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隧道大管棚施工作业专项方案
一、编制目的
确保大管棚的施工质量,满足设计及施工规范、验标的要求,特制此专项施工方案。
二、适用范围
本施工专项方案适用于云桂铁十标段隧道的大管棚施工。
编制依据
云桂铁路隧道设计图纸
《高速铁路隧道施工规范》
《高速铁路隧道工程施工技术指南》
《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》
四、工程概况:
云桂铁路十标段隧道4座,分别是李家村一号隧道、李家村二号隧道、王庄一号隧道、王庄二号隧道,隧道总长度3019米。隧道大部分为V级围岩,地质复杂。
五、施工工艺
长管棚施工工艺详见《长管棚施工工艺流程图》。
长管棚施工工艺流程图
1、导向墙施工
为保证长管棚方向、角度的施工精度,长管棚需设置导向墙,导向墙采用C20混凝土,截面尺寸为1m×1m,环向长度按拱顶120°范围计算共计39根,每根35 m。为保证长管棚施工精度,导向墙内设2榀I20b工字钢架,间距0.5m。钢架外缘设140㎜壁厚5㎜导向钢管,在安装导向管时其位置要精确,严格控制其位置和角度。钢管与钢架必须焊接牢固,以防施作导向墙砼时造成导向管移动,单元间由螺栓连接。确保工字钢安装牢固,不移位。
2、长管棚参数
2.1 钢管规格:长管棚长度为30m,热轧无缝钢管,外径108㎜,壁厚6mm。每节钢管两端均预加工成外丝扣,以便连接接头钢管。同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%,相邻钢管接头至少错开1m。
2.2 管棚按图纸设计编号为奇数管和偶数管,其中奇数管采用钢花管,偶数管采用钢管。
2.3钢花管上钻孔注浆,钻孔孔径为10-16mm,孔间距15cm,呈梅花形布置,尾部留不钻孔作为止浆段110cm。
2.4 管距:环向间距中至中为40cm。
2.5 倾角:钢管轴线与衬砌外缘线夹角1~5°。
2.6 钢管施工误差:径向不大于20cm,相邻钢管环向不大于10cm。
3、管棚施工主要工艺说明
管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡;施作导向墙;搭设钻孔平台、安装钻机;钻孔;清孔、验孔;安装管棚钢管;注浆。工序技术要求高,工艺复杂,现分别叙述如下:
3.1 明洞边坡仰坡开挖支护
3.1.1 边仰坡开挖前需在洞口上方离开挖线10米外位置先施作截水沟一道,以拦截地表水。按规范要求从上至下开挖边仰坡。开挖应尽量避开雨季施工。
3.1.2 边坡防护应与明洞开挖同步进行,在施工时要加强加站暗挖前管棚范围内基坑土石方的开挖控制,不能盲目乱挖, 以免超挖后超过潜孔钻机的操作范围,及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。
3.1.3 对边坡渗水要及时排、引到坡面外,加强对坡面的防护。
3.2 施作导向墙
3.2.1 导向墙在明洞外廓线以外施作,导向墙内按要求埋设工字型钢支撑,钢支撑与管棚导向管焊成整体。
3.2.2 管棚导向管安设的平面位置、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导向管的倾角;用前后差距法设定导向管的外插角。导向管应牢固焊接在工字钢上,防止浇筑混凝土时产生位移。
3.3 搭钻孔平台安装钻机
3.3.1 钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设,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。
3.3.2 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。
3.3.3 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,确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。
3.4 钻孔
3.4.1 为了便于安装钢管,钻头直径要比管棚钢管大一个规格,且比导向管钢管小一个规格。
3.4.2 岩质较好的可以一次成孔;钻进时若产生坍孔、卡钻,需补注浆后再钻进。
3.4.3 钻机开钻时,可低速低压,待成孔1.0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
3.4.4 钻进过程中经常测定其位置,并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量,并及时处理钻进过程中出现的事故。
3.4.5 钻进过程中确保动力器,扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
3.4.6 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。作为开挖洞身的地质预探预报,作为指导洞身开挖的依据。
3.5 清孔、验孔
3.5.1 用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔,清除浮渣至孔底,确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
3.5.2 用高压气从孔底向孔口清理钻渣。
3.5.3 量测检查孔深,倾角,外插角。
3.5.4 管棚孔位允许偏差:方向角1o,孔口距±50mm,孔深±50mm。
3.6 安装管棚钢管
3.6.1 每钻完一孔便顶进一根钢管,棚管顶进采用大孔引导和管棚机钻进相结合的工艺,
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