0501焦树山隧道洞口管棚首件工程施工组织设计.docx
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0501焦树山隧道洞口管棚首件工程施工组织设计
中山市东部快线工程
第四合同段
(K42+402.244~K45+035.000)
焦树山隧道洞口管棚首件工程施工组织设计
编制:
______
审核:
______
批准:
______
太原市市政工程总公司/怀化铁路工程总公司
中山市东部快线工程第四合同段项目经理部
2013年5月22日
目录
1、工程概况-1-
2、施工准备-2-
2.1、劳动力安排-2-
2.2、主要机械设备情况-3-
3、管棚的施工工艺和施工方法-4-
3.1、施工工艺-4-
3.2、导向钢架的施工-5-
3.3、Φ127导向管的施工-6-
3.4、导向钢架位置现浇混凝土的施工-6-
3.5、超前管棚施工-6-
焦树山隧道洞口管棚首件工程施工组织设计
1、工程概况
焦树山隧道顺德端左、右线隧道洞口段均采用Φ108长管棚超前支护,左线管棚单根长24m,右线管棚单根长24m,左右线各设64根。
焦树山隧道横门岛端左、右线隧道洞口段均采用Φ108长管棚超前支护,左线管棚单根长36m,右线管棚单根长36m,左右线各设64根。
焦树山隧道洞口长管棚首件选择在横门岛端左线洞口,设计图号:
S-5-66
(1)~(3)。
计划开始日期:
2013年5月25日,持续时间4天,结束日期:
2013年5月28日。
2、施工准备
2.1、劳动力安排
2.1.1、主要管理及技术人员
主要管理及技术人员
序号
姓名
性别
职务
备注
项目部领导
樊建中
男
项目经理
赵文胜
男
总工程师
陆伟良
男
副经理
办公室
黄鹏屹
男
办公室主任
工程部
林长盛
男
工程部长
郑陈武
男
隧道工程师
陈友隆
男
隧道工程师
黄升伟
男
测量队长
黄升如
男
测量工程师
安质部
陈燕明
男
安质部长
徐宇峰
男
专职安全员
计划部
陈燕标
男
计量工程师
黄泽伟
男
计量工程师
物资部
陈标蓬
男
物资部长
郑远开
男
物资部长
试验室
林奕宏
男
试验室主任
汤飞鹏
男
试验员
财务部
郭丽荣
女
财务部长
李宏辉
男
出纳
2.1.2、施工队伍安排
⑴、架子工:
6人
⑵、电焊工:
5人
⑶、钻机操作工:
10人
⑷、电工:
2人
⑸、普工:
8人
2.2、主要机械设备情况
主要施工机械设备表
序号
机械名称
规格型号
数量
备注
1
挖掘机
CAT320/PC200
2
2
侧卸装载机
WA470-3
2
3
空压机
20~21
4
4
电焊机
BX2-500
5
5
双液注浆机
KBY-50/70
1
6
潜孔钻机
YQ100
2
7
风动凿岩机
YT-28
30
8
风镐
G10
12
9
简易钻孔台架
2
10
发电机
BF-V358
3
11
混凝土运输车
HNJ5291GJB
2
12
电动钻机
XY-120
1
13
锚杆钻机
1
14
凿岩台车
1
15
中空锚杆专用注浆机
NZ130
2
16
履带式超前钻机
GBZ-150
1
17
内燃空压机
1
18
钢模台车
长9~12m
2
3、管棚的施工工艺和施工方法
3.1、施工工艺
工作平台开挖并硬化完毕后,开始进行大管棚的施工,大管棚的施工工艺见图
3.2、导向钢架的施工
为使钻孔定位准确,设置三榀导向格栅钢架(Ⅰ18钢),导向格栅钢架安装垂直允许偏差±2°,中线及高程允许偏差为±50mm。
用全站仪准确放出导向钢架的位置,用红油漆准确画出导向钢架的外轮廓线,沿导向钢架的内轮廓线从洞顶的中心线开始,环向间距1.0m打Φ22药卷式锚杆(L=2.0m),锚杆外露0.2m,洞顶的位置用Φ22药卷式锚杆,以便固定钢架,钢架的地平以上0.5mΦ22药卷式锚杆。
再用仪器按设计的要求准确放出导向钢架顶的高程位置和拱架地脚的位置,然后用红油漆按1:
0.1倾角在锚杆上标出导向钢架的固定位置。
