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1、兰渝铁路图山寺隧道进口洞口管棚超前支护施工技术交底交 底 人： 复 核： 接 底 人： 交底日期： 图山寺隧道进口管棚超前支护施工技术交底 1、施工原理由于隧道断面大，洞口处岩体风化十分严重，土体松散，所以洞口开挖面极易发生坍塌，施工进洞困难。采用管棚结合小导管对洞口段堆积体进行注浆固结然后再开挖，这样可以有效保证洞口边仰坡安全，而且使开挖部位形成棚幕和一层壳体，从而大大增加了进洞施工的安全性，确保顺利进洞。超前支护的基本工作原理是在待开挖洞顶轮廓线以外一定角度范围内，环向按照一定的间距超前打入钢管，并在钢管内进行压力注浆。环向钢管形成棚架，为开挖及初期支护作业提供了安全保障；浆液固结后钢管和
2、围岩之间组成了一个共同的固结圈，从而在隧道的纵向和横向分别形成一个刚度较大的梁结构和拱结构。这个结构能有效提高围岩的承载力及自稳能力，减小围岩的变形；同时，隧道开挖后与钢架一起共同组成刚度较大的支护结构，以抵挡隧道开挖后产生的围岩压力和变形。2、设计方案DK785+711+713段扩挖管棚工作室，设置2m厚C25砼导向墙，其导向墙周边嵌入基岩不小于0.5m，并采用周边小导管注浆等措施做好导向墙与周边围岩的连接、密闭工作。DK785+711+735段采用超前管棚注浆预支护，管棚长25m，采用89无缝钢管（壁厚6mm），每根钢管内设3根16通长钢筋并用42圆钢环固定，形成钢筋笼以增强管棚刚度，注浆
3、结束后，采用M10水泥砂浆封孔。管棚布置图2.1管棚工作室开挖开挖尺寸保持超管棚工作室内轮廓在V级围岩加强衬砌断面（兰渝南高隧参（09）02-11图）开挖轮廓线外1.0m，根据现场实际情况可开挖至洞顶。该段初期支护采用锚喷网防护，20cm厚网喷C25砼，8钢筋网，网格间距20cm20cm，拱部、边墙采用22砂浆锚杆，L3.0m，梅花型布置，间距1.2m*1.0m（环纵）。开挖轮廓线下2米预留实心土以支撑导向墙内模：2.2施工导向墙DK785+710+712段设置2m厚导向墙,其环向强度以保证导向墙两侧基础稳定为原则,根据地形、现场地质条件确定,在导向墙内预埋工字钢和导向管,导向管待工字钢架设完
4、毕后焊接在拱架外缘。测量人员放出导向墙的基础尺寸，立模浇筑C25砼基础铺底。待基础砼强度达到2.5Mpa后，安装3榀I16预埋工字钢，并在其上按设计尺寸安装导向管（120mm），导向管外插角控制在5。2.3钻孔平台的施工洞门路面根据钻机实际大小调平，使钻机能对拱顶的管棚孔施钻。2.4注浆试验注浆前，首先利用36孔进行注浆试验，掌握浆液填充率、单孔注浆量、浆液配合比、凝结时间、浆液扩散半径、注浆终压等参数，以便现场动态调整相关注浆参数，保证注浆质量。在注浆过程中，如果注浆量明显超出或少于设计注浆量，应及时通知工程部,实验室及相关负责任，对注浆工艺、浆液品种、浆液配合比以及岩层孔隙率等进行必要调整
5、，对造成注浆量偏大的原因进行分析，以利于提高注浆管理水平、注浆功效比。从而达到注浆的目的与注浆效果。2.5注浆材料注浆材料选用水泥单液浆。其水泥基材料采用普通硅酸盐水泥（标号不低于42.5R）。注浆参数如下：注浆材料配比表 浆液名称原材料浆液配比普通水泥单液浆42.5R普通硅酸盐水泥水灰比 W:C=0.6:11：13、管棚注浆施工方案3.1.管棚设计参数3.1.1管棚长度：25m；3.1.2管棚为 89热轧无缝钢管，壁厚6mm；3.1.3管棚间距40cm,施工中可据钻孔探测情况进行调整；3.1.4管棚倾角:5；3.1.5管棚注单液水泥浆配比:水灰比1:1，注浆压力1.02.0MPa； 3.1.
