管棚施工方案初稿

发布 2021-11-08 01:13:28 阅读 7890

青岛市地铁一期工程(3号线)土建07标。

清江路站二号风道。

108大管棚超前支护施工方案。

编制。审核。

中铁十八局集团****。

青岛市地铁一期工程(3号线)土建07标项目部。

二0一0年十二月三十日。

1.1本标段合同文件、施工图纸、岩土工程勘察报告。

1.2业主在合同文件中明示的规范、标准及其它有关规范、标准。

清江路站二号风井位于青岛市自来水加压站东北角约30米处,在哈尔滨路南侧绿化带内,风道中心与车站正洞相交里程为k12+513.719。二号风井施工场地占用哈尔滨路南侧部分规划公园绿化用地设置,占地面积约3500m2,做为项目部办公、生活区及风井施工场地。

二号风井采用明挖法施工,风道采用暗挖法施工。竖井结构尺寸为14.2m×5.

8m,衬砌60cm,净高27.23m;风道净跨11m,净高14.785m,衬砌厚度80cm。

长度51.28m。结合设计图纸我们施工前对周边管线详细调查。

清江路站范围内沿路纵向分布大量管线分别为电力、通信、燃气、给水、雨水、污水等12条,其中有压及重力流管线9条。二号风道主要下穿dn600的自来水管和dn400燃气管,施工前已详细定位管线位置属性,施工前制定了相应保护措施。施工场地周边50m范围内无高大建筑物,对施工无较大影响。

3.1安全生产目标。

在整个施工过程中各监测项目,各种变形、沉降均控制在允许范围内,确保施工和周边建筑物的安全。

3.2总体施工安排。

待竖井施工至风道拱部时,开始准备管棚施工的材料、机械、人员等。考虑到管棚施工工期及施工干扰,管棚在通道马头门处一次打设到位。待达到可以施工管棚位置时,停止竖井开挖,各上两台钻机,对称进行管棚施工。

管棚施工期间,安排施工人员10人、技术及管理人员4人、钻机2台。

施工进度计划。

管棚施工准备工作:2天;(2023年1月2日-2023年1月3日)

管棚施工:16天;(2023年1月4日-2023年1月19日)

清江路站二号风道大部分处于强风化岩层中,岩体极为破碎,开挖断面为187.8m2 开挖断面较大,为确保风道开挖岩体的稳定,风井开挖至风道拱部时施作风道拱部大管棚和超前小导管预支护。布设形式如下图示:

108大管棚包括:定位、钻孔、布管、封堵、注浆。

1)定位:采用定位导向架,以保证管棚的位置,及外插角度。

2)钻孔:采用skq100型气动潜孔钻机。

3)布管:采用φ108,设计壁厚8mm的无缝钢管加工而成,长30m,设于开挖轮廓线拱部,环向间距0.3m,外插角3°,从钢架外缘穿过,尾端与钢架焊接为一体。

4)封面:注浆前,先用c25喷射砼对钢管与孔壁间空隙的封堵,防止注浆时漏浆。

5)注浆:采用单液注浆泵压注水泥浆,以加固地层。

为保证管棚定位及外插角精度,采用导向架定位。

导向架采用i18工字钢,加工成两榀,间距为1.5m其中第二榀比第一榀高80cm,即第二榀⑥号工字钢的长度为1080mm,以保证3°的外插角。导向架外边缘为风道标准段开挖轮廓线外放30cm。

外缘布置54个φ150导向管其长度1.5m,导向管与i18工字钢焊为整体。φ16固定钢筋与导向管、i18工字钢采用双面焊接,焊缝长度大于8cm。

以保证导向架的整体稳定及钻孔的方向。导向架组装大样图见附图:

导向架制作及安装注意的事项:

1)导向架现场拼装时,准确测量,定出其平面位置和里程。

2)导向架内i18钢拱架架立必须垂直,不得扭曲变形,钢拱架拱脚安置在稳定的基岩或混凝土底座上,必要时打设锚杆,锚杆端部焊于导向架上,前后两榀拱架用纵向i16工字钢连接,环向间距2米一根;

3)导向件外边缘54个φ150孔口管与i18工字钢焊为整体。钻孔前复测导向管中心位置,并报验现场监理合格后方可开钻。

1)检查开挖的断面中线及高程,确保开挖轮廓线符合设计要求。在开挖工作面处架设定位导向架;

2)定位导向架安装垂直度允许误差为±20,中线及高程允许误差为±5cm。在定位导向架上沿通道开挖轮廓线纵向钻设管棚孔,其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小越好。钻孔顺序见下图:

两台钻机钻孔顺序示意图。

说明:ⅰ部和ⅱ部同时开孔,同时结束;ⅲ部和ⅳ部同时开孔,同时结束。方向前进如上图所示。

原则为:任何时候都必须保证有两台钻机同时工作,以保证管棚施工进度。

3)按照布好的孔位及钻孔的方向和倾斜度开始钻孔。孔口位置与设计位置的允许偏差为±5cm;孔底位置偏差小于孔深的10‰。

4)刚开孔时,要低压、慢转,以便于控制方向,然后逐渐地提高钻速,保持正常压力。如遇到大孤石时,则需高压、低速进行。总之,要随着地质的不断变化,相应地调整钻进参数。