导向钢架按设计要求,在钢架加工场进行加工,加工完后,在钢架加工场放出钢架的外轮廓线,在放好的外轮廓线上进行试拼装,符合设计要求后,运往洞口,在洞口按设计要求进行第一品拱架的安装,安装完后,把第一品拱架先固定在锚杆,再按设计要求补打剩余的锚杆(共38根药卷式锚杆),把钢架固定在补打的锚杆上,按照第一榀钢架的安装方法一样按设计要求的60cm的间距进行另外两榀钢架的安装。
安装时应注意下几点:
①、安装之前,检查地基的承载力,在不侵入开挖轮廓线的情况之下,在钢架地脚水平以下再挖3m深扩大基础,扩大基础(高50cm,宽120cm)采用C20模筑混凝土,使钢架有足够的承载力,扩大基础上预埋Φ22的钢筋以便固定钢架的地脚,地脚下面若高度不够,应垫同型号的钢板。
②、安装时一定要按照设计的高程和倾角来安装,根据管棚仰角确定三榀钢架之间高差。
③、三榀钢架之间一定要按设计要求用Φ22长200cm的钢筋连接起来,连接钢筋环向间距为1m(图号:
S-5-67
(2))。
焊接要求要符合施工规范的有关要求。
④、三榀钢架的加工一定要按设计要求进行,连接钢板一定要按要求焊接牢固,连接螺栓(M20×60AM20)一定要安装牢固(图号:
S-5-67
(1))。
⑤、控制好高程,按设计要求和同类隧道的施工经验留够预留沉降量(预留变形量20cm,图号:
S-5-27)。
3.3、Φ127导向管的施工
导向钢架固定好后,按设计要求对导向钢管进行定位,导向管管径φ127,壁厚5mm,单根长度2.0m,环向间距40cm,共设导向管64根,沿拱架中线对称设置。
外插角为1°~2°。
精确定位后,沿钢架外缘将导向管与钢架牢固焊接,然后用80cm长Φ16定位钢筋将导向管固定在钢架上(图号:
S-5-66
(2))。
在安装的过程中严格控制导向管的外插角,定位钢筋要与格栅钢架焊接牢固。
3.4、导向钢架位置现浇混凝土的施工
现浇混凝土之前,先用木塞封堵导向管的外侧孔口,按设计的要求在导向钢架的外侧立摸板,留够保护层的厚度,摸板采用5cm的木摸板,沿导向钢管的底部及外侧布置,摸板安装完毕后,现浇C20混凝土60cm,混凝土一定要按规范施工,分层浇筑,厚度和强度均要达到设计的要求,强度达到要求后拆去模板。
3.5、超前管棚施工
在管棚施工前,在整平好的管棚工作平台基础上浇注20cmC15铺底混凝土。
在铺底混凝土达到强度后,开始长管棚的施工。
长管棚采用Φ108mm、壁厚6mm的热扎无缝钢管,钢管前端呈尖锥状,在尾部焊ф10加劲筋。
环向间距为40cm,距隧道初支外轮廓39.35cm。
钢管轴线外插角为1~2°。
⑴、管棚加工:
采用热轧无缝钢管加工,钢管管壁打孔,每根管棚的尾部留200cm不钻孔的止浆段,其余部分按30cm间距交错呈梅花型设置注浆孔,孔径10mm。
管节长度3m、6m,采用丝扣连接,丝扣螺纹段长大于15cm。
相邻两根钢花管的接头相互错开,相邻两节管棚接头错开长度不小于1.0m。
在加工的过程中按钻孔的编号来加工管棚,同时对照钻孔的编号来编制管棚的编号,安装管棚时要严格按照编号对应孔位安装。
管棚加工具体见钢花管加工大样图
钢花管加工大样图
⑵、搭设钻机施工作业平台:
采用方木按“井”字形搭设,用扒钉连接牢固,在钻机钻进的过程中不允许有晃动。
⑶、钻进作业:
每个掘进面采用一台履行式两台XY-120电动钻机平行作业。
在导向管口编号,施工顺序从低孔开始,由两侧往中间方向对称施工,钻杆方向与导向管方向一致。
开钻时,先低速低压,等成孔几米后,再加速加压。
钻进过程中,必须沿钻机就位后定下来的基线钻孔,随时检查钻孔方向的准确度,根据地质情况的变化,选择不同的钻头,当遇坚硬孤石不能钻进时,采用冲击钻头,把岩石击碎,为普通稍软岩石或土质时,采用合金管钻来进行钻进。
钻进过程中岩土对管壁的阻力较大,前段开孔采用φ115mm钻头,后段根据钻进需要使用φ110mm钻头钻孔,以便于钢管容易顶入,钻进过程遇特殊复杂地层,如不能钻进或难以成孔时,采用预注浆加固钻进成孔;必要时采用加长岩芯管(跟管钻进)的办法。
