隧道洞内管棚施工

Xks-3合同段

宋家山隧道洞门30m大管棚

施 工 方 案

编制： 审核: 审批：

中铁十九局集团西康二线工程指挥部第三项目部

二零一零年四月

一、工程概况

宋家山隧道进口DK197+912～DK197+942段，长30m，围岩趋于软弱浅埋。隧道围岩灰岩含量占35%～45%浅灰色，青灰色，千枚岩，千枚片构造，粒状，鳞片状变晶结构，薄片状泥钙质胶结主要有娟云母，绿泥石，石英等。节理发育，无渗水。

隧道采用横洞进洞开挖。隧道进口处与山体面几近垂直，造成工程施工条件差，无法满足正常施工要求。

二、施工方法

根据现场施工情况及作业环境，遵循施工可操作性和可实施性，满足施工需要，保证施工安全。在DK197+942处拱顶120º范围内采用超前长管棚加小导管预注浆相结合的超前支护施工。 附：管棚洞身段横断面设计图。

φ104管棚导向套管769810111213142151617543C20混凝土导向墙1821φ108管棚隧道中心线19

管棚洞身段横断面设计图

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开挖轮廓线C20混凝土导向墙管棚工作室I16导向墙钢架200厚C20网喷混凝土止浆墙C20混凝土φ108管棚开挖轮廓线洞身段超前长管棚纵断面设计图1：100

1、导向墙施工。

1.1、在洞内扩大开挖纵向6m、高0.5m作为导向墙及管棚施工工作室，并

对其进行初期支护以保证施工安全。

1.2、导向墙采用C20混泥土，截面尺寸为1000mm*620mm，环向浇注至拱脚。

导向墙设2榀I16工字钢，钢架外缘设121mm壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。

2、管棚施工 2.1、管棚制作。

管棚采用ф108mm壁厚6mm热轧无缝钢管制作而成，钢管每节长5m和6m，钢管连接端采用外车丝扣，丝扣长500mm。长6m的钢管制作为孔径10～16mm钢花管，孔距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。套管采用ф114mm壁厚6mm钢管加工，套管采用内车丝扣，丝扣长500mm。 附图：管棚接头示意图； 钢花管大样图。

外车丝扣φ108管棚，壁厚6mm外车丝扣内车丝扣φ108管棚，壁厚6mmφ114连接钢管，壁厚6mm外车丝扣外车丝扣钢管接头详图φ10～16注浆孔钢 花 管 大 样

2.2、钻孔、清孔及验孔。

采用隧道台车钻孔作业平台；用经纬仪、挂线、钻杆相结合的方法定位、定向孔口及孔轴线，管棚环向中心间距50cm，管棚轴线与衬砌外缘夹角1º～3º。钻孔选用管棚钻机风动干钻法钻进成孔，并严格控制钻孔上抬量和角度。若钻进过程阻力较大，可退回1m左右，多次反复，阻力减小后继续钻进。初钻用低压顶进，以保持方向，防止孔位偏斜。

清孔采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；再用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

成孔后用经纬仪、斜测仪等检测孔深、倾角、外插角。验孔合格后方可进行管棚安装，对不合格的孔应封孔原位从钻。

2.3、顶管。

给每个孔编号，编号为奇数的第一节管采用5m长钢管，以后每节均采用5m长钢管；编号为偶数的第一节采用6m长钢花管，以后每节均采用6m长钢花管。同一断面内的接头数量不得超过钢管总数的50 %，相邻钢管接头错开1m。

管棚安装采用装载机和管棚钻机相结合，在人工配合下顶进第一节钢管。当钢管孔外剩余30-40cm时，用管钳卡住管棚，安装套管连接下一节管棚依次顶进

管棚至设计位置。如遇故障，需清孔后再将钢管插入。

2.4、注浆。

注浆前进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可同时采用3～5根管注浆。并另备注浆管以备替换。

注浆浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。注浆材料为M20水泥浆，注浆量为钻孔圆柱体的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，确保钻孔周围岩体与钢管周围空隙充填饱满。

附：管棚施工流程图

开挖周边放样布孔管棚钻机就位钻进至设计长度钻杆退回原位清 孔下一根管棚安装管 棚 安 装管棚体安装结束 清 孔注 浆 封 孔注浆机准备 结 束 管棚施工工艺流程图

3、小导管施工

3.1、超前小导管采用外径φ42壁厚3.5mm热轧无缝钢管制作，导管前端做成尖锥形，尾部焊接φ8mm钢筋箍，管壁上每隔15cm梅花形钻眼，眼孔直径6～

8mm。尾部部35cm为不钻孔止浆段。

制作附图：（注：图中单位以厘米计，钢筋箍为φ12钢筋。） 3.2、小导管安装。

3.2.1、小导管外插角10°～20°，导管长3.5m/根，间距40cm。小导管配合钢架使用。

3.2.2、小导管安设采用钻孔机钻孔，钻孔直径比钢花管直径大3～5mm，钻孔深度大于钢花管长度。然后将小导管穿过钢架，用锤机或钻机顶入，并用高压风机将钢管内砂石吹出。

3.3、注浆。

小导管采用水泥浆与水玻璃双液浆注浆，注浆体积比1：1～1:0.6。注浆前先喷射10cm厚砼封闭掌子面。导管注浆水泥标号425号普通硅酸盐水泥，缓凝剂掺量2～2.5%，注浆压力0.5～2.0Mpa之间，注浆量达到设计注浆量和注浆压力达到设计终压并继续注浆10分钟以上可结束注浆。 附：注浆工艺流程图。

　注浆施工工艺流程图

三、质量控制

1、管棚质量控制。

1.1、严格控制钻孔平面位置、倾斜及外插角度。管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。钻孔外插角允许偏差1º，孔距允许偏差±150mm，孔深允许偏差±50mm，管棚径向误差不大于200mm。

1.2、施工过程中严格控制钻机下层量及左右偏移量。经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔时超限的应封孔，原位从钻。 1.3、掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆

1.4、注浆浆液强度和配合比应符合设计要求，注浆浆液必须充满钢管及周围空隙。

2、小导管质量控制。

2.1、小导管方向角允许偏差2º，孔口距离允许偏差±50mm，孔深允许偏差+50mm。

2.2、顶入长度不小于钢管长度的90%，纵向搭接长度不小于1m。 2.3、小导管注浆浆液强度和配合比应符合设计要求，注浆浆液必须充满钢管及周围空隙。

四、安全、文明施工。

1．施工前对机械设备进行全面的检查保养，保证设备的正常运转。 2．施工设备定位稳定牢固，防止钻进时发生位移。 3．钻进过程中导轨附近禁止站人，防止发生意外伤害事故。

4．焊接钢管过程中注意电焊机的接地以及电缆的防护工作，杜绝漏电事故的发生。

5．注浆前必须牢固封闭钢管端部与钻孔间的空隙，采用喷射混凝土封闭，喷混凝土达到强度后方可进行压浆施工，压浆过程中管口正面杜绝人员逗留，防止浆液喷出伤人。

6.施工过程中随时处理掌子面的渣土和撒漏浆液，保持掌子面干燥。 7.注浆人员必须佩带防护用品，防止浆液对皮肤的损害。

8.施工过程中人员设备较多，派专人现场协调指挥，杜绝混乱场面造成安全质量事故。