1、蒙华铁路 MHTJ-7 标段二工区洞 内 超 前 短 管 棚 施 工作 业 指 导 书编制： 复核： 审核： 中铁二十局集团有限公司 蒙华铁路 MHTJ-7 标段项目经理部二工区二一五年九月新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 1 -目录一、 编制目的 1二、 编制依据 1三、 适用范围 1四、 施工准备 11. 内业技术准备 12. 外业技术准备 1五、 技术要求 11. 管棚参数 12. 管棚注浆 2六、 施工程序及工艺流程 21. 施工程序 32. 工艺流程 3七、 施工要求 31. 管棚钻孔 32. 管棚安装 53. 管棚注浆 6八、
2、劳动组织 7九、 材料要求 7十、 设备机具配置 8十一、 质量控制及检验 81. 质量控制 82. 质量检查 9十二、 安全及环要求 101. 安全要求 102. 环保要求 10新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 1 -洞内超前短管棚施工作业指导书、编制目的为更好地指导施工，规范操作，保证开挖安全。 、编制依据铁路隧道工程施工质量验收标准TB104172003铁路隧道工程施工技术指南TZ204-2008双线隧道辅助施工措施及施工工法参考图双线隧道复合式衬砌参考图、适用范围适用于洞身浅埋段，下穿一般构筑物，自稳能力较差的段落，一般超前短管棚应
3、和钢架，小导管配合适用。适用范围为蒙华铁路 MHTJ-7 标段项目经理部二工区隧道工程洞内短管棚施工。、施工准备 1.内业技术准备组织现场技术人员对已编制的管棚施工作业指导书认真学习，熟悉相关规范及技术标准，解决有关技术问题。对施工人员进行现场技术交底、岗前技术培训， 经考核合格后方可上岗作业。2.外业技术准备对施工所用原材料取样检验，检测指标必须符合规范要求；检查机具设备、人员 配备是否满足施工要求、检查机具设备和风、水、电等管线路，施工人员安全防护用品是否佩戴，钻机就位并试运转。按照 设计图纸要求将管棚所需材料提前加工完成，掌子面封闭。、技术要求1.管棚参数洞内超前短管棚布置见图 5-1。
4、超前短管棚采用钢花管，钢花管规格：热轧无缝钢管，每 10m 一环，每节长 46m，外径 89mm，壁厚 5mm，每节钢 管两端均预加固成外丝扣，新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 2 -以便连接接头钢管。管距： 导管环向设置间距应根据地层性质、地层压力、导管设置部位，钻孔机具性能及隧道开挖方法等确定，本标段管棚环向间距 3 根/m，纵向搭接不小于 3m。外插角 711 为宜，具体可根据实际情况作调整；钢花管上钻注浆孔，孔径 1016mm ，孔间距 15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段 110cm。设置范 围：拱部 120范围。封孔材料
5、：M15 水泥砂浆。图 5-1 洞内超前短管棚布置 图2.管棚注浆采用水泥浆液，土质地段不注浆。注浆前应进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得注浆施工经验，注浆结束后用 M15 水泥砂浆充填钢管，以增 强管棚强度。注浆参数如下：1）水泥浆液水灰比：0.5:12:1。2）注浆压力：0.52.0MPa。管棚注浆结束标准：当压力达到设计注浆压力并稳定 1015min，注浆新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 3 -量达到设计注浆量 80%以上时，可结束注浆 。、施工程序及工艺流程1.施工程序施工程序为：平整管棚钻机平台测量放样管棚钻机就位钻
6、进、安装管棚体第一节管棚体安装结束钻杆退回原位接长管棚继续钻进安装至设计长度下一根管棚钻进、安装管棚体所有管棚钻进结束注浆待浆液凝固达到强度隧道开挖。2.工艺流程工艺流程图 6-1、施工要求1.管棚钻孔管棚 钻进a、用全站仪放样在工字钢架上定出其平面位置按测定好钻孔的范围、平面位置对每个孔进行编号；用水准尺配合坡度板设定管棚的倾角。b、钻机平台平整、 钻机就位，钻机应能准确定位，多方位钻孔，轻便灵活，具备深 钻孔的能力，还要有破碎地层中坚硬孤石的高冲击力。c、钻机定位：钻机要求与已设定好的管棚方向平行，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定位钢管轴线相重合。d、
7、为了便于安装钢管，钻头直径采用 100mm。e、钻孔由高孔位向低孔位进行，开钻时应低速低 压，待成孔后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。f、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。g、钻机斜度，发现偏斜超过设计要求， 应及时纠正，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。若至终孔时，偏斜度仍超过设计要求值，应补浆封孔后再原位重钻。h、在施工钻进过程中认真作好钻进过程的原始记录和绘制孔位布置图，及时对取出的岩屑进行地质判断、描述，以作为洞身开挖时的地质预测预报新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书-