5)钻孔结束后,用压缩空气清孔排渣,严禁采用水作为冲洗液。并做掏孔检查,在确认无塌孔和探头石时,才可安设钢管。

6)钻头采用φ130的合金钻头,遇孤石时,则采用金刚石钻头。

为了使大管棚的整体受力效果更好,在接长管棚钢管时,钢管接头在通道纵断面上错开布置,布置形式如图示。下管时,由于φ108×8mm的大导管从1.5~3m不等,故必须将管子相互连接起来,才能达到设计长度。

管子连接采用内套管法:即在两根管子的接头内套一φ 89×3.5mm的内套管,长40 cm,然后用电弧焊将缝隙焊满、焊牢。

考虑到竖井内,场地狭窄,大型机械无法操作,只能用钻机送管。成孔后,通过异型接头,用主动钻杆带动φ108×8mm的大导管,边旋转(克服磨擦阻力)边向前推进,直至将全部管子送到位。

在管子端部焊一带眼的钢板,然后将φ42×4mm(长50cm)的注浆管与该钢板相焊。钢管与孔壁间空隙的封堵:利用自制工具将早强水泥砂浆塞入孔口封。

堵,封堵材料装入孔内不小于1m长度,确保封堵质量。

1)先在108×8mm钢管上钻10mm的出浆孔,孔距50cm,呈梅花型布置。钢管尾部2m不钻花孔作为止浆段。形式如图示。

2)钢管沿隧道开挖轮廓线布置,外倾角3°,间距0.3m,共打设54根l=30m。

3)根据地址及水文条件选择单液水泥浆:水泥浆水灰比(w:c)为1:

1。注浆压力设计采用0.5-1.

0mpa。根据现场注浆情况及围岩性质注浆压力可做适当调整。

q=πr2hηа

其中: r——浆液扩散半径;

h——大导管长度,取30m;

——岩体孔隙率,取0.6。

——充填率系数,取0.3。

大管棚注浆量计算表。

说明:单位以米计;q单位以升计。

1)水泥浆液搅拌在拌合机内进行,根据拌合机容量大小,严格按要求投料;

2)搅拌投料的顺序为:在放水的同时,将外加剂(如有)一并加入搅拌,待水量加足后,继续搅拌1min,并将水泥投入,搅拌时间不小于3min,并在注浆过程中不停搅拌浆液;

3)配制水泥浆液时,严防水泥包装纸及其他杂物混入。拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵之前均应对浆液进行过滤,未经过滤网过滤的浆液不允许进入泵内。

配制的浆液在规定时间内注完。

(1)注浆方式。

根据围岩类别、地质条件、机械设备及注浆孔的深度选用全孔式。即钻孔直至孔底,然后一次注浆完毕。

2)注浆顺序。

从拱顶顺序对称向下进行。如遇窜浆或跑浆,则间隔一孔或数孔灌注。注浆结束后,利用止浆阀保持孔内压力,直至浆液完全凝固。

注浆压力与地层条件及注浆范围要求有关,一般要求能扩散到管周0.5~1.0m的半径范围内。

但应控制注浆量,每根大导管内已达到规定注入量时就可结束,若孔口压力已达到规定压力值而注入量仍不足时,亦应停止注浆,以防压裂开挖面。

单孔结束条件:注浆压力达到设计终压,浆液注入量已达到计算值80%以上。全地段结束条件:所有注浆孔均已符合单孔结束条件,无漏注浆情况。

采用分析法进行检查:

分析法:即分析注浆记录,看每个孔的注浆压力、注浆量是否达到设计要求;在注浆过程中,漏浆、跑浆是否严重;以浆液注入量估算浆液扩散半径,分析是否与设计相符。

1)发生串浆现象,即液浆从其他孔中流出时,采用方法:堵塞串浆隔孔注浆;

2)单液注浆水泥浆压力突然升高,可能发生了堵管,停机检查;

3)钻孔过程中在开孔后2m处,孔深1/2处,终孔处三次进行斜度量测。如误差超限及时改进钻孔工艺进行纠偏,至终孔仍超限时,则封孔重钻。

4)水泥浆单液进浆量很大,压力长时间不升高,则应调整浆液浓度及配合比,缩短凝胶时间,进行小量低压力注浆或间歇式注浆,使浆液在裂隙中有相对停留时间,以便凝胶,但停留时间不能超过混合浆的凝胶时间,才能避免产生注浆不饱满。

1)本项目的管理人员,均由取得相应的专业技术职称或受过专业技术培训,并具有一定的施工及管理经验的技术人员组成。

2)建立健全岗位责任制,每项工作都由专人负责。

3)机械管理部门定期维修、保养现场的施工机电设备,保证其满足施工需要。

4)所有进场设备在施工期内保持良好状态。

5)施工技术交底,以书面交底为主,包括结构图、表和文字说明。交底数据必须详细准确、直观、符合施工规范和工艺细则要求,并经第二人复核确认无误后,交付使用,交底数据妥善保存备查。

6)做好市场调查,从中选择几个生产管理好、质量可靠稳定的厂家,作为待定的供销商,建立质量档案。

7)从业主指定的供货商产品中按规定取样,送业主认可的质监站进行试验。

8)试验结果合格后,方可用于本工程的施工。

10)原材料进场必须“三证”齐全,包括产品合格证、抽样化验合格证和供货商资格合格证。

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