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隧道工程洞口长管棚施工作业指导书9p
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隧道工程洞口长管棚施工作业指导书9p
   本作业指导书适用于中铁五局衡茶吉铁路HJC-2标段内隧道支护工程,洞口Ⅴ级及以下围岩;洞口段地表有重要建筑物;洞身浅埋偏压段。
2.2.施工方法
   管棚是利用导向架,沿着开挖外轮廓线,以较小的外插角,向开挖前方打入钢管,形成对开挖前方围岩的预支护。管棚施工工序有开挖管棚钻机工作室,导向墙施工,搭设平台,安装钻机,安装管棚钢管,注浆。
   2.2.1开挖管棚工作室
   在起拱线以上半断面的工作室,若一次开挖成型,因净空高、跨度大 ,工期长且不安全,故宜分步开挖,分步施钻,即先在两边拱脚分别开挖两个工作室Ⅰ,钻孔、安管、注浆之后,再开挖中间工作室Ⅱ,开挖工作室Ⅱ时,可弃碴于工作室Ⅰ,这样既减少开挖工作量又便于移动钻机,有利于钻孔作业。
   2.2.2导向墙施工
   1)导向墙设计:导向墙采用C20砼,截面尺寸0.7m高×1m宽,导向墙内设2榀I18工字钢架,钢架外缘焊接φ140壁厚5mm导向钢管,导向钢管通过φ25固定筋与钢架焊接,钢架各单元由钢板+螺栓连接。
   2)导向钢管的安设:导向钢管环向间距40cm,径向施工误差不大于20cm。
   3)导向墙采用钢筋C20砼浇筑,并且一次浇筑成型。
   2.2.3钻孔及清孔
   1)搭设平台,安装钻机,测孔定位:
   (1)钻机平台尽量一次搭好。钻孔顺序,由高孔位向低孔位进行,可缩短移动钻机与搭设平台时间,便于钻机定位、定向。
   (2)用两台钻机平行作业,互不干扰。
   (3)安装钻机。钻孔平台要稳固,钻机安装要牢固,防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。钻机距掌子面,一般不应超过2m。
   (4)钻机定位。进钻前,用全站仪及水准仪定出掌子面管棚孔位。根据管棚外插角,架立钻机时,可用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法,确保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。
    2)钻孔、扫孔:
   (1)先钻单号孔(钢花管),钻一孔,注一孔,待全部完后,再钻双号孔(钢管),以便检查注浆质量;
   (2)岩质较好或围岩注浆固结得好,可以一次成孔;围岩局部注浆效果不好的,钻进时产生坍孔、卡钻者,需补注浆后再钻进。
   (3)钻进中遇未注浆之岩溶严重流泥或地质复杂带而不能钻进成孔时,一般应补注浆,待围岩固结后再钻进。
   不取岩芯,不回收钻头,用异型接头把钻杆与钢管连接起来,并在钢管前端安装合金钻头。钢管随进度逐根接长,直到设计位置。
   (4)钻机开孔时,要低速低压,待成孔1.0m后,压力可升至1.0MPa。遇软质围岩或流塑状粘土,改用低压钻进。
   (5)扫孔:钻孔完毕后,及时清理孔内余渣,即扫孔,用φ108岩芯管扫孔,岩芯管长度一般为2.5m左右。扫孔完毕后,即安装打入管棚、钢管。
   2.2.4安装管棚钢管、钢花管
   1)顶进钢管采用3m和6m两种长度规格,管棚钢管、钢花管节与节之间通过丝扣接头连接,丝扣长15cm。为使钢管接头错开,编号为奇数的第一节管采用3m钢管,编号为偶数的第一节管采用6m钢管,以后每节钢管采用6m长钢管。
   2)安装时,可用人工配合钻机顶进,如遇故障,须清孔,然后再将管插入。也可用4.5kW卷扬机反压安装。
  3)隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%,相邻钢管的接头至少须错开1m。
   2.2.5.注浆
   1)注浆浆液:水泥—水玻璃浆液,注浆前进行现场注浆试验,根据实际情况调整注浆参数,取得管棚注浆施工经验,尾部450cm段作为止浆段,注浆完后,用M30水泥砂浆紧密充填,增强管棚的刚度和强度,设计注浆参数为:
   (1)、水泥浆与水玻璃质量比:1:0.32~0.36 水泥浆水灰比:1:1
    水玻璃浓度:35Be 水玻璃模数:2.4
   (2)、注浆压力0.5~3.0MPa,终压3.0Mpa。
   2)注浆顺序:打好一孔,注浆一孔,先注无水孔,后注有水孔,从拱顶顺序向下进行,如遇窜浆或拒浆,则可间隔一孔或数孔注浆。
   3)注浆应符合下列要求:
   (1)浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行,不得任意更改。
   (2)应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化,发现问题,应及时处理。
   (3)注浆结束的条件如下:
   A、单孔结束条件,注浆压力达到设计终压2.0MPa,浆液注入量已达到计算值的80%以上。注浆在达到结束的条件后,应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞,以保持孔内压力,直至浆液完全凝固。
   B、全段结束条件,所有注浆孔均符合单孔结束条件,无漏泥情况。
   C、注浆完毕用铁锤敲击钢管,如响声清脆,则说明浆液未填充满钢管,需采取补注或重注;如响声低哑,则说明浆液已填充满钢管,如未达到要求,应进行补孔注浆。