斜井洞门108管棚技术交底

广通4号隧道斜井108管棚超前支护技术交底

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中铁八局集团

广大铁路站前一标项目经理部第二作业队

一、 施工方案 1.施工准备

广通4号隧道斜井：洞口管棚施工前，作好洞外控制测量，在洞口附近布设三角网，并与高级控制点联测。同时对水准点进行引测并按施工需要进行加密。并放出导向墙里程、中线、高程定出导向墙位置。在管棚施工开始以前，施作管棚所需的人员、机械、材料等完全准备就绪，以保证施工的连续性。

施工设备为进口315深孔钻机一台、注浆机2台、挖掘机一台，250KW发电机一台，20m3电动空压机两台，电焊机2台，冷弯机一台。 2.施工工艺 2.1管棚参数

（1）钢管布设在圆心角为120°范围内。 （2）钢管环向间距0.4m。

（3）外插角1°～3°(不包括线路纵坡)； （4）钢管施工误差：径向不大于20cm。

（5）采用φ108mm壁厚8mm的热扎无缝钢管，共计23根，每根长15m，截面接头不得大于50%。

（6）导向管采用φ140mm壁厚5mm导向钢管，节长1.0m。 （7）管棚个别结构尺寸祥见广大通隧-Ⅳ。 2.2管棚机具

本工程采用浅钻孔机一台。 2.3管棚施工工序

管棚施工主要工序有开挖施作导向墙；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。 2.3.1 施作导向墙

(1)按设计放出导向墙里程、中线、标高，定出导向墙位置。

(2)导向墙在暗洞外廓线以外施作，按设计要求安装工字钢、立模。导向墙采用I16工字钢进行支撑，内模采用5cm 厚竹胶板，外模及挡头板采用4cm 厚木板。 ①支撑工字钢支撑在片石混凝土基座上，以保证施工导向墙时不下沉。

②挡头板采用拉杆（φ22螺纹钢）与施打于掌子面的锚杆相连，外模用斜撑支撑，以保证不跑模。

③外模采用与导向墙内工字钢焊接的环形钢筋连接，以保证导向墙厚度。

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(3)管棚导向管用全站仪以坐标法在预埋拱架上定出其平面位置；用全站仪设定孔口管的倾角。

（4）导向管应牢固焊接在预埋拱架上，并在每根导向管加设至少2个单独的钢管固定托架，防止浇筑混凝土时产生位移。 2.3.2搭钻孔平台安装钻机

(1)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。

(2)平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定，必要时在平台处浇筑10mm厚混凝土找平，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)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。用全站仪、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导向管轴线相吻合。 2.3.3钻孔

(1)为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ 120 mm。为了便于插管，钻孔深度应大于设计的0.5m。

(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。 （3）钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。

(5)钻进过程中经常用全站仪测定其位置，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。

(6)钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

(7)第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。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接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。每次接长钻杆，均可按上述方法进行。

(8)换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常作业。

(9)钻孔达到要求深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

(10)将所有管棚进行编号，先钻设单号孔，待装管及注浆完成后，方可钻设双号孔，以避免塌孔或漏浆。

(11)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和指导洞身开挖的依据。

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2.3.4 清孔验孔

(1)用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ 120 mm)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。 (2)用高压气从孔底向孔口清理钻渣。 (3)用钻杆检测孔深，全站仪等检测倾角。 2.3.5 安装管棚钢管

(1)钢管应在专用的管床上加工，棚管四周梅花型钻出Φ 10注浆孔(靠掌子面1.5 m的棚管不钻孔)，环向孔间距为120mm，纵向孔间距200mm，呈梅花形布置；管头焊成圆锥形，便于入孔。

(2) 首先每隔一孔钻一孔，先打编号为单号的钢花管，每钻完一孔便清孔验孔后顶进有孔钢花管，进行注浆。

(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1m。安装前应在地面预先排好再依次安装，保证接头分布符合要求。 2.4钢管顶进的作业要点

（1）管件制作：棚管采用φ108mm热轧无缝钢管。棚管接长时先将前一根钢管顶入钻好的孔内再焊接φ连接杆。

（2）接长管件应满足管棚受力要求，相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一断面受力。

（3）使用浅孔钻机施作大管棚时，用钻机顶进φ108mm棚管。在顶进时钻机上必须安装与管棚直径相应的钢管顶进联接套，并在大臂上改换钢管扶直器。待引导孔钻好后，使用顶管大臂进行顶进作业。

