荔枝沟隧道超前大管棚施工方案.pdf

荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案三亚绕城公路主线工程荔枝沟隧道右线超前大管棚施工技术方案编制人：审核人：编制单位：三亚绕城公路第五合同段项目经理部编制时间：二八年九月三亚绕城公路第五合同段项目经理部-1-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案目目目目录录录录第一章工程概况.3第二章施工组织及计划.32.1 组织机构.32.2 施工任务安排.42.3 施工进度计划安排.52.4 劳动力计划安排.52.5 材料计划安排.52.6 设备计划安排.6第三章主要施工方案及施工方法.73.1 主要施工方案.73.2 主要施工方法.73.2.1 施工工艺流程.73.2.2 C25 砼套拱施工.83.2.3 管棚设计参数.83.2.4 搭钻孔平台及安装钻机.93.2.5 钻孔、清孔、验孔.93.2.6 管棚安装.93.2.7 注浆.10第四章质量、安全文明施工保证措施.114.1 质量保证措施.114.1.1 质量保证组织机构.114.1.2 质量要求.114.1.3 质量保证措施.124.2 安全文明施工保证措施.134.2.1 安全文明施工组织机构.134.2.2 安全文明施工保证措施.13三亚绕城公路第五合同段项目经理部-2-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案三三三三亚亚亚亚绕绕绕绕城城城城公公公公路路路路第第第第五五五五合合合合同同同同段段段段荔荔枝枝沟沟隧隧道道右右线线超超前前大大管管棚棚施施工工方方案案第一章第一章工程概况工程概况荔枝沟隧道为分离式隧道，其起止桩号为：左线 K15+025K16+020，全长 995m；右线 YK15+025YK16+050，全长 1025m。左、右线隧道平面设计间距：东洞口约为 34m，西洞口约为30m。隧道采用拱半径为 5.53m 的单心圆曲墙式断面，净空断面积为 64.02m。全隧道共设人行横通道 2 处，车行横通道1 处，紧急停车带左、右线各1 处。为确保洞身开挖安全，本隧道洞身开挖计划采用超前大管棚和超前小导管两种施工辅助措施，其中 SVa 衬砌段采用1086 无缝钢管作管棚，其工程量为：53780.8Kg，其中右线工程量为：26890.4 Kg。2，各段设计参数见下表：各段设计参数见下表：sJIII衬砌类型左线长度（m）右线长度（m）开挖面积（m）2车行洞级岩人行洞级岩人行洞sVa 型4040104.91086大管棚，sVb 型26523099.11424小导管,长 5m，环向间距45cmsIV 型sIII 型99.59585.52339.541982.92sP 型型140140101.9424小导管,4141127.08V级岩超前支护长 20m，环向间距40cm无无长 5m，环向间距40cm无无无无第二章第二章施工组织及计划施工组织及计划2.12.1 组织机构组织机构该分项工程施工计划由隧道工区相关施工队负责实施。其组织机构为：其组织机构为：三亚绕城公路第五合同段项目经理部-3-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案物料组XXX调度组XXX后勤组XXX副区长：XXX项目部工区长：XXX技术负责：XXX技术组XXX质安组XXX测试组XXX掘进一队装饰队掘进二队二衬一队二衬二队钢构件队初支一队初支二队机运队2.22.2 施工任务安排施工任务安排为确保施工工期和便于工地管理，根据项目部的相关施工部署，管棚加工计划安排隧道工区钢构件队完成,管棚钻孔、安装由初支一、二队负责施工，其中初支一队负责左洞的施工，初支二队负责右洞的施工。三亚绕城公路第五合同段项目经理部-4-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案2.32.3 施工进度计划安排施工进度计划安排计划采用双洞单向掘进（先开挖左洞，自西向东）。管棚施工是进洞前的重要准备工作，根据隧道施工进度安排，出洞口管棚施工时间安排为：2008 年 9 月 5 日10 月14 日，进洞口管棚施工为 2009 年 11 月 1 日2010 年 1 月 5 日（具体时间可根据洞身开挖的施工进度调整而调整）。2.42.4 劳动力计划安排劳动力计划安排根据本工程特点，计划组织三个作业队分别同时进行左、右线作业。