相邻钢管接头错开必须大于1m。钢管分节长度见下表（大管棚分节配置表）
工程名称
支护里程
支护参数
管节配置

XX号隧道设计图
D2KXX+XXX~D2KXX+XXX
φ108大管棚，管棚长20m,
环向间距0.4m，共39根
8+12
12+8
D2KXX+XXX~D2KXX+XXX
φ108大管棚，管棚长35m,
环向间距0.4m，共39根
6+12+12+5
10+10+6+9

2.钻孔
（1）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、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。
②为便于插管，钻孔直径应比管棚设计直径大20～30mm，采用180mm钻孔。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。
③钻孔测斜可用测斜仪，也可在钻进中根据某些参数和钻孔反馈信息判断钻孔是否偏斜。钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
④钻孔从拱顶向两侧对称进行，可缩短搭设钻机平台的时间。成孔前将孔位编号，施工顺序为先钻单号孔再钻双号孔，防止串孔、漏风。

管棚钻孔允许偏差
序号
项目
允许偏差
1
方向角
1o
2
孔口距
±50mm
3
孔 深
±50mm

3.清孔、验孔
（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。
（3）用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
4．安装顶进管棚
管棚引孔顶进采用管棚机钻进的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔Φ180 mm，然后用管棚机在人工配合下顶进钢管。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1m。
5.注浆
管棚注浆前，应向开挖面及孔口管周围岩面喷射10cm厚的C25混凝土，以防钢管注浆时岩面缝隙跑浆。用带连接注浆管的钢板与管棚钢管焊接牢固(注浆连接管可采用阀接式；亦可采用插接绑扎式，但绑扎必须牢固，以防注浆压力较大时崩脱)。
用高压泵将水泥浆压入钢管内，浆液通过钢管注浆眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，采用导管编号隔孔注浆，先注“单”号孔，待1至2天固结后，再注“双”号孔。压注水泥砂浆水灰比和注浆压力符合设计要求。
由于采用间隔施工大管棚，为了避免先期注浆结石影响后期成孔(主要是渗入地层中的水泥结石极易造成钻孔偏斜，诱发孔内事故)，大管棚第一次注浆压力不宜过大，待周围管棚施工完成后加大注浆压力再次注浆。为了确保注浆质量，首先应向孔内压注水灰比为1：1的水泥浆液，注浆压力控制在0.2～0.4MPa，注浆量控制在1.5～2.0倍理论裸孔容积，然后向孔内压注水灰比0.6的水泥浆，当压力达到2MPa并稳定后停止注浆。
五、 质量控制
1、施工前根据设计的掌子面里程，做好初喷及锚杆支护，保证掌子面的稳定。施工开挖必要时可对掌子面采用8cm厚喷射混凝土封闭。
2、钻孔进尺应随时检查孔眼的方向与仰角，以免超过误差限度。钻眼达到设计长度后，检查管内钻碴是否冲洗干净，否则再用较小钻头加高压水在管内钻除余碴。
3、压浆时注意将压浆管伸入孔底，保证压浆饱满。待水泥浆达到70%设计强度即可进行洞身拱部开挖。
4、施作完大管棚后，扩挖部分与初期支护之间采用C25混凝土回填，形成护拱。
六、 质量控制注意事项
1、严格执行《铁路隧道施工技术规范》、《铁路工程施工安全技术规程》以及和地质勘探钻孔有关的安全规则。
2、钻机平台要着实地，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。
3、如注浆量超限而注浆压力仍未到0.6～1.2Mpa，应调整浆液配合比，直至符合注浆质量标准。
4、将管棚钻孔作为地质预报的手段，为安全施工提供依据。
5、在钻孔作业中，要掌握好开孔与正常钻进的压力和速度，防止断杆事故。
6、钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍塌等故障，要积极采取对策，尽快组织处理、抢修、防止废孔与损伤钻机及造成人身伤亡事故。
七、 安全控制注意事项
安全防范重点为：安全用电、机械安全、施工安全等。
1、安全保证措施
（1）安全用电
所有施工人员应掌握安全用电的基本知识和所用设备性能，用电人员各自保护好设备的负荷线、地线和开关，发现问题及时找电工解决，严禁非专业电气操作人员乱动电器设备；
①高压线引至施工现场的室内变电所，所内通风及排水良好，门向外开，上锁并由专人负责，人员不得随便进入，变压器安设位置，接地电阻符合规范要求；