（4）顶管作业：将钢管安放在大臂上后，钻机对准已钻好的引导孔，低速推进钢管，注浆压力控制在1.0～2.0MPa。

（5）接管：当前一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，开动凿岩机反转，使顶进联接套与钢管脱离，凿岩机退回原位，人工焊接φ连接钢管，然后再焊接后一根钢管，大臂重新对正，凿岩机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。 3.注浆工艺

3.1安装好单号有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工双号钢管。编号为双号的钢管可作为注浆质量的检查管。注浆量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，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体

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与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆。

3.2注浆前，先将钢管口外径与孔口周边的岩石用水泥密封，但要预留一小通气孔，注浆时，使钢管与孔壁的环形空隙内的空气容易从此通气孔冒出；管口注浆时，直至浆液由通气孔冒出为止，注浆可采用多孔同时注浆，其水灰比控制在1：1，注浆结束后用M5水泥砂浆封孔。 3.3为了提高管棚注浆效果，管棚注浆采用压力—流量双条件控制。

为了保证注浆效果，注浆采用一次升压法施工，即从注浆一开始就在短时间内将压力升高到设计规定值，并一直保持到注浆结束。在规定的压力下，根据进浆量情况分级调整浆液浓度，直至裂隙逐渐被填充，单位吸浆量逐渐减小，达到结束标准即停止注浆。 注浆顺序根据降水漏斗原理，从拱部开始从上而下压注，先压注无水孔，后压注有水孔。如遇串浆或跑浆，可间隔一孔或几孔灌压。 3.4注浆异常现象的处理

（1）在注浆过程中，发生串浆时，在有多台注浆机的条件下，应同时注浆，无条件时应将串浆孔及时堵塞。轮到该孔注浆时，再拔下堵塞物，用铁丝或细钢筋将孔内杂物清除并用高压风或水冲洗，然后注浆。

（2）注浆压力突然升高，进行注清水，待泵压正常时，再进行注浆。

（3）注浆量很大，压力长时间不升高，则应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，进行小泵量低压力注浆或间歇式注浆，使浆液在裂隙水中有相对停留时间，以便凝胶，但停留时间不能超过水泥砂浆的凝胶时间。 二、质量保证技术措施

1.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.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°～3°，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。

3.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。 4.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。 5.掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

6.管棚严格按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。 7.导向墙砼灌注时 要对称灌注，左右侧高差不能超过1.0米。 三、安全措施

1.根据大管棚施工特点和要求，严守有关安全规则和安全规章制度；高空作业人员必须系安全绳或安全带。

2.加强对围岩进行动态监控量测，科学的组织施工。

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3.拆卸钻杆时，明确联络信号，扳钳卡方向应正确，防止管钳及扳手打伤人。 4.所有工作人员必须遵章守纪，听从现场管理人员统一指挥，加强安全保卫工作，禁止闲杂人员进入施工现场。

5.夜间施工要有良好的照明条件。 四、文明施工及环保措施 1.文明施工措施

1. 施工场地布置合理，设备、材料堆放有序，原材料不得暴晒或雨淋。 2 .确保施工便道顺利畅通。

3. 施工中各种建筑垃圾、施工弃渣均需按指定的地点堆弃，严禁将废弃物随意堆弃。 2.环境保护措施

1.环境保护要认真贯彻执行“预防为主，防治结合，综合防治”的原则和国家关于环境保护的法规。

2.污水排放管理：施工的废水、污水经过沉淀、初步净化后排入排污系统。采取切实有效措施，不使有害物质（如燃料、油料、化学品、以及超过允许量的有害气体和尘埃、弃渣等）污染场地周围的环境以及草地和树木。

报废材料或施工中返工的挖除材料立即运出现场并进行掩埋等处理。对于施工中废弃的零碎配件，边角料、水泥袋、包装箱等及时收集清理并搞好现场卫生，以保护自然环境不受破坏。

3.临时交通维护：由于施工过程给周围交通造成不便，为使施工对周围交通影响减至最小，沿临时交通线路设置醒目的交通指示牌和夜间照明路灯，保证行人与车辆能够安全方便。

4.主要交通道路及施工便道采用泥结石路面，在大风和干旱季节对施工场地和路面经常洒水，避免发生粉尘、扬尘。

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