钻孔参数:
钻孔直径:
φ110-120mm(比钢管直径大2-7mm)
钻孔施工误差:
径向不大于5cm,沿相邻钢管方向不大于5cm。
⑷、钻孔时的孔斜预防措施:
导向管导向、扶正器扶正钻具、测斜仪检查,发现偏斜、岩心管扫孔检查控制,发现孔斜超过允许范围,则停止钻孔,进行注水泥浆充填,凝固后重新钻孔。
⑸、扫孔
用φ108mm岩芯管进行扫孔,目的是清除孔内岩碴和顺通孔道。
岩芯管长度不小于2.5m为宜,长度稍长更好。
如遇下管困难,连续扫孔几次,同时借助高压空气吹洗,直到孔内清扫干净。
⑹、顶管
导管加工成3m、4m、6m长三种规格。
加工钢管时将钢管进行管节编号,并将接头错开搭配好。
在每节管的端部加装一节保护套管(或采用外接扣在丝扣上),在采用直接撞击法时,保护管节的丝扣,把加工好的钢管放在导向槽内,导向槽的位置和方向与钻孔的位置和方向一致,然后将钢管撞击至设计位置。
⑺、注浆
以单浆液为主浆,若开挖地下水丰富,改用水泥-水玻璃双液浆。
单液浆采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1:
1;双液浆采用42.5级普通硅酸盐水泥,水灰比1:
1,水玻璃浓度为35波美度,水玻璃与水泥浆体积比为1:
2,模数为2.6。
注浆孔口压力初压0.5~1.0MPa,终压1.5~2.0MPa。
①、注浆顺序:
管棚注浆顺序原则上遵循着“两侧由下向上进行,以利孔内空气串排”、“跳孔注浆”、“由稀到浓”的原则。
注浆施工由两端管棚钢管开始注浆,跳孔进行注浆施工,向隧道拱顶钢管方向推进。
这样做法有利于注浆的浆液向拱顶方向扩散,而且能促进浆液的致密程度,利于防渗的要求。
②、注浆前的准备和要求:
注浆前先进行现场注浆试验,确定注浆参数及缓凝剂掺入量,为实际施工提供参数。
认真做好机具设备的检修工作,并用清水进行试运转,发现问题及时排除和修复,使其处于良好工作状态。
对注浆管路系统,包括接头、阀门等,认真检查,如有破损,予以更换,不好用的接头、阀门,不得使用,以免注浆时在较高压力下发生脱扣的危险事故。
③、注浆机械选用两台KBY-50/70型注浆泵,采用分段注浆。
注浆时要求:
注浆前安设钢管盖和注浆阀门,在钢管中沿管壁安设φ15mm的塑料硬管至孔底,在管口(外端)处与堵浆塞排气孔相连接,作为排气孔,注浆管与堵浆塞进浆孔相连,堵浆塞与超前管棚间为丝扣连接。
注浆从下向上隔孔注浆,然后从下向上再注其他的孔,注浆采用从孔口一次注入,为使管内浆液饱满密实,注浆时等排气孔有浆液流出,进行终压注浆,直至达到设计注浆压力或设计注浆量时终止,然后闭其阀门。
注浆结束标准:
按单孔注浆量达到设计注浆量时,可作为结束注浆标准;注浆压力达到设计终压力1.5~2.0MPa并终压不少于5分钟时,也可结束注浆。
单液注浆施工示意图
单液注浆施工示意图
双液注浆施工示意图
④、为防止管路堵塞,注浆过程中,随时注意检测所注浆液的凝结时间,是否与要求相一致,否则,要及时检查,找出原因,予以排除,以符合要求。
结束注浆后,应尽快卸开孔口接头,开清水泵冲洗管路,以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。
注浆作业前后配合,统一指挥,保证注浆计划的实现。
施工时配备专业电工,防止电路、电器设备发生问题,中途停电,造成意外事故。
⑤、注浆管的止浆和固定:
在注浆管口预定的位置,焊接带有阀门的套丝管头,注浆时,将注浆管和套丝管口连接,并用铁丝扎紧。
注浆时,打开阀门;注浆完成后,关闭阀门。
⑥、注浆作业完毕后,对所有的机具设备,特别是搅拌机、注浆管、接头、阀门、贮浆桶等,认真清洗干净,收好后撤出洞外,并定期进行检查、保养,保证其处于良好状态,以备下此注浆使用。
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