8、 4 -参考资料，从而指导洞身开挖。管棚清孔a、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。b、用高压风从孔底向孔口清理钻渣，确保孔内无残留杂物。（3）验孔测量放样钻进+ 管棚体安装第一节管棚体安装结束钻杆退回原位继续钻进安装至设计长度注浆注浆结束待浆液达到强度隧道开挖接长管棚钻进结束管棚钻机就位下一根管棚钻进、安装管棚体6-1 超前短管棚工艺流程图新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 5 -a、用全站仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。b、管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钻孔不得相撞或立交。c、检查钻孔的间
9、距、深度、直径等2.管棚安装 材料准备钢花管加工图见图 7-2。a、管棚采用 热轧无缝钢管，壁厚不小于 6mm，节长为 46m，采用 丝扣连接。b、钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径 1016mm 注浆孔，孔间 距 15cm，呈梅花型布置，尾部留不小于 110cm 的不钻孔至浆段，管头焊成圆锥形，便于入孔。图 7-2 钢花管加工 图 管棚 顶进1）验孔合格后应及时安装钢管，下管前应对每个钻孔的的钢管进行配管编号，下管 时按照编号分段施工。2）棚管顶进采用管棚钻机钻进的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，借助钻机顶进，直至孔底，达到设计长度。新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7
10、 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 6 -3）当地质条件较差时，为防止塌孔事故发生，下管要及时、快速，必要时可采取套管下管。4）管棚连接、搭接钢管连接接头示意见图 7-2。a、钢管连接采用丝扣连接牢固，丝扣长 15cm。b、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。c、单环或终环大管棚尾部 5m 范围内，一般宜设小管棚搭接，纵向两组管棚间的搭接长度视开挖空间大小，掌子面封闭与否确定，搭接长度不小于 3m。图 7-2 钢管连接接头 示意图3.管棚注浆1）注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数。2）浆液拌制
11、a、每 盘浆液时间不得少于 5min，浆液搅拌要均匀、不得有结块、沉淀，否则应适当延长搅拌时间，待浆液拌匀后，方可注入管棚内。b、浆液应在现场随伴随用，浆液要具有良好的流动性、可注性。c、当 围岩破碎、地下水发育时，为调凝需要，可根据需要部分采用水玻璃双液浆。当采用化学浆液时，应注意防腐、防毒。3）注浆a、注 浆施工应严格按照注浆机操作规程作业，注 浆时注浆管孔不得对准人体，避免高压浆液对人体伤害，作业过程中还应防止注浆管爆管对施工人员造成伤害。新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 7 -b、注浆时先灌注“ 单”号孔，再灌注“ 双”号孔。注浆顺
12、序按照由下往上，浆液先稀后浓，注浆量先大后小，注浆压力由小后大的顺序。c、注 浆量应满足设计要求，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。d、当水泥浆进浆量很大，压力不变时， 应调整浆液浓度及配合比，缩短凝胶时间，采用小流量低压力注浆或间歇式注浆。e、当注浆压力泵压力突然升高时，可能发生堵管，应立即停机检查，并及时清洗注浆管路。f、当出现窜浆时，要及时堵塞窜浆孔，采用分 浆器多孔注浆或堵塞串串浆孔隔孔注浆当注浆压力。在注浆时，当发现支护变形或损坏时，应立即停止注浆，采取措施， g、注浆施工中，现场技术人员应认真填写注浆记录，随时分析和改进
13、作业。、劳动组织（1）劳动力组织方式：采用项目部工区-现场管理组两级管理模式。（2）施工人员应结合制定的施工方案、机械、人员组成、工期要求进行合理配备。其中现场负责人、工班长、技术人员、 专职安全员由施工企业正式职工担任，并可根据施工现场情况适当配备若干劳务工人。表 8-1 每管理组主要施工人 员配备表序号 职务 人数 备注1 现场负责人 1 人2 技术主管 1 人3 专职安全员 1 人4 工 班 长 2 人5 钻机操作人员 6 人6 技 术、质检、测量及试验人员 46 人7 管棚加工 3 人8 钢管顶进 6 人9 其它各种机械操作人员 3 人新建蒙西至华中地区铁路煤运通道 MHTJ-7 标二
14、工区 洞内超前短管棚施工作业指导书- 8 -、材料要求管棚施工所用原材料应符合以下要求：（1）水泥喷射混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于 42.5MPa，必要 时可采用特种水泥。水泥的安定性、凝结时间均应合格，当有抗冻、抗渗要求时，水泥强度等级不应低于 42.5MPa，当喷射砼遇含有较高可溶性硫酸盐的地层或地下水地段，应按侵蚀类型和寝室程度采用相应的抗硫酸盐水泥，当需要喷混凝土有较高的早期强度时，可选用硫铝酸盐水泥或其他早强水泥。（2）钢管钢管外径为 89mm，壁厚 5mm，钢管进场检验 力学性能指标应符合热轧无缝钢管的技术标准要求。（3）拌合用水水质应符合工程用水的有关标准，水中不应含有影响水泥正常凝结与硬化的有害杂质。不应使用污水、海水、 PH 值小于 4 的酸性水，一般 应采用饮用水。、设备机具配置管棚施工机械设备配置分为两大部分，即水泥浆搅拌站和现场管棚钻进、安装、注浆施工工序所用机械设备。主要施工机械设备配置见表 10-1表 10-1 每施工组施工机械 设备配置表序号 机具设备 数量 备注1 混凝土搅拌站 1 座2 混凝土运输罐车 2 台3 管棚钻机 1 台4 空压机 2 台5 注浆机 2 个6 ZJ-400 高速制浆机 1 台7 BX1-400 型交流弧 焊机 2 台 2 台8 ZLC50C 装载机 2 辆