各施工队人数见下表：劳动力需求计划表劳动力需求计划表班组名人数称（人）初期支护一队初期支护二队钢构件队后勤组合计8主要施工任务负责左洞超前大管棚钻孔、安装及注浆等工序的施工。备注劳动力按照其职责及工程量进行配置，8负责右洞超前大管棚钻孔、安装及注浆并做到略有盈余，保证等工序的施工。每个班组至少有 10%的3负责左、右洞超前大管棚加工。机动人员，以随时满足其它应急任务的需要。324负责风、水、电的保障供应等。2.52.5 材料计划安排材料计划安排(右线右线)序号1材料名称水泥（注浆用）单位t数量90三亚绕城公路第五合同段项目经理部-5-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案21086 钢管Kg270003456外加剂C25 商品砼I20a 工字钢1276tM3KgKg5135580048002.62.6 设备计划安排设备计划安排序号12345678910名称空压机自卸车砂浆搅拌机供水、供气管道发电机注浆泵作业台架锚杆钻机电焊机装载机型号LS-20/85t100-25050-75KWYSB250ZLC50C单位台辆套m台台个台台台数量2332500232221三亚绕城公路第五合同段项目经理部-6-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案第三章第三章主要施工方案及施工方法主要施工方案及施工方法3.13.1 主要施工方案主要施工方案采用地质钻机+钢管作业平台钻孔，YSB250 型注浆泵注浆，其动力来自洞口电起动空压机。管棚在洞外钢构件加工场加工，加工完后在加工场堆放，并通过铲车（或自卸汽车）运至安装地点。先施工出洞口，后施工进洞口。由于目前搅拌站尚在筹建中，为确保施工进度，套拱砼计划采用商品混凝土。3.23.2 主要施工方法主要施工方法3.2.13.2.1 施工工艺流程施工工艺流程套拱施工测量定位搭设作业平台空压机送风钻孔清孔管棚加工、检验管棚安装成孔质量检查注浆三亚绕城公路第五合同段项目经理部-7-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案3.2.2 C253.2.2 C25 砼套拱施工砼套拱施工为确保管棚位置准确、并形成一牢固的整体，管棚施工前应先施工C25砼套拱作为超前管棚的导向墙。超前管棚位于明洞与暗洞交界处。当洞口开挖至拱顶标高以下2m时，留核心土，并根据工字钢支架的形状修整到位，然后按设计要求安设四榀I20a工字钢弧形支架。待钢支架安装完成后，用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出孔口管平面位置，并用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角，然后用前后差距法设定孔口管的外插角。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。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。套拱内作为管棚导向管的孔口钢管其规格为1276.0mm钢管，导向管与预埋在套拱内的四榀I20a工字钢骨架焊接成整体。导向管环向间距按40cm布设，外插角以不侵入隧道开挖轮廓线为原则，仰角(未计路线纵坡)12，方向与隧道中线平行，导向管、导向墙长4m。套拱在明洞轮廓线以外，紧贴掌子面施作。套拱模板采用胶合板作模板，用8号铁丝将之固定在I20a工字钢弧形支架上。模板安装时必须保证其砼厚度（60cm），采用商品砼，并用插入式振捣器振捣密实。3.2.33.2.3 管棚设计参数管棚设计参数1 1）钢管布设在隧道拱部，共33根；2 2）钢管环向间距为40 cm；3 3）管心与衬砌设计外廓线间距为30 cm；4 4）倾角：仰角1(不包括路线纵坡)；5 5）钢管施工误差：径向不大于20 cm；6 6）管棚长度为20 m，热轧无缝钢管108 mm，壁厚6 mm，节长4 m、6 m；7 7）孔口管为无缝钢管127 mm，壁厚6 mm，节长4m；8 8）交错联接丝扣长度150mm。三亚绕城公路第五合同段项目经理部-8-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案3.2.43.2.4 搭钻孔平台及安装钻机搭钻孔平台及安装钻机1)1)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。