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离线杨德录

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只看楼主倒序阅读使用道具楼主发表于: 2008-09-27

千秋关隧道管棚作业指导书

1. 目的：明确隧道管棚施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道管棚施工作业。
2. 适应范围：本作业指导书适用于隧道管棚工程施工。
3.工艺流程及技术要求
3.1.设计参数： ①管棚规格：热轧无缝钢管外径108mm，壁厚6mm； ②管距：环向间距40cm； ③倾角：外插角1°～3°，钢管上按梅花形钻间距为15CM，Φ7.5mm小孔； ④注浆材料：水泥浆，水灰比0.5：1～1：1； ⑤注浆压力：初压0.5～1Mpa终压2～2.5Mpa；⑥设置范围：拱部120°； ⑦长度：15m。
3.2. 施工工艺流程见图（见附页）
3.3.施作护拱
⑴混凝土护拱作为长管棚的导向墙，护拱内埋设钢筋支撑，钢筋与管棚孔口管连接成整体。护拱要保证其基础稳定性。
⑵ 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。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。为便于长管棚施工质量控制采用红色油漆由套拱拱脚向拱顶编号记录1-35累计35根长管棚。
3.4．搭设钻机施工作业平台
作业平台采用钢管按"井"字形搭设，以回型扣连接牢固，防止钻孔时钻机摆动、倾斜、不均匀下沉而影响钻孔质量。
3.5.钻孔
钻机采用KQJ90-120潜孔钻钻孔，由两侧往中间方向即由两侧到拱部的
顺序钻进开钻，先低速低压送风钻孔，等成孔10m后，再加速加压。
钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻进的速度、岩芯石屑、冲洗液浊度、开钻压力等判断钻孔段地质情况，及时作好施工记录并绘制地质剖面图和展开图，为开挖施工提供参考。
3.6.清孔
用长度不小于2.5m的φ89mm岩芯管进行扫孔，目的是清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。如遇下管困难，借助高压空气吹洗并连续扫孔几次直到清扫干净。用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。
3.7. 管棚、制作安装
①管棚采用Φ108mm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棚管顶进采用挖掘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，然后用挖掘机在人工配合下顶进钢管。
③为确保接头质量，以长15cm的丝扣连接。或在端头连接处采用一根以1.0m的Φ100钢管,伸入Φ108钢管中40cm，在端部用电焊将管之间缝隙焊满，剩余60cm用作送入前一根钢管的尾部，并用电焊焊满，起连接和导向作用。为防止浆液倒流，每根管棚尾部均焊有止浆板，止浆板采用2cm厚钢板制作，中间钻有Φ20带螺纹的眼，以备注浆时用，止浆板与注浆泵之间用管接器相连。管接器由Φ20闸阀和长10cm的Φ20的镀锌管制作，镀锌管两边加工成丝扣，注浆结束时将闸阀关闭，卸下进浆管，进入下一循环，管接器必须待浆液凝固后才能卸下。
④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。
3.8. 注浆
①注浆准备:管棚安装完成后 ,旋上孔口阀 ,连接注浆管路。利用注浆泵先压水检查管路是否漏水 ,设备状态是否正常 ,而后再做压水试验 ,以冲洗岩石裂隙 ,扩大浆液通路 ,增加浆液充塞的密实性 ,核实岩石的渗透性
②浆液配制:在注浆前由试验确定浆液配比、注浆压力等注浆参数。浆液配比选择要考虑岩石裂隙情况及浆液扩散半径 ,现场通过试验确定。配制浆液时 ,要注意加料顺序和速度 ,防止浆液结块。
③选用两台BW-250/50型注浆泵按由下至上的顺序施工 ,浆液先稀后浓、注浆量先大后小 , 注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。注浆结束后及时清除管内浆液，先用麻布条封堵管棚钻孔空隙，后用环形楔环顶紧，最后用电焊将楔形环焊接在管棚上，以增强管棚的刚度和强度
④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。
4.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。
(2)岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。
⑶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°。钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
⑷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。
⑸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。掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
⑹在施作管棚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。
（6）质量控制
主要通过施工过程中的各工序操作、工艺参数等因素来控制质量，主要有：
①孔位误差不大于5cm，钢管施工误差径向不大于20cm。
②钻孔时要进行抽芯取样，核对地质资料，同时进行钻深记录，核对管棚长度与钻孔深度是否一致。
③用测斜仪经常进行测斜，确保管棚的精度。
④根据冒浆情况，调整注浆参数
（7）、安全措施
（1）各种机具设备按照有关规程进行操作，专门设备由专人操作、养护维修。
（2）操作平台要经常检查，以免失稳。
（3）做好操作平台四周的围挡工作、高空作业设安全网、安全绳。
⑻劳力组织
序号工种职责范围人数
1 机长负责施工管理 1
2 钻工负责钻机操作 2
3 泵工负责水泵、注浆泵操作 3
4 电工负责电路畅通 1
5 修理工负责设备的维修 3
6 普工协助工作 25
7 技术员掌握技术、质量标准 1

