中铁五局贵阳花溪二道C标段项目经理部
超前管棚超、前小导管施工
作业指导书
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工 程 部
中铁五局贵阳花溪二道C标段 隧道施工作业指导书
二00七年十一月
目 录
一、适用范围 ...................................................................................................... - 2 - 二、概述： .......................................................................................................... - 2 - 三、施工工艺及方法 .......................................................................................... - 2 - （一）超前管棚、超前小导管施工作业流程图： .......................................... - 3 - （二）施工方法 .................................................................................................. - 4 -
1、套拱、管棚施工 ................................................................................ - 4 - 2、小导管施工 ........................................................................................ - 6 - 3、注浆施工 ............................................................................................ - 8 - 四、施工技术要点 .............................................................................................. - 9 - 五、质量检验与控制 ........................................................................................ - 10 - 六、主要机具设备配置 .................................................................................... - 10 - 七、劳动组织 .................................................................................................... - 10 - 八、质量、安全及环境保护措施 .................................................................... - 10 -
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超前管棚、超前小导管施工作业指导书
一、适用范围
本作业指导书适用于花溪二道C标段下坝隧道的拱部超前预支护。其目的是加固周边一定范围围岩，与刚架组合成预支护系统，控制软弱围岩变形量。 二、概述：
下坝隧道为浅埋隧道且围岩较差，因此在整个暗洞设置了超前支护系统。根据下坝隧道进口现场的左高右低的地形地势情况，进研究决定采取斜交进洞，左洞暗洞进洞里程为K4+950,右洞暗洞进洞里程为K4+960,根据设计图纸采用超前管棚支护的进洞方案，在进口浅埋段设置了30m长φ108mm超前管棚支护，暗洞拱部及V级围岩中导坑顶部均设置了φ45mm超前小导管支护，在进口设有大管棚的隧道洞身段除末端5米范围外，不另设超前管棚。超前管棚施工完毕后，按隧道开挖的正常工序进行进洞开挖施工。 三、进洞施工工艺及方法
（一）进洞前洞口边仰坡开挖支护施工
隧道进口K4+950～+960为隧道斜交明洞部分，且岩体破碎，稳定性差，施工两段隧道口时采取明挖法施工。
（1）、洞口开挖
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施工顺序：测量放线→地表处理→边仰坡截、排水沟施工→洞口土石方开挖→边仰坡支护。 ①地表处理及截水天沟
进口施工前先进行测量放线，根据测量放线做好边坡开挖轮廓线和截水天沟，以利截排水，临时天沟要做5cm厚7.5M的砂浆封闭层，防止地表水下渗，同时将洞口段开挖线以外10～15米范围的漏斗、洼地进行回填封闭处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，对危石进行清理，确保边仰坡稳定。 ②洞口土石方开挖