2)2)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。3)3)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，确保钻机钻杆轴线和孔口管轴线相吻合。3.2.53.2.5 钻孔、清孔、验孔钻孔、清孔、验孔C25砼套拱施工完毕，且砼达到一定强度后，即可进行管棚钻孔的施工。钻机钻头宜采用 115，以方便钢管安装。开钻前钻头应对准孔口管孔口，钻孔时应先供风，然后钻进。钻机开钻时，可低速钻进，待成孔 10 m 后可根据地质情况逐渐调整钻速。软岩中钻进时，钻头的汽孔易堵塞，应放慢钻进速度，多回转、少冲击。钻孔过程中钻杆要与导向管方向一致，并经常测量钻杆角度，发现偏差及时调整。地质较好的地层可一次成孔，钻进时如产生坍孔、卡钻、需补注浆后再钻进，在地质条件较差难成孔的地层则采用跟管钻。钻进过程应作好原始记录，及时根据核心土质进行地质描述、判断，作为隧道开挖的地质超前预报，并作为隧道开挖依据。钻孔完成后用钻杆配合钻头进行来回扫孔，用高压风通过钻杆，从孔底逐渐向孔口清理钻渣，确保孔径、孔深符合设计要求，并检查钻孔位置、方向、深度、角度，检查合格后进行管棚安装。3.2.63.2.6 管棚安装管棚安装1)1)1086 钢管采用长 15cm 的丝扣连接，棚管四周钻10mm 出浆孔，按梅花型间距 15cm 布孔；管头焊成圆锥形，便于入孔。2)2)采用钻机低速顶进钢管，注浆管顶进应每钻一根顶进一根。三亚绕城公路第五合同段项目经理部-9-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案3)3)为使相邻钢管的接头错开，编号为奇数的第一节管采用4m 钢管，编号为偶数的第一节管采用 6m 钢管，以后每节均采用6m 钢管，避免钢管接头处于同一断面。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。3.2.73.2.7 注浆注浆1)1)安装好有孔钢花管后即对孔内注浆。2)2)注浆参数：水泥浆水灰比 10.5。3)3)采用液压注浆机将液浆注入管棚钢管内，初压 0.5 mpa1.0 mpa，终压 22.5mpa，持压 15 min 后停止注浆。注浆量一般为钻孔圆柱体的 15 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。4)4)考虑到注浆后达到设计强度后方可开挖，为了加快施工进度,注浆宜用早强水泥，拌浆时可掺入减水剂。注浆过程中，对浆液应不停搅动，避免沉淀分层，影响浆液浓度。5 5）注浆时由两侧对称向中间进行，自下而上逐孔注浆，如有窜浆或跑浆时，采用间隔注浆，最后完成全部注浆。6 6）注浆异常现象的处理（1)注浆中如发生与其它孔串浆应将串浆孔堵住，轮到注该孔时，拨出堵塞物，用高压风或水冲洗，如拨出堵塞物时，仍有浆液外流，则可不冲洗，立即接管注浆；（2)压力突升则可能发生堵管，应立即停机检查处理；（3)如果压力长时间上不去，应检查是否窝浆或流往别处，否则应调整浆液配比，缩短胶凝时间，进行小泵量低压或间歇注浆，但间歇时间不能超过浆液胶凝时间。7)7)注浆结束后及时清除管内浆液，并用 10 号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。注浆完成 4h 内不得进行爆破作业。三亚绕城公路第五合同段项目经理部-10-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案第四章第四章质量、安全文明施工保证措施质量、安全文明施工保证措施4.14.1 质量保证措施质量保证措施4.1.14.1.1 质量保证组织机构质量保证组织机构项目部工区长：XXX副区长：XXX专职质检员：XXX技术负责：XXX钢构件队质检负责人：XXX初支一队质检负责人：XXX初支二队质检负责人：XXX4.1.24.1.2 质量要求质量要求序号1234检查项目长度（m）孔位（mm）钻孔深度（mm）孔径（mm）规定值或允许偏差不小于设计5050大于杆直径+20检查方法和频率尺量：检查 10%尺量：检查 10%尺量：检查 10%尺量：检查 10%三亚绕城公路第五合同段项目经理部-11-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案4.1.34.1.3 质量保证措施质量保证措施1 1）做好技术交底工作，使参加施工的人员，对工程技术要求做到心中有数，技术交底要自上而下，逐级进行落实到班组。