②配电系统分级配电，配电箱、开关箱外观完整、牢固、防雨防尘、外涂安全色、统一编号。其安装形式必须符合有前规定，箱内电器可靠、完好，造型、定值符合规定，并标明用途；
③现场内支搭架空线路的线杆底部要实，不得倾斜下沉，与基坑边及临近建筑应有一定安全距离，且必须采用绝缘导线，不得成束架空敷设，达不到要求必须采取有效保护措施；
所有电器设备及其金属外壳或构架均应按规定设置可靠的接零及接地保护；
④施工现场所有用电设备，必须按规定设置漏电保护装置，要定期检查，发现问题及时处理解决；
⑤现场内各用电设备，尤其是电焊、电热设备、电动工具，其装设使用应符合规范要求，维修保管专人负责。
2、施工安全
（1）焊接作业
①工作时应穿戴工作服、绝缘鞋、电焊手套、防护面罩、护目镜等防护用品，高处作业时系安全带；
②焊接作业现场周围10米内不得堆放易燃易爆物品；
③作业前检查焊机、线路、料机外壳保护接零，确认安全；
④焊接时二次线必须双线到位，严禁用其他金属物作二线回路；
⑤焊把线不得放在电弧附近或炽热的焊缝旁，不得碾压焊把线；
⑥气焊时先开乙炔阀点火，后开氧气阀调整火焰。关闭时先关乙炔阀，再关氧气阀；
⑦氧气瓶和乙炔瓶应保持距离在5米以上，与焊炬、割炬和其他明火不小于10米；
a.作业中若氧气管着火应立即关闭氧气阀门，不得折弯胶管断气；若乙炔管着火，应先关熄炬火，可用弯折前面一段软管的办法止火；
b.电焊机必须设单独的电源开关、自动断电装置。外壳设可靠的保护接零；
c.电焊机的电源线长度不大于5米，焊接线长度不大于30米。
(2)起重作业
起吊作业前必须严格检查起重设备各部件和钢丝绳的安全性和可靠性，并进行试吊。起重作业指派专人统一指挥，所有人员分工明确，熟悉安全技术规程，司机领会意图与指挥人员信号冲突时，司机应发出询问信号，在确认信号意思一致后，才能开车。起吊作业地面应坚定平整，支脚必须支垫牢靠，起重时起重线路下严禁站人。在必须越物吊运时，必须高过被越物件0.5米以上。
八、 环境保护措施
1、水污染的防治
（1）施工现场修建沉淀池和气浮池，先将污水排入沉淀池，除砂的进入气浮池内，除去悬浮物、油类物质并进行中和处理，检测达到排放标准后排放。
（2）化学用品、外加剂等应库内存放，妥善保管，防止污染环境。
（3）加强对地表水和地下水水质的监测，配合当地环境监测部门搞好舆论宣传和监督工作，加强对沿线施工废水的控制，发现新的污染问题及时进行处理，防止水质恶化。
2、弃土、垃圾的处理
保护施工区和生活区的环境，及时处理施工垃圾、生活垃圾等废弃物，将废弃物运至当地环保部门同意的指定地点弃置，并注意避免阻塞水流和污染水源。无法运走的，进行填埋等无害化处理。在施工区和生活区设置足够的临时卫生设施，定期清扫处理。
3大气污染的防治
大气污染防治的重点是控制施工产生粉尘、废气，采取以下防治措施：(配备一定数量的洒水车，对未铺筑的临时道路和灰土拌和站进行洒水处理，以减轻扬尘污染；
易洒落粉状物料的堆场，采取防风遮盖措施，以减少扬尘；
严禁在现场焚烧任何废弃物及有毒废料（废机油、废塑料等）。生活营地使用清洁能源，保证炉灶烟尘符合标准；对施工机械车辆加强维护，以减少废气排量；对汽油等易挥发物品要密闭存放，并尽量缩短开启时间。
九、 文明施工
遵循“规范、整洁、实用”的原则，科学规划施工现场。按照施工组织设计的要求，因地制宜布置施工场地总平面，做到布局合理，规范有序，尽量少占或不占农田。
合理布设施工场地、道路及营区；做到施工场地、道路和营地边界清楚，排水通畅；水电管线架设规范，材料加工场地、预制场地、材料堆放场地硬化，产品、半成品及原材料堆放整齐，挂设标牌，标识材料规格、产地等；生产、生活垃圾管理到位；各种福利设施、活动场所设置齐全，并有专人管理，为参战员工提供良好的娱乐和休息环境。
大型施工机械、空压机等噪音较大的施工场所，限定作业时间，保证居民有良好的休息环境。
做到每个施工作业人员着装规范，劳保齐全，并戴安全帽和岗位胸卡上岗。
每项作业完工后，及时清理施工场地，周转材料及时返库，做到工完料尽、场地清洁。工程完工后，施工队伍文明撤离。
十、应急处理预案
1、施工前详细了解地下障碍物分布情况、最大埋深。根据调查结果做出相应防范措施；
2、孔内事故的处理：
（1）钻进中发现孔斜明显超标（限）：须查明原因，采取有效纠偏措施，例如：调整角度或补打等；
（2）为预防缩孔、抱钻等。
①严格控制钻进速度；
②钻进中途应避免随意停钻（例如用餐、交接班等），必须停钻时尽量压缩停钻时间；
3、特殊情况的处理，应严格执行奖惩。
（1）对责任心强，能及时发现可能发生的特殊情况的征兆、隐患，并积极防患于未然者奖；
（2）对认真、有效、得当地进行积极处理者和为处理提出有效方案者应予以奖励；
（3）对发生特殊情况时和处理过程中，擅离职守、消极怠工或起不良作用者应重罚。
附图1 安全保证体系框图
安全保证体系
思想保证
提高全员意识
施工技术安全
规则教育
安全第一
预防为主
强有力的组织、措施保证
组织保证
措施保证
建立各级安全组织
建立医疗保健机构
建立劳动保护防疫机构