⑼、机具设备（见下表）
主要机具设备
序号名称型号数量
1 潜孔钻机 KQJ90-120 2台
2 注浆泵 YSB250/120 1台
3 注浆泵 YSB50/70 1台
4 电焊机 2台
5 水泥搅拌机 2台
6 手动葫芦 4台
7 水泵 2台
8 测斜仪 2个
9 水管 Φ50 80m
10 枕木 5 m3
11 木板 4m3

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呵呵,谢谢楼主了

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地质状况如何

离线杨德录

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只看该作者 5楼发表于: 2008-10-11

千秋关隧道洞口施工加强方案
按照安徽省港航勘测设计院河沥溪至千秋关公路隧道及接线工程Ⅴ级围岩衬砌断面图（一）（图号SVI-8-2-1）,千秋关隧道管棚洞口第一循环设计为∮108×6mm超前注浆管棚，长15米，环距40CM，a=1°~3°，共35根。施工单位在实际管棚施工过程中，发现距洞口大约11米左右的位置内，地质破碎风化，岩体呈碎裂状，钻孔后塌孔严重，施工单位按设计钻孔到15米后（甚至钻孔达16米后），虽采取了多种措施，但因塌孔部分管棚送管仍无法达到设计15米长度，经过反复试验，采取多种措施拱部9~28号孔大多数管棚达到了13米及以上，达到了设计长度的90%（实际送管长度见附件1）。该工程因前期各种因素影响开工晚，工期要求紧，经施工单位技术人员和监理反复研究，针对该隧道地质情况，为确保安全进洞，拟采用如下洞口施工加强方案：
1、在确保隧道管棚送管拱部9~28号孔2/3达到13米以上，其余1~8号、29~35号孔2/3达到10米以上的基础上，进行管棚注浆，对洞口1~10米范围内，采取∮50超前小导管,L-3.0m, 搭接长度1.5米，a=5°~8°，间距40cm, 每环31根， I 18工字钢的支撑，间距为0.6m，对洞口进行管棚、小导管注浆双重保护加强，以确保进洞安全。
2、在洞口10~15米范围内，采用∮50×5MM超前注浆小导管，长4.5米，环距40CM, 每环35根，a=5°~8°,搭接长度3米，即每掘进1.5米，打设∮50×5MM超前注浆小导管长4.5米，使该段始终处于双层或多层小导管和大部分有效管棚的保护之下，同时，缩小I 18工字钢拱架间距为50CM,以增强该段支撑强度。
3、进洞15米后，视地质情况按原设计第二循环《小导管布设断面图》（安徽省港航勘测设计院河沥溪至千秋关公路隧道及接线工程图号SVI-14-1、SVI-8-2-2）施工。
4、仰坡喷护、洞内注浆锚杆、喷射砼及钢筋网支护按原设计施工方案施工。
5、施工步骤及要求
①、采用预留核心法施工，施工步骤：108MM管棚超前支护——小导管超前支护——上部环形开挖——上部初期支护——核心土开挖——下部开挖——下部初期支护。
②、上部弧形导坑采用人工风镐开挖为主，需要时辅以弱爆破；每循环进尺量控制在0.6~0.8米范围内；开挖前及时设置地表沉降观测点，成洞后设置周边位移观测点并及时进行观测，对观测数据进行统计分析，
③、开挖后及时喷混凝土封闭岩面，并进行初期支护作业；成洞后及时进行初期支护，尽早封闭成环。
④、上部弧形导坑出碴采用人工配合挖掘机扒碴，挖掘装载机或装载机装碴自卸汽车运输，核心土采用挖掘机或弱爆破开挖；
⑤、下部断面开挖，施作系统锚杆，喷射混凝土；
⑥、施工中认真进行围岩量测工作，根据围岩及支护变化，及时反馈信息，优化支护参数.