2 2）严格质量检查制度。对各道工序，由作业班组先自检，再由质检人员检验，合格后方可进入下道工序。对不合格的产品坚决返工重做，并追究技术责任，实行重罚。3)3)管棚在明洞轮廓线以外按设计位置及角度打入。孔位误差不得大于 5cm；角度误差不得大于 2 度。4)4)钢管实际打入长度不得短于平均每根实际打入长度 30cm，否则，开挖 1.0m 后补管、注浆。5)5)检查钻孔、打管质量时，应画出草图，对孔位编号、逐孔、逐根检查并认真填写记录。6 6）钻孔时应确保钻杆的倾斜度，以使管棚与隧道轴线平行并以 12仰角打入拱部围岩。7 7）注浆前，应进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况决定。注浆时，孔内注浆应密实饱满，发现不满需补注或拔出钢管重新注浆。8)8)渗入性注浆单孔注浆量不得少于平均每孔注浆量的 80%，劈裂、压密注浆单孔浆量不得少于平均每孔注浆量的 60%，超过偏差必须补管、注浆。9)9)注浆过程中，要逐管填写记录，标明注浆压力、注浆量、发生情况及处理过程。10)10)固结效果检查主要检查注浆量偏少和有怀疑的钢管，要认真填写检查记录。渗入性注浆通过钻孔检查厚度，小于 30cm 时，应补管注浆；劈裂、压密注浆采用小撬棍或小锤轻轻敲打钢管附近，判断固结情况，并配合风钻钻速测试，检查注浆范围，固结不良或厚度不够时，要补管注浆。11)11)开挖过程中，要随时观察注浆效果，分析测量数据，发现问题后必须停工处理。三亚绕城公路第五合同段项目经理部-12-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案 4.2 4.2 安全文明施工保证措施安全文明施工保证措施4.2.14.2.1 安全文明施工组织机构安全文明施工组织机构项目部工区长：XXX副区长：XXX专职安全员：XXX技术负责：XXX钢构件队安全负责人：XXX初支一队安全负责人：XXX初支二队安全负责人：XXX4.2.24.2.2 安全文明施工保证措施安全文明施工保证措施1 1）每一工序开始前应进行安全技术交底，使安全意识贯彻到施工工地的每一个操作人员，坚持对各作业班组的安全例会，做到“警钟长鸣”。2 2）现场安装作业人员必须佩带安全防护用品，严格遵守钻机操作规程。3 3）注浆管不得对人放置，注浆器在未打开排风阀前，不准搬动，开启密封盖，以防高压喷出物射击伤人。注浆时若发现压力过高,须立即停风,排除堵塞。4 4）洞内通风系统应做出设计，采取综合防尘措施，定期测试粉尘和有害气体浓度。通风设施制定维修使用制度，专人负责。通讯设备应优先安排，保证及时供应到位。5 5）洞内、洞外都应设置宣传标语和警示标志，使作业人员随处可见，提高“三不伤害”的安全防范意识。三亚绕城公路第五合同段项目经理部-13-荔枝沟隧道右线超前大管棚施工方案6 6）专职安检人员每班都要对施工现场进行一次全面检查，尤其是要注意加强对围岩和临时支护状态的检查，不放过任何微小变化，并应逐级做好记录。发现问题及时提请领导采取措施，妥善处理。施工技术部门要认真做好临时支护变形的观察、量测，并认真做好记录和数据处理工作，据以修正支护参数，改进施工方法。7 7）工作平台上脚手板应铺满，木版的端头必须搭于支点上，高于2m 的工作平台四周应设置不低于 1.2m 护栏，跳板应钉防滑条；脚手架及工作平台上，所站人数及堆放的建筑材料，不得超过其载重量。8 8）在洞内潮湿地点工作，电焊机应放在木板上，操作人员应站在绝缘胶板或木板上操作。9 9）当发现测量数据有不正常变化或突变，洞内或地表位移大于允许值，洞内或地表出现裂缝以及喷层出现异常裂缝时，均应视为危险信号，人员必须立即撤离现场，经处理达到安全作业条件后方可继续施工。1010）洞内运输车速不得超过 10kmh；行使中严禁超车，在洞口和狭窄地段应设置“缓行”标志；在洞内倒车或转向时，应开灯鸣号，并设专人指挥；洞内车辆相遇或行人通过时，应关闭大灯，改用近光或小灯光。1111）现场设置排水系统，搅拌机及注浆泵等冲洗的废水经沉淀池处理、净化后再排出。未经处理的泥浆、污水，严禁直接排入周边场地。三亚绕城公路第五合同段项目经理部-14-