既有铁路下方施工大管棚 管棚直径700mm,长134米有好一点施工方案和意见没?谢谢

2024-12-16 13:24:25
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大管棚施工方案

一、编制依据
1、《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》(TZ214-2005);
2、《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》铁建设[2005]160号;
3、《西宁至格尔木段增建第二线关角隧道预设计》;
二、DyK307+345出现突泥涌水概况
2009年11月3日(14:00时),Ⅱ线DyK307+345处,支护作业人员在架立拱架时,当时拱顶有小的掉块现象和渗水出现,工班长立即组织班组人员撤离掌子面,对拱顶掉块进行观测,在18:00时,拱顶有小股状水出项,23:00时出现较大的涌水约60m3/h,同时拌有泥砂出现,11月4日9:00出现大的涌水,涌水量达到120m3/h。
三、工程地质概况
洞身通过段发育一小断层,物质组成为断层角砾、断层泥砾,断层角砾成分为华力西期闪长岩。岩石受构造挤压作用明显,可见擦痕,岩体破碎,呈松散状结构,层间结合力差,坍塌、掉块严重,围岩整体稳定性差。该段地下水不发育,岩体较干燥。Ⅴ级围岩。
四、施工工艺流程及技术要求
4.1大管棚设计
根据实际涌水和坍塌的情况来看,经几方会商确定采用φ89规格大管棚施工度过该断层段,由于涌水造成前方空洞出现,管棚采用跟管钻进施工。设计参数:
①导管规格:外径89mm,壁厚满足设计要求;
②管距:环向间距40cm;
③倾角:外插角1°~3°为宜,可根据实际情况作调整;
④注浆材料:M20水泥浆或水泥砂浆;
⑤设置范围:拱部120°~135°范围;
⑥长度:20~40m。
4.2大管棚施工
跟管钻进长大管棚施工工艺流程如下图;

4.2.1 施作护拱
⑴混凝土护拱作为长管棚的导向墙,在开挖廓线以外拱部120o~135°范围内施作,断面尺寸为1.0×1.0m,护拱内埋设钢筋支撑,钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体现场实际情况确定,要保证其基础稳定性。
⑵ 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。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置;用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角;用前后差距法设定孔口管的外插角。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。
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。
4.2.3 钻孔
⑴为了便于安装钢管,钻头直径采用Φ108mm。
⑵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。
⑶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。
⑷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。
⑸钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
⑹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。
4.2.4 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。
4.2.5 安装管棚钢管
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棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺,即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ108 mm或Φ127 mm),然后用装载机在人工配合下顶进钢管。
⑶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。
4.2.6 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:注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。
⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内,初压0.5~1.0MPa,终压2MPa,持压15min后停止注浆。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。注浆时先灌注“单”号孔,再灌注“双”号孔。
4.3施工控制要点
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。
六、劳动力组织
钻机操作工3~6人,管棚加工3人,钢管顶进8人,注浆6人,合计23人;
七、施工机具配备
结合正常施工需要,管棚施工机械设备配置如下:
管棚钻机1台、电动空压机 4台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1-400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车(3.5m3)1辆、ZLC50C装载机1辆。
八、质量要求
7.1质量验收规范
《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》
《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》
7.2分项验收标准
7.2.1主控项目
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;监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验,至少一次。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试验。
7.2.2 一般项目
管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定:
管棚钻孔允许偏差如下表
序号 项目 允许偏差
1 方向角 1o
2 孔口距 ±50mm
3 孔 深 ±50mm
八、施工注意事项
1、大管棚必须在涌水减小的情况下完成。钻机脚手架平台应支撑在稳固的平台上。
2、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。