8、开挖作业安全措施:
①、工作人员到达工作面后要先检查工作面是否处于安全状态，如有松动的悬石，应及时清除后方可开始工作。
②、人工使用风钻开挖时，所用的风钻应处于完好状态。开挖前应检查风、水管路是否处于完好状态，支架应安放稳妥，当站在碴堆上钻眼时，还应注意石碴的稳定。
③、开钻前要按标准化作业做好准备工作，开挖工作面悬石须清除干净，顶部应确定无悬石塌落时方可施工。
④、炮眼布置应按光面爆破的技术要求和按光面爆破设计图进行布眼和装药，并在施工中加以优化，尽量减少爆破对围岩的影响。
⑤、爆破工作除以遵照爆破安全规则作业外，还应结合实际施工，遵照以下规则：隧道内爆破必须使用非电毫秒管起爆，只有在局部欠挖补炮且无渗水的情况下才能使用火雷管起爆，洞口爆破必须严格控制装药量，采用松动爆破。
⑥、装药量要严加控制，特别是周边眼的药量，以免影响围岩稳定，除掏槽眼及底板眼外，一般不使用双管。
9、装碴与运输安全措施
①、装碴地点及运输道路应满足装碴机械作业与调头的净空要求，洞内的各种设施及堆放的材料均不得影响机械通行，隧道底部不得打高，以免影响装碴和运输运转。
②、装碴的高度以车辆在运行过程中石碴不掉落车外为限，防止掉石伤人，并不得超载运行。
10、制度保障
在施工过程中加强地质超前预报及临时监控量测,及时分析处理数据,调整支护参数. 建立健全安全保证体系，贯彻执行国家有关安全生产和劳动保护方面的法律、法规，定期不定期地召开安全生产会议，研究项目安全生产工作，发现问题，及时处理解决。
逐级签订安全承包合同，使各级明确自己的安全目标，制定好各自的安全规划，达到全员参加，全面管理的目的，做到消除事故隐患，实现安全生产的目的。充分体现“安全生产、人人有责”。按“安全生产，预防为主”的原则组织施工生产，加强对施工作业班组的安全教育，严格执行班前讲话制度，严格按照工序施工。
建立健全安全生产责任制。从项目经理到生产工人的安全生产管理系统必须做到纵向到底，一环不漏；各职能部门、人员的安全生产责任制做到横向到边，落实到人。
在检查工作时，必须检查安全技术措施执行情况。总结工作时必须总结安全生产情况，提出安全生产要求。认真把安全生产切实贯彻到施工的全过程中去。

附件： 1、《千秋关隧道管棚108MM钢花管打设长度实测记录》
2、《千秋关隧道洞口掘进应急预案》

附件1
千秋关隧道管棚108MM钢花管打设长度实测记录
钢花管
编号设计打设
长度（M） 108钢花管实测
打设长度（M）测量时间备注
1 15 9.00 2009.10.09 侧部
2 15 12.90 2009.10.09 侧部
3 15 13.00 2009.10.09 侧部
4 15 10.07 2009.10.09 侧部
5 15 15.00 2009.10.09 侧部
6 15 15.00 2009.10.09 侧部
7 15 14.00 2009.10.09 侧部
8 15 14.00 2009.10.09 侧部
9 15 14.00 2009.10.09 拱部
10 15 14.00 2009.10.09 拱部
11 15 9.00 2009.10.09 拱部
12 15 14.00 2009.10.09 拱部
13 15 14.00 2009.10.09 拱部
14 15 11.00 2009.10.09 拱部
15 15 14.00 2009.10.09 拱部
16 15 13.80 2009.10.09 拱部
17 15 12.20 2009.10.09 拱部
18 15 12.00 2009.10.09 拱部
19 15 15.00 2009.10.09 拱部
20 15 14.50 2009.10.09 拱部
21 15 13.90 2009.10.09 拱部
22 15 15.00 2009.10.09 拱部
23 15 15.00 2009.10.09 拱部
24 15 12.30 2009.10.09 拱部
25 15 13.00 2009.10.09 拱部
26 15 12.00 2009.10.09 拱部
27 15 15.00 2009.10.09 拱部
28 15 15.00 2009.10.09 拱部
29 15 9.20 2009.10.09 侧部
30 15 15.00 2009.10.09 侧部
31 15 12.00 2009.10.09 侧部
32 15 13.00 2009.10.09 侧部
33 15 12.00 2009.10.09 侧部
34 15 15.00 2009.10.09 侧部
35 15 15.00 2009.10.09 侧部
测量：朱建清记录：孙建强旁站监理：宋永能

