管棚施工技术交底分享

　　一、编制依据

　　《公路隧道施工技术规范》（JTG F60-2009）

　　《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-2004）

　　《公路隧道工程现场施工技术》（人民交通出版社2005年9月）

　　二、适用范围

　　适用于各等级公路隧道管棚工程施工作业。

　　三、交底内容

　　1、施工准备

　　1）在施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，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，查阅相关施工案例，认真调查隧道围岩地质情况、了解施工条件、技术水平和设备装置的施工参数。制定施工安全保证措施，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)精密导线网复测完毕并确定成果可用后，测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；

　　3)测量组检查开挖断面合格后，放出洞口钢拱架的具体位置、里程、高度，并布置好桩点、作好测量交底。

　　4）施工作业班组已选择。施工场地的平整，水、风、电已设置。其他辅助措施准备就绪。进行了施工测量与放样。

　　2、材质要求

　　1)水泥、砂、石、水及外掺剂的质量须符合设计和规范要求。

　　2)寒冷地区混凝土骨料应按有关规定进行抗冻试验，结果应符合规范要求。

　　3)管棚钢管、钢架、导向管、注浆材料等施工材料均须符合设计和规范要求。

　　3、管棚施工工艺流程

　　管棚施工工艺流程见图3。

　　4、施工工艺

　　1)架设导向拱

　　⑴测量组根据隧道纵断面设计线、隧道洞轴线及明暗洞开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底，将上半断面轮廓线以外的土石方清除掉，要求清除面平整，圆顺；为了便天导向拱及钻机安装就位，垫设施工平台时可在洞口预留长6米的核心土，顶宽度为6米，核心土的高度控制在管棚顶以下1米处；在紧靠核心土四周挖一条小沟，将掌子面的水从中间排出。

　　⑵测量组检查开挖断面合格后，放出洞口钢拱架的具体位置、里程、高度，并布置好桩点、作好交底。

　　⑶施工队根据测量交底及现场桩点，安装洞口工字钢拱架，间距为符合设计要求，焊接牢固，用锁脚锚杆锁定锚固。用全站仪或经纬仪、水平仪将长为2米的φ127×4mm导向管按照1～２°的外插脚精确定位，并用Φ25连接钢筋与工字钢牢固焊接为一整体。

　　⑷导向管安装完毕后，经测量组复测，满足精度要求后，安装模板，按照规范要求浇筑套拱混凝土，并养生。

　　2）搭设作业平台

　　⑴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1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。

　　⑵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。

　　⑶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。

　　3）钻孔

　　⑴为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆同材质，两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），联结套的最小壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。

　　⑵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。

　　⑶根据孔口管的倾角和方向，利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向，即可固定钻机。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制1°～3°.利用钻机的变角度油缸，参照导向管的倾角确定钻机的倾角，确保钻杆线与开孔角度一致，以达到钻进的导向作用。钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20 cm～30 cm。，

　　⑷钻机就位前，可先利用M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上，再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻作业平台上，四周用横木支撑，必要时打设地锚。

　　⑸钻机开孔时钻速不易过高，钻深20㎝后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30㎝时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻秆,钻机低速反转，托开钻杆,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结套,方向对准后联结成一体。钻孔达到深度要求后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

　　⑹换钻杆时，应注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心喷水孔是否顺畅等，不符合要求的应及时更换以确保正常作业。

　　⑺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。

　　⑻引导孔直径应比管棚大15～20mm，孔深要大于管长0.5m以上。

　　⑼钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

　　⑽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。

　　4）清孔验孔

　　⑴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。

　　⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

　　⑶用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

　　5）管棚加工

　　⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。

　　⑵采用Z525-2A型台式多用钻床对φ108×6mm的管棚进行加工，根据长管棚的长度，来确定下料长度，一般长度控制在3m或6m，丝扣长度为15cm，丝扣为2mm的螺旋方丝，钢管一端为内丝，另一端为外丝，丝扣加工端正，不得偏位；钢管上每隔15cm交错钻孔直径为8mm的注浆孔。先下奇数管孔，第一节用3米长的钢管，偶数孔时第一节采用6米长的钢管，以后每节均采用6米长钢管。每孔第一节端头加工成锥型，长为10cm，最后一节尾部焊φ10mm加强箍。末端可以不加工丝扣，在距孔口4.5米内不得加工注浆孔。

　　6）安装

　　⑴管棚顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于管棚直径的引导孔，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。施工前应首先做好导墙，导墙长度应大于明暗分界线50cm，按设计位置布孔、并标注，架设管棚钻机，配备电动油压钻机1台，钻孔及推进钢管，钻孔时钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。各钻孔均应做好施工记录。

　　⑵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。

　　7)注浆

　　⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

　　⑵注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。

　　其中水泥浆水灰比控制在0.5：1.5～1.0：1.5之间，注浆初压力为0.5～1.0MPa，终压力为2.0～2.5MPa，注浆结束后用M30水泥砂浆填充，形成钢管混凝土；坍方及围岩破碎且富水地段，宜在钢管内应先放置ø20钢筋，再向管内注水泥浆（水灰比为1：1）。