洞口土石方用挖掘机挖装，开挖方法采用自上而下分层分台阶进行，台阶高度2~3米，石方采用弱爆破，挖掘机、装载机装碴，自卸汽车运碴。 ③边仰坡刷坡与支护
边仰坡刷坡自上而下分层进行，每层高度2～3m，随开挖及时进行锚网喷等支护，边仰坡挂网喷锚支护，喷射混凝土厚度为10cm，钢筋网采用φ8@20cm*20cm,采用Ф22砂浆锚杆长度为3.5m间距2m*2m梅花形布置。施工顺序为：边仰坡开挖刷坡→喷射3—5cm垫层混凝土→打设砂浆锚杆→挂设钢筋网→喷射面层混凝土。施工时要做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。洞口段施工充分考虑洞内施
工需要，合理布置供风、供水、供电设施、材料存放及加工场地、机械停放场地。
（一）套拱、超前管棚施工作业流程图：
棚管制作 钻孔 棚管安设 - 3 -
洞口边仰坡工作面开挖 测量放线 施作套拱、安设导向管 封闭工作面 中铁五局贵阳花溪二道C标段项目经理部 /作止浆墙 注浆材料及机具注浆 中铁五局贵阳花溪二道C标段 隧道施工作业指导书
超前管棚施工作业流程图
（二）施工方法 1、套拱、管棚施工
（1）、套拱施工
套拱长度为2.4m，采用30cm*120cm定型钢模板做底模，侧模和顶模采用木模板加工安装，底模支架采用四榀I22工字钢根据套拱的弧线加工成型，以纵向0.8米间距布置，下面每2.5米搭设钢管架加固。仰坡刷坡时预留核心土，利用核心土，在核心土架立底模和侧模支架减小支架高度。如有条件可直接把核心图开挖成套拱底模形状，在核心土上进行修整铺上油毛毡可做为底模直接在上面浇注套拱混凝土。
根据施工交底图加工I22a工字钢，在现场拼接好后按环距40cm布设φ
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152孔口管（沿隧道周边以2°外插角布设，用以控制管棚方向），在孔口管上沿套拱环向焊接φ12的固定钢筋，安装好模板后进行套拱砼的施工。套拱混凝土施工应从两端底部分层上拱顶部施工，并随浇注高度的增加安装顶模。孔口管（导向管）安装要点：孔口管环向间距40cm，套拱内孔口管安装时位置和角度用仪器测量定位，保证准确性。
工字钢152孔口管
（2）、管棚施工
A、搭设钻机作业平台
作业平台采用φ100钢管及φ100圆木按“井”字形搭设；铺设5cm厚木板，连接采用扒钉配合φ5mm铁丝连接,防止钻孔时摆动、下沉。
B、超前管棚钻孔采用采用2部MK-5型凿岩机平行钻孔作业，采用大孔引导和管棚钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力将按有工作管头的棚管沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。按设计将管棚钢管全部打好后，用钻头掏尽管内残渣，进行棚管补强。
C、管棚采用长30m、φ108mm的无缝钢管，每节长度为4～6m、分节制作，以丝扣或焊接连接，丝扣长度不小于150mm，钢管接头应在隧道横断面错开；钢管上管壁四周钻四排间隔30cm的φ20的注浆孔，每两排之间错开15cm布置，施工时沿隧道周边以2°外插角打入围岩 (不包括路线纵坡)，方向与路
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管棚套拱图中铁五局贵阳花溪二道C标段 隧道施工作业指导书
线中线平行，打入钢管后，再浇筑水泥砂浆。
制作时，按图纸设计要求在固定环上标出主筋的位置。焊接时，使固定环上任一主筋的标记对准主筋中部的固定环标记，扶正固定环，并校正固定环与主筋的垂直度，然后点焊。当一根主筋焊好全部固定环后，在骨架两端各设一人转动骨架，将其余主筋逐根照上法点焊好，最后按设计要求焊接牢固。
2、小导管施工
（1）、测量放线
技术室按照各围岩类别超前小导管的设计尺寸在掌子面绘出开挖轮廓线，并在开挖轮廓线上按设计间距定出小导管中心位置，标出钻杆方向。下坝隧道各围岩类别以及各分部开往的小道管布置如下:
-剖面图级围岩衬砌断面小导管布置图≥10094φ45超前小导管@=40cm L=400 a=10° 40行隧车道道中中线线线路中线
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（2）、钻孔
小导管钻孔采用TY28手风钻造孔。钻孔时采用普通钻杆，钻头采用直径Φ50钎头，以满足成孔后孔径大于钢管直径3～5mm的要求。钻孔时严格按定
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650行隧车道道中中线线78φ45超前小导管@=40cm L=400 a=10° 40线路中线级围岩衬砌断面小导管布置图≥100-剖面图45小导管，L=4m，纵向间距2.4m，外插角10度40325325325中铁五局贵阳花溪二道C标段 隧道施工作业指导书
出的孔位进行，施钻过程中及时观察钻杆方向及外插角度，当发现方向及外插角偏差较大时应予以调整。以保证钻孔按设计要求完成，小导管能起到预期的支护效果。成孔后其钻孔长度为4m。
3、小导管制作及安装
超前小导管采用壁厚４.5mm，外径4５mm的热轧无缝钢管制成。并在小导管前部钻注浆孔，孔径6～8mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，前端加工成锥形，尾部留长度不小于30cm，作为不钻孔的止浆段。小导管的加工在钢筋加工场完成。加工完成后由质检工程师组织验收，并由试验室标识合格。
400
50101010101010101010止浆环 φ8注浆孔 φ45小导管大样图 小导管安装在现场由锤击打入或钻机顶入，要求顶入长度不小于设计长
度的90%。小导管安装完成后及时用高压风将钢管内的砂石吹干净，并用塑胶泥封堵孔口及周围裂隙，必要时在小导管附近及工作面喷射混凝土，以防止工作面坍塌。小导管安装完成后及时报质检工程师和监理检查签认。 3、注浆施工
小导管注浆采用水泥浆液，其施工配合比为1：1（重量比），根据隧道内围岩情况，注浆时取压力为0.5～1.0Mpa，必要时可在孔口处设计止浆塞，止浆塞应能应能承受最大的注浆压力。注浆过程中及时观察掌子面围岩情况，并根据吸浆量及压力上升情况，当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。
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水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制，拌制时用磅称对水泥及用水量进行称量控制。当一盘浆液拌制好后即可将其引流至事先准备好的盛浆容器内，而浆液拌制机可继续拌制浆液，以满足注浆连续性的需要。注浆采用ZYB70/80D型双浆液注浆机，注浆时必须连续进行。当出现有串孔和漏浆现象发生时，可采用间隔一段时间后再行补注的方式进行。为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3～5根）。注浆时遵循从下到上，从无水至有水的原则进行。 四、施工技术要点
1 管棚施工应根据设备、围岩特点综合考虑施作顺序。
2 管棚加工时应考虑搭接长度，搭接断面应根据设计和规范要求设置。 3 灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度，因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。
4、小导管钻孔前应按设计要求进行精确定位，以防止穿孔或交叉。 5、小导管安设一般采用钻孔打入法，即先按设计要求钻孔，钻孔直径比钢管直径大3～5mm，然后将小导管穿过钢架，用锤击或钻机顶入，顶入长度不小于钢管长度的90%，并用高压风将钢管内的砂石吹出。
6、隧道的开挖长度应小于小导管的注浆长度，预留部分作为下一次循环的止浆墙。
7、注浆前应进行压水试验，检查机械设备是否正常，管路连接是否正确，为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次3～5根）。
8、注浆量达到设计注浆量或注浆压力达到设计终压时可结束注浆。 9、注浆过程中要随时观察注浆压力及注浆泵排浆量的变化，分析注浆情况，防止堵管、跑浆、漏浆。做好注浆记录，以便分析注浆效果。
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五、质量检验与控制
1、超前管棚小导管所用材料规格、品种、材质必须符合设计要求； 2、超前管棚小导管与钢架支撑结构的连接应符合设计要求，两环纵向搭接长度应符合设计要求；
3、注浆浆液配合比符合设计要求，浆液充满导管及周围空隙； 4、超前管棚、小导管施工的允许偏差应符合下表的规定：
超前小导管施工允许偏差 序号 1 2 3 项目 方向角 孔口距 孔 深 管棚允许偏差 1° ±50mm ±50mm 小导管允许偏差 2° ±50mm +50mm 0 六、主要机具设备配置
空压机2台、超前水平地质钻机2台、风钻6台、双液注浆机2台。 七、劳动组织
管理人员1人、技术人员1人、施工员2人、钻孔6人、记录1人、注浆5人、空压机司机2人，其它3~5人。 八、质量、安全及环境保护措施
1、钻孔前应先清除掌子面危岩，然后采用喷射混凝土进行封闭，以保证施工人员的安全，确保注浆作业时封闭的掌子面能起到止浆墙的作用。
2、钻孔过程中严格控制好钻杆方向和外插角度，以满足成孔后达到设计
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的要求。
3、小导管加工严格设计要求进行，并加强原材料、成品和半成品的检验，确保用于工程实体的均为合格品。
4、采用人工和钻机辅助装管时用力应适中，确保装管到位。每一循环的搭接长度必须满足设计的要求。
5、浆液拌制严格按配合比进行，并加强称量控制。注浆应连续进行，以保证注浆效果。
6、加强掌子面围岩观察，随时注意掌子面喷射混凝土的开裂情况。 7、注浆污水排放应修建沉淀池，注浆用水泥口袋应堆放整齐。注浆完成后现场必须清扫干净，所使用机械设备必须清理并进行必要的维护，并按一定的顺序进行归位。
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