附件2

千秋关隧道掘进应急预案

一、隧道坍方冒顶处理预案
在隧道的施工中，虽然采取各种措施预防坍方冒顶，但由于种种原因，此类事件还是防不胜防。一旦发生隧道的坍方冒顶，我们将采取以下处理方案：
㈠、应急措施
1、现场施工人员立即撤离到安全地带，工班长负责清点人数，并将情况立即报告项目部调度。
2、机械设备有条件转移时，在保证安全的前提下，由领工员指挥快速转移到安全地带。
3、待坍方处于相对稳定时，由电工检查线路，恢复该地段安全应急照明，确保用电安全。
4、如有水涌出时，应根据水量的大小，立即组织人员进行应急处理，原则是：堵、排、引结合。待施工方案确定后进行根治。
5、项目部通知工程部(或办公室）采取摄影、录像等方式记录坍方情况。同时，项目部应急领导小组会同现场监理、设计院配合组共同会勘，分析、确定坍方的性质、规模及其后果，并根据初步判断结果按下列分级程序处理：
如为C级（小型坍方）：根据现场会勘结论及施工方案、措施，直接由项目部组织实施。
如为B级（中型坍方）：项目部应立即通知局指参加现场会勘，分析发展趋势，制定施工方案、措施，由项目部立即安排实施。应急预案处于预警状态。
如为A级（大型坍方）：项目部应立即通知局指启动应急预案，同时电话报总指，并在8小时内将详细情况书面报总指和监理单位，联合现场办公，评估事件的严重程度，分析发展趋势，采取一切措施控制事态的发展，减小事件对施工造成的影响和损失。
㈡、隧道塌方的整治
1、隧道发生塌方，应及时迅速处理，不得随意拖延时间。处理前，必须仔细观察塌方的范围、形状、数量大小及坍体的地质状况、地下水的分布、活动情况等，分析塌方发生的原因，研究制定处理方案。
2、隧道塌方应根据发生的部位、规模及地质条件、采取“治塌先治水、治塌先加强”的原则，采取喷锚支护、注浆、管棚、加强二次衬砌、设置护拱等技术措施，不失时机、不留隐患地进行处理。
3、清理塌方前，应采取下列技术措施，加强防排水工作：
1）、地表沉陷和裂缝，应采用注浆填充和加固，或采用不透水土壤夯填紧密，开挖截水坑，防止地表水下渗进入塌体；
2）、通顶陷穴口的地表四周应挖沟排水，搭设防雨棚遮盖穴顶‘洞内衬砌通过塌方后，陷区应及时回填，回填应高出原地面，并用黏土或浆砌片石封闭穴口，做好排水：
3）、塌体内有地下水活动时，采用管、槽引至排水沟排出，无法进行引排时可采用注浆堵水。
4、隧道洞口坍方应按下列要求处理：
1）、中小型坍方应将坍体自上而下全部清除。根据坍方后坡面的情况，可选刷坡卸载的方法，同时应对仰坡面自上而下进行喷锚加固。
2）、大型坍方的坍体不必全部清除，可采取先挖台阶的形式清除一部分，再进行喷锚网加固，并在仰坡上适当位置设浆砌片石挡墙防护。
3）、仰坡加固完成后，洞口段已露空洞身可采用暗洞明做或改为明洞衬砌，拱圈上部可回填土石或浆砌片石。
4）、根据仰坡坍方的规模及稳定性情况，对洞内二次衬砌应进行加强。
5、石质类塌方的围岩级别为Ⅱ—Ⅳ级，岩体以未风化或轻度风化的岩层为主，节理较发育，坍体呈碎石状，黏土及砂的含量较少，一般不超过30%。为塌方的围岩呈相对稳定状态。目前使用较多的方法为WNF法和WF法：
1）、WNF法：先清除塌体，利用围岩暂时的基本稳定状态，抓紧时间沿坍塌面采用喷锚支护技术加固未塌的地层（既W，以下称“外层初期支护”），然后沿二次衬砌外轮廓施作钢架混凝土支护壳体（即N，以下称“内层初级支护”）。同时用钢架将内、外层初级支护连成整体，待二次衬砌完成以后，沿内层初期支护外轮廓依次设防水层、1m厚混凝土护拱及1m以上的土石缓冲层（即F，简称“防护”）。这种方法的特点是：工序多，处理周期长，成本高，但安全可靠。此法适用于坍腔横断面矢跨比小于0.7时的坍方。
2）、WF法：当坍方高度较大，塌腔横断面矢跨比大于或等于0.7时的塌方，W、F的含义同前，在塌方发生后，利用围岩的自稳能力，抓紧时间沿塌方面外层进行初期支护，不设（也难于设）内层初期支护，待二次衬砌完成以后，设置与WNE法相同的防水层、护拱及缓冲层。与WNE法比较，WF方法未设内层初级支护及内、外层初级支护之间的联系钢架，从而成本大量降低，处理周期短很多，但因矢跨比较大，再次塌的可能性较小，仍能基本确保施工安全。由于设有1m厚的混凝土护拱及1m以上的土石缓冲层，即使在隧道完工后的运营时期，发生了一定规模的塌方，其抗冲击能力仍能确保运营安全。
6、当岩石类塌方已塌至原地面（这种情况一般只发生在浅埋隧道或深埋隧道的洞口段）时，就不能采用清喳的方法，而应利用塌喳。施工时应先处理地面塌口，其内容具体如下：
1) 塌口周围进行防排水处理。
2) 塌口进行喷射混凝土封闭。
3) 根据情况，决定是否采用地表注浆加固，以防止塌方的继续发展和扩大。
4）洞内塌方采用注浆加管棚的方法，即Z法进行处理，其施工的具体内容为：
a、设止桨墙，一般采用素混凝土（厚度一般为1m），或浆砌块石（厚度一般大于2m）;
b、安设注浆孔口管：一般采用长2.5~3.0m，直径为80～150mm;
c、塌体注浆，一般采用双液浆或单液浆；
d、注浆完成后，打设管棚，一般采用直径为80~150mm，长10～32m的长管棚；
e、管棚内注浆，一般在管棚内安放小钢筋笼并灌注水泥砂浆。
7、土质类塌方，除了开挖面附近，因地质或水文原因引起的局部坍塌外，一般规模较大，为大型或特大型塌方。土质隧道在开挖后，围岩的稳定主要靠土粒间的摩擦力维持，其自然坍塌的高度，达40～50m，按隧道宽度为10m，坍塌纵向长度也按10m考虑，其塌方数量即可达到5000～8000m3,引起这类塌方的主要原因：一是初期支护的强度不够；围岩的周边收敛变形过大；二次衬砌未及时施做，使围岩暴露时间过长。
土质类塌方的处理，应根据土质类塌方的特点，施工时考虑几个不同的事项：
1）注浆，一般不采用渗透注浆，因效果不理想，而采用超细水泥的劈裂注浆。
2）管棚的钻孔。
3）开挖，应采用小断面开挖，如注浆效果不理想时，可考虑增设临时预应力仰拱的技术。
4 ）支护，初期支护及时进行，并保证其强度和刚度，防止第二次塌方的发生，并及时施作二次衬砌。
发生塌方的地段，一般情况下，其地质状态较差，故其开挖及支护应按照软弱围岩的开挖及支护要求进行，即严格遵守“短进尺，弱爆破，强支护”的原则。
但是，对于岩石类塌方中采用Z法处理的塌方地段，如果岩石本身的强度高，呈均匀的碎石状，黏土及沙石含量较少，则采用塌体注浆加固后，其强度及整体性大大提高，此时的塌体稳定性相当于Ⅲ～Ⅳ级围岩条件。因此在这样的条件下，可采用全断面开挖，但进尺一般不超过2m，其初级支护及二次衬砌的施工可比照Ⅲ～Ⅳ围岩的要求进行。
8、塌方地段的衬砌是否加强及如何加强。应结合回填的方式方法一起考虑。如采取将塌穴填满的方式，衬砌一般可不加强。对于采用WNF方法处理的塌方，因设有钢筋混凝土支护壳体和护拱及土石缓冲层，其衬砌可适当加强（如增加厚度）。对于WF方法处理的塌方，只有护拱及土石缓冲层，其衬砌应加强（如采用钢筋或钢架混凝土衬砌）。对于Z法处理的塌方，其衬砌一般不需要加强，但其衬砌后，必须采取注浆填充处理。
㈢、处理塌方的物质储备及机械
1、物质储备
由于千秋关隧道Ⅴ级围岩稳定性较差，涌水量较多。千秋关隧道地质条件特别复杂，引起塌方的原因很多。因此处理塌方的物质储备对安全生产至管重要，储备物质如下：
1）钢工架 30吨
2）钢管 1000米
3）水玻璃 1吨
4）编织袋 2000个
5）方木 20方
2、机械
利用原有洞内施工机械及从其他隧道调用机械。

二〇〇八年十月九日