　　⑶注浆量应满足设计要求，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，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

　　⑷注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

　　四、施工要点

　　⑴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。

　　⑵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。

　　⑶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。

　　⑷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。

　　⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

　　⑹注浆从低向高进行。浆液由稀到浓,一般单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,也可结束注浆。

　　五、质量检查及检验标准

　　1管棚实测项目

　　管棚实测项目见《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80-2004）表10.18.2。

　　10.18.2 超前钢管实测项目

　　2外观鉴定

　　钢管沿开挖轮廓线周边均匀布置，尾端与钢架焊接牢固，入孔长度符合要求。

　　六、注意事项

　　1管棚采用热轧无缝钢管在加工车间分节制作，制作前要做除锈处理，导管四周钻设孔径7.5mm注浆孔(特别注意：由于现场实际护拱后背悬空，原设计靠孔口2.4m处的管棚不钻孔的止浆段实际距离，要根据每根管棚的的悬空长度进行调整，保证实际管棚钻孔口留0.4M的止浆段)，孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。

　　2为确保接头质量，以长15cm的丝扣连接。

　　3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。

　　4钻进中坍孔及缩孔的处理

　　若发生塌孔及缩孔成孔十分困难，无法一次成孔。可以采用前进式预注浆成孔，初钻出一段后，通过钻杆进行孔内注浆，待注浆液达到一定强度后，继续钻进，以此循环施作，直到达到设计孔深。

　　5掉块卡钻的处理

　　在钻进过程中若经常发生掉块卡钻事故，可以采用在异径接头处镶焊硬质合金，一旦卡钻，施工以少量循环水，再将以拉拔回归，较好地解决此问题。

　　6对漏浆及耗灰量过大的处理

　　若由于岩体破碎，浆液漏失严重，造成耗灰量过大。可以考虑加浓水灰比，降低压力，把流量限制在10升范围内，过一段时间在慢慢提升压力，直到达到设计标准。如上述方法达不倒效果，在浆液中加入速凝剂，间歇灌浆、灌注砂浆、停灌待凝方法处理。

　　七、安全环保要求

　　1、安全要求

　　1)建立完善的施工安全保证体系，加强施工作业中的安全检查，确保作业标准化、规范化。

　　2)为保证施工安全，现场要求专人统一指挥，并设一名专职安全员负责现场的安全工作，坚持班前进行安全教育制度。

　　3)施工区域应设置警示标志，严禁非工作人员出入。

　　4)施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。

　　5)坚持安全教育，加强全员安全意识教育。

　　6)严格按设计及施工规范要求进行施工，认真执行相关的施工安全规程

　　7)加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理，科学地组织施工；

　　8)拆卸钻杆时，要统一指挥、明确联络信号，板钳卡钻方向应正确，防止管钳及扳手打伤人；

　　9)钢管内注浆时，操作人员应戴口罩、眼镜和胶手套；

　　10)氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止回火的安全装置。

　　11)施工现场使用的手持照明灯使用36V的安全电压。

　　12)配电柜、配电箱前要有绝缘垫，并安装漏电保护装置。

　　13)施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范规定执行。

　　14)严格按作业指导书进行施工，提前作好安全技术交底。

　　15)注浆施工时由技术人员统一指挥，各就其位，并严格执行注浆管理程序。注浆结束后需对注浆设备进行认真清洗，设备退出现场后及时保养。全面保证注浆作业安全、工程环境安全和设备人员安全。

　　2、环境保护

　　1)对职工定期进行环保教育及培训，提高环保意识。

　　2)保护施工现场和临近农田、水井、农业灌溉设施不受破坏，争取把因施工对附近村民的干扰降到最低。

　　3)做好生产、生活区的卫生工作，保持工地清洁，定时打扫，生产、生活垃圾集中收集，定时清除运走，运到环保部门指定的位置。

　　4)成立施工环境卫生保证管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章。

　　5)对各类施工机械、机具采取定人定点控制，对操作人员进行安全、环保教育。

　　6)对特种作业人员采取持证上岗，并对作业人员配有相关的防护。对可能出现的粉尘采取喷雾降尘的方法。

　　7)隧道内保持良好的通风排气效果，禁止使用排气量超标的工程车辆。

　　8)设立专用排浆沟、集浆坑，对废浆、污水进行集中沉淀处理后，再进行排放至指定位置，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废浆乱流。

　　9)加强隧道的监控量测工作、通过分析与预设计时的地质资料对比，得出地质变化情况，及时向监理、设计单位反馈。同时，将管棚施工方法和要求向全体施工人员详细交底。

　　10)采用先进的环保施工机械。采取设立隔音墙、隔音罩等消音措施降低施工噪音。

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