6、6施工范围：拱部及边墙。3.2准备工作3.2.1管棚制作管棚采用89、壁厚6mm的热轧无缝钢管加工， 无缝钢管制成钢花管，注浆孔为15mm，管头加工成锥形以便送入，钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼主筋 3 16 ，采用 42 钢环（壁厚 3mm ）作固定环，固定环节长 5cm ，每50cm设置一处，与钢筋笼主筋焊接，如下图所示，考虑到采用跟管施工方法，考虑到钻孔便利，管棚每节分为6m、3m、6m三种规格，采用套管变径连接，在端头连接处采用一根长 60cm 的 76钢管，伸入 89钢管中 30cm ，在端部用电焊将管之间焊缝焊满，剩余 30cm 用作送入前一根钢管的尾部，并用电焊焊满，起连接和导向的作
7、用，管棚管节与95mm合金钻头之间采用变径连接。钢花管加工示意图3.2.2布设管棚孔现场技术人员按设计进行布孔（布置图附后），钻机就位后定好角度。3.2.3钻孔平台设置搭设钻机作业平台。3.2.4导向管埋设管棚导向钢管在施做导向墙时埋设，采用 120mm 壁厚 6mm 的导向钢管，首先在开挖轮廓线外1m处定好管棚位置，管棚的仰角利用水准管和小钢尺准确定位，管棚打设方向利用全站仪控制。4.管棚施工方案4.1管棚施工工艺流程图钻孔平台设置钻机定位孔位是否准确调整钻孔否钻孔检查钻孔是否符合要求调整否安装管棚管棚加工注浆4.2管棚施工4.2.1 施工方案采用跟管钻进施工方法。4.2.2 钻孔钻孔要按照
8、现场技术人员标示的孔位及角度进行钻头就位。钻孔顺序由下而上进行施工，采用一次性成孔25m。钻机定位完成后，进行钻孔施工，钻孔选用95mm合金钻头，钻孔时从上到下施钻，隔孔施钻，开孔时，低速低压，待成孔1.0m后，适当加压。钻进采用一次成孔法，钻机钻进是通过钻杆旋转，钻头磨碎岩石而进行的。不论岩石好与坏，绝对不能采用钻头碰撞岩石前进的方式。这样很容易卡钻或损坏钻头。另外，在施工时若发现钻进困难，应检查一下钻头是否已磨损，并及时更换。 4.2.3 管棚安装孔位成形后开始顶入管棚，根据现场实际情况采用钻机或者挖掘机进行顶孔，相邻管棚之间街头处要错开。 4.2.4 注浆管棚安装好以后，在外端安装法兰盘
9、，用于管棚注浆。管棚注浆采用水泥浆液， 注浆前先将注浆机、浆液拌和机、储浆桶、水泥等注浆设备和注浆材料运到施工面，将电路、水管连接到位，注浆管与管棚尾端的法兰盘连接牢固，然后开始注浆，注浆压力达到6.0MPa后停止注浆，采取与钻孔流水作业，成孔一根注浆一根。注浆结束标准单孔注浆结束标准：a、注浆压力逐步升高至设计终压，并继续注浆10min以上；b、注浆结束时进浆量小于5L/min。所有管棚注浆结束标准：a、所有的注浆孔均已符合单孔结束条件，无漏注现象；b、注浆后预测涌水量小于3m3/m.d；c、检查孔渗水量小于0.2 L/ m.min；d、检查孔钻取岩芯，浆液充填饱满；e、浆液有效注入范围大于
10、设计值。4.2.4 施工注意事项a、管棚必须按照设计位置施工，施工时利用水准管、小钢尺、全站仪准确定位，严格控制管棚打设方向。b、管棚安装时外加力应与管棚轴线方向一致，便于管棚顺利安装。c、注浆过程中，时刻注意泵压和流量的变化，若吸浆量很大或压力突然下降，注浆压力长时间不上升，应查明原因，如工作面漏浆，可采取封堵措施。d、注浆过程中，应保持注浆管路畅通，防止因管路堵塞而影响注浆结束标准的判断。5、机具设备序号项目设备、机具名称1挖掘机ASSON2装载机柳工ZL5003钻机钻进能力：50100m；孔径150mm；钻孔角度：0360；动力：冲击式、回转式、冲击回转式；钻进方式：推荐跟管钻进；4喷浆
11、机干（湿）双喷型，2台5罐车5m3，3辆6单（双）液注浆泵注浆压力（1012.5）MPa，排浆量100L/min，并可连续注浆7水泥浆搅拌桶有效容积600L，电动力，叶片式8储浆桶2m3 10检验测试设备秒表、PH计、波美计11动力空压机（20 m3）12加工设备钢筋切断机、交流电焊机、冷弯机、电焊机13其他设备流量计、混和器、抗震压力表、高压胶管、高压球阀、水箱6.劳动力组织序号人员人数职责1技术人员1掌握技术标准、负责施工指导、监督施工质量、记录2工班长1组织和协调3测量人员2测量放样、检查验收、并对整个施工过程进行摄像4开挖工5负责凿毛，刷坡5喷浆工10喷砼6钻孔、安装人员510凿孔施工
12、、准备材料、安装导管7浆液制备人员5准备材料、制备浆液、搅动浆液、清洗设备8注浆泵司机2注浆泵的操作、维修保养及鼓掌排除 9清洗废浆工1清理废浆10注浆记录工1记录注浆压力、注浆量、流量、胶凝时间及其他的情况11安全员1负责施工安全12搬运工4搬运材料、机具13其他8电工、管棚加工、空压机司机等合计29347、安全注意事项7.1进行全员安全意识教育。7.2针对长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。作业平台搭设牢固并设置围栏。7.3加强对围岩进行动态监控量测，实行信息化管理，科学的组织施工。7.4拆卸钻杆时，要统一指挥，明确联络信号，扳钳卡方向应正确，防止管钳及扳手打伤人。7.5注浆人员及所有进入施工工地的人员，必须按规定佩带防护用品，穿戴防护用具（如胶皮手套、口罩、眼镜、防护罩等）。7.6所有工作人员必须遵章守纪，听从统一指挥，同时加强安全保卫工作，禁止闲杂人员进入施工现场。7.7施工现场材料应摆设整齐，对易燃，易爆，易腐蚀物品应加强管理。 中铁一局五公司兰渝项目部 一分部工程部