有力的后勤保障措施
安全生产、事事相关、人人有责
制度保证
各项安全生产制度
可靠的医疗保健措施
完善的劳动保护措施
通畅灵敏的通信措施
各工种安全生产制度
月季年安全检查制度
安全总结评比制度
经济保证
包保责任制
监督检查
奖罚分明
经济兑现
事事讲安全
处处有保障
目标：创建安全生产标准工地。
生产必须安全
安全为了生产

附图2 《质量保证体系框图》
改进工作质量
完善的质量管理组织机构
贯彻ISO9001质量
标准
推行
全面
质量
管理
检查创优成果
明确创优项目
质量保证体系
缺陷纠正

技术交底
工艺审定 方法培训
作业指导书
测量监测
组织保证
施工保证
技术保证
思想保证
QC教育
质 量 第 一
普及性教育
专题性教育
专项技能培训
提高质量意识
物资设备保证
反馈
实现质量目标
技术岗位
责任制
检查落实
接受建设单位和监理监督
严格施工工艺加强过程控制
进行自检互检交接检
施工作业

工
作
制
度
和
标
准
制定创优措施
加强现场试验控制充分利用现代化检测手段
熟悉图纸掌握规范
物资材料
机械设备
性能检验
货源调查
采购过程质量控制
施工过程质量控制及调试
配备强有力的班子
强化技术力量

整合施工队伍

附图3：
环境保护、水土保持体系框图

确保施工全过程
环境保护、水土保持
目标实现
班组长、监督岗岗员
消除环水保危害
提高环水保预防能力
各架子队队长
植 被 水 土 保 持
水 环 境 保 护
空 气 污 染 保 护
不 定 期 检 查
定 期 检 查
生 态 污 染 保 护
噪 音 污 染 保 护
各 项 文 件
管 理 手 册
环 水 保 护 措 施
环 境 保 护 条 例
环 境 保 护 活 动 经 费
环水保控制
环水保责任体系

奖惩兑现
提高环水保意识
环水保检查
执行标准
环水保责任制
环境保护、水土保持
领导小组: