Xxxxxxxx段隧道工程
编号：SD -002
隧道超前大管棚施工作业指导书
单位： xxxxxxxxxxxxxxxxxx标段 编制： 审核： 批准：
2015年 月 日发布 2015年 月 日实施
隧道超前大管棚施工作业指导书
1. 适用范围
适用于xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx标段。
2. 作业准备
2.1内业技术准备
在编制作业指导书之前组织技术人员认真学习设计文件及施工图纸，掌握隧道的平面、纵断面，隧道洞口位置，洞门样式，洞身衬砌类型，洞口边坡、仰坡的稳定程度，洞门与洞口段的其它各项工程的衔接方式；了解隧道设计的勘测资料，如地形、地貌、工程地质、水文地质、钻探图表等；对接收的控制桩和水准基点内业资料进行分析和计算；编制施工方案，熟悉相关规范及技术标准，对施工人员进行技术交底，对作业人员进行岗前培训，培训合格后上岗。编制材料计划，及时组织材料进场。操作人员熟悉机械设备操作规程，特种作业人员进行岗前培训，培训合格后持证上岗。 2.2外业技术准备
进行施工调查，包括施工运输、水源、供电、通信、场地布置、弃碴场地及容纳能力、征地、拆迁；了解当地原材料及半成品的品种、质量、价格及供应能力；地方生活供应、医疗、卫生、防疫和民族风俗。
规划和修建生活、生产用房，配齐生活、办公设施，满足主要管理人员、技术人员进场生活、办公需要。
3. 技术要求
3.1大管棚施工时，严格按照设计要求进行施做。
3.2现场工程材料必须经过检验合格，确定混凝土施工配合比，钢架集中加工，现场试拼装合格后才能投入使用，管棚位置、导向管安装精度必须满足设计要求，钻孔深度及外插角控制必须满足设计要求。
3.3管棚钻机应具备可钻深孔的大扭矩，又要有能破碎地层中坚硬孤石的高冲击力。应能准确定位、可多方位钻孔、深孔钻进精确度高。轻便、移动灵活方便。 3.4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。 3.5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°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。
3.6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。
3.7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。
3.8掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。
3.9管棚采用热轧无缝钢管制作，钢管内安装钢筋笼。钢管直径符合设计要求，一般为直径70～180mm，钢管中心间距宜为管径的2～3倍。管棚长度应根据地层情况选用，一般为10～40m。
3.10 管棚的终端位置应达到防护对象的长度加上因开挖而造成的开挖工作面松弛范围的长度。纵向两组管棚的搭接长度应符合设计要求并应大于3m。
4. 施工程序及工艺流程
4.1施工程序
施工准备 测量放样 导向墙施工 钻机就位 钻孔、清孔 顶进钢管 清孔 安装钢筋笼 注浆 结束 4.1工艺流程
超前大管棚施工工艺流程见下图1。
导向墙混凝土浇筑 导向墙模板安装 施工准备 测量放样 导向墙施工 钻孔、清孔 顶进钢管 钢花管加工 工字钢架及导向管安装 套拱基础及胎模开挖 清孔 安装钢筋笼 注浆 浆液拌制 结束 图1 超前大管棚施工工艺流程
5. 施工要求
5.1 施工准备
5.1.1人员机具，及材料已准备齐全，原材料进厂验收合格。
5.1.2 根据临水、临电设计方案，搞好施工现场临时用水、用电管线工作；修建并硬化场地临时道路，修建办公、生活、生产、临时设施，搞好工程通讯工作。 5.2 测量放样
5.2.1测量人员根据附近复测后的控制桩按设计图进行测量放样，对导向墙及钢拱架位置进行定位和测定高程，埋设桩位做测量标记。 5.3导向墙施工
5.3.1混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部120°～135°范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，导向墙内埋设钢支撑，钢支撑与管棚导向管连接成整体。导向墙环向长度根据隧道洞口断面确定，要保证其基础稳定性。
5.3.2孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准仪配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。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。 5.4钻机就位
5.4.1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1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。
5.4.2平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。
5.4.3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孔口管轴线相吻合。 5.5钻孔、清孔
5.5.1为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ127mm。岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
5.5.2钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
5.5.3钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
5.5.4钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
5.5.5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，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。
5.5.6用地质岩芯钻杆配合钻头进行反复扫孔，清除浮渣，确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔。
5.5.7用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
5.5.8用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。 5.6安装管棚钢管
5.6.1钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口1.1m处的棚管不钻孔)，孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。
5.6.2棚管顶进采用钻进顶进，直至安装完成，奇数孔第一节为6m，偶数孔第一节为4m。
5.6.3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开1m。 5.7钢筋笼制作及安装
5.7.1钢筋笼由四根主筋和固定环组成。钢管安装完成后按设计要求即可安放钢筋笼，利用钻机顶进，逐节焊接连接。 5.8注浆
5.8.1按设计安装好钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由高速制浆机拌制。 5.8.2注浆材料：注浆材料为M20 水泥浆或水泥砂浆。
5.8.3采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min 后停止注浆。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。注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。
6. 劳动组织
6.1劳动力组织模式为自建型架子队模式。 6.2施工人员配备见下表。
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 工种 管理人员 技术人员 质检员 安全员 电工 钳工 钻机操作工 仓库保管员 钢管顶进 注浆工 普工 人数 1 1 1 1 1 1 4 1 5 4 5 备注
合计 25 7. 材料要求
主要材料要求：
导向管：钢管的品种和规格、性能指标、施工工艺必须符合设计要求。 管棚：钢管的品种和规格、性能指标、施工工艺必须符合设计要求。 钢架：材料出场检验合格证，检验批次和抽检频率必须符合要求。 钢筋笼：材料出场检验合格证，检验批次和抽检频率必须符合要求。 浆液：普通纯水泥浆，水灰比1：1。水泥为PO42.5普通硅酸盐水泥。 计划进场时间2015年10月5日。
8. 设备机具配置
主要机械设备配置见下表。
主要机具设备配置 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 机具名称 装载机 手提锯 手电钻 振动棒 电焊机 管棚钻机 装载机 自卸汽车 材料运输车 注浆机 空压机 合计 单位 台 把 把 个 台 台 台 台 台 台 台 配置数量 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 12 机况 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 良好 9. 质量控制及检验
9.1工程质量控制项目
⑴原材料检验报验。⑵混凝土强度等级。⑶外插角。⑷结构尺寸。⑸中线、高程。⑹导向墙基础承载力。⑺管棚打设长度。 9.2质量检验
⑴混凝土进场后测试坍落度，坍落度14～18cm，留置抗压试件一组。 ⑵管棚采用热轧无缝钢管，钢材的材料力学性能,必须符合设计要求。 ⑶管棚长度、间距、设置范围，必须符合设计要求。
⑷管棚与岩面的夹角为外插角1°~3°，外插角的允许偏差为1°。
⑸管棚注浆浆液强度和配合比必须符合设计要求，浆液应充满钢管及周围空隙，注浆量和注浆压力满足要求。
主控项目
①管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。
检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。每批抽检一次。
检验方法：检查每批质量证明文件并进行相关性能试验。 ②管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。 检验数量：全部检查。 检验方法：观察，钢尺检查。 ③管棚搭接长度应符合设计要求。 检查数量：全部检查。 检验方法：尺量。
④注浆浆液的配合比应符合设计要求。 检验数量：全部检查。
检验方法：进行配合比选定试验。
⑤注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。 检验数量：全部检查。
检验方法：查施工记录的注浆量和注浆压力，观察。 一般项目
管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：
管棚钻孔允许偏差
序号
项目 允许偏差 1 2 3 检验数量：全部检查
方向角 孔口距 孔 深 1o 不大于50mm ±50mm 检验方法：仪器测量、尺量
10. 安全及环保要求
10.1安全要求
10.1.1进入施工现场必须佩带安全帽，系好帽带。高空作业穿戴好安全带，做好安全防护措施。
10.1.2自觉遵守劳动纪律，严格执行操作规程，不得违章指挥和违章作业，不违反劳动纪律，对违章作业的指令有权拒绝，并有责任制止他人违章作业。
10.1.3洞口边仰坡开挖应及时清楚危石孤石，防止在管棚施工期间受震动而滚落伤人。
10.1.4施工用电必须由专业电工负责，非专业人员严禁操作带电、接电设备。 10.1.5机械专人操作、专人负责，严格按照操作规程进行作业。
10.1.6钻机安装要牢固可靠，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段应加设垫板或垫梁。
10.1.7换钻杆及顶进钢管时，相应工作人员应精力集中，防止钻杆、钢管失手扎伤手脚；钻杆顶进由专人操作、专人负责，严格按照操作规程进行作业。
10.1.8在施工大管棚预支护的过程中应设置必要的检测项目，根据检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。
10.1.9注浆时应配带好手套、口罩、眼镜，防止发生意外情况。 10.1.10设置泥浆废水池，严防施工废水等乱排，污染环境。 10.2环保要求
10.2．1施工前组织对全体员工进行生态资源环境保护知识交底，增强环保意识，强化环保宣传和思想教育工作，使环保意识全面深入人心，真正认识到环保的重要作用。
10.2.2施工中产生的污水处理达标后，进行循环利用。控制施工注浆使用的水泥浆泄漏，并对进入隧道排水系统中的注浆费液做净化达标处理，避免浆液污染洞
外沟谷地表水源。
10.2.3作业现场保持清洁整齐；对现场管材及水泥进行集中有序堆放， 10.2.4在施工中，应尽量减少机械工作噪声，合理安排工作时间，以利民、便民、不扰民为宗旨。
10.2.5生产生活垃圾按要求进行集中处理，不得乱丢乱弃
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