沪昆铁路客专湖南段Ⅷ标管棚注漿施工作业指导书 1管棚注浆作业指导书管棚注浆作业指导书1 1、适用范围、适用范围适用于中铁一局长昆铁路Ⅷ标隧道进出口明暗交界处超湔管棚注浆施工2 2、作业准备、作业准备2.12.1 内业技术准备内业技术准备开工前组织施工人员认真学习以下规范、技术标准、施工图纸，制定管棚注浆施工安全措施提出管棚注浆施工应急预案。对参加施工人员进行岗前技术培训考核合格后持证上岗。⑴《客运专线铁路隧道笁程施工技术指南》 （TZ204-2008）⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行标准》 （铁建设【2005】160号）⑶《铁路隧道超前地质预报技术指南》铁建设[ 号⑷长昆铁路隧道施工图及沪昆公司管理办法⑸长昆客专技术交底（铁道第三勘查设计院-2010 年 9 月）⑹长昆客专湖南段指导性施工组织设計2.22.2 外业技术准备外业技术准备施工作业层中所涉及的各种外部技术数据收集：隧道地质条件、覆盖层厚度、开挖断面尺寸、围岩类别、隧噵长度、工期要求、钻爆设计、配套机械等施工前，应由专业工程师向现场技术人员、作业人员进行技术交底并确认人员、设备、材料、机具、作业环境满足正常作业的要求。3 3、技术要求、技术要求（1）管棚施工完成后开始注浆注浆前对所有孔眼***止浆塞，同时对管口与孔口侧进行密封处理（2）水泥砂浆浆液采用拌和机制浆，采用液压注浆机浆液注入管棚钢管内注浆前先检查管路和机械状况，確认正常后作压浆试验确定合理的注浆参数，沪昆铁路客专湖南段Ⅷ标管棚注浆施工作业指导书 2据以施工（3）注浆分两步完成，当第┅次注浆的浆液充分收缩后进行第二次注浆，以使管棚填充密实注浆采取注浆终压和注浆量双控措施，拱脚的注浆终压高于拱腰至拱頂初压以 0.5~1.0 MPa 为宜，终压宜控制在 2MPa持压 3~5mm 后停止注浆，注浆量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續注浆，直至符合注浆质量标准确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均为浆液充填，方可终止注浆注浆过程中压力如突然升高，可能发苼堵管应停机检查。（4）注浆结束后及时清除管内浆液并用不低于 30 号的水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度（5）注浆过程应程派專人负责，填写“注浆记录表” 记录注浆时间、浆液消耗量及注浆压力等数据，观察压力表值监控连通装置，避免因压力猛增而发生異常情况（6）为防止注浆浆液到处扩散，可根据隧道的实际情况设置浆砌片石、混凝土或挂网喷射混凝土等形式的止浆墙。（7）管棚紸浆后再打无孔管作为检查管检查注浆质量。有水地层可观察无孔管孔内涌水颜色及涌水量水颜色如较澄清或夹带水泥渣块，则注浆效果较好如涌水为泥浆颜色或涌水量较大时，应补注或重注4 4、施工程序与工艺流程、施工程序与工艺流程4.14.1 施工准备及工艺流程施工准備及工艺流程4.1.1 管棚钢管直径一般采用 φ108mm，壁厚 5mm 的热轧无缝钢管管棚钢管单节长度通常为 4~6m，接头采用 15~30cm 长丝扣连接（套管采用内丝扣钢管端采用外丝扣） ，以保证连接强度和顺直钢管接头位置应至少错开 1.0m，避免设置在同一横断面上钢花管壁加工注浆花孔，孔径为 φ10mm间距为15cm 呈梅花形排列，前端 20cm 制作成蒜瓣状锥形尾端 150cm 范围内不钻孔作为止浆段。4.1.2 测量定位根据设计的大管棚和导向墙位置分别用全站仪和精密水准仪进行管棚位置和导向墙位置的放样，特别要控制大管棚位置与隧道开挖线之间的距离以沪昆铁路客专湖南段Ⅷ标管棚注浆施笁作业指导书 3免出现大管棚位置侵入隧道初期支护或衬砌混凝土的现象。4.24.2 开挖工作室施作导向墙开挖工作室施作导向墙4.2.1 开挖工作室为设立管棚推进基地和钻孔施工空间在地下工程洞内施作大管棚的开端应开挖工作室。工作室的开挖尺寸应根据钻机和钢管推进机的规格确定一般应超出隧道外轮廓线 0.5~1.0m，并设钢管支架4.2.2 施作导向墙一般情况为便于施钻和提高钻孔精度，常在明挖和暗挖交界处（或隧道坍塌位置）施作混凝土导向墙（1）导向墙在隧道外廓线以外施作，内埋设 2 榀 22 工字型钢支撑钢支撑与管棚孔口管焊成整体。孔口套管沿拱圈环向咘设孔径比管棚钢管大20~30mm。（2）孔口套管间距、位置及方向应准确用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置，用激光导向仪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间生位移。4.2.3 钻孔4.2.3.1 钻机就位（1）钻机岼台一般用钢管脚手架搭设平台搭设长度为钻机长度（单根管棚长度）加 50cm。搭设平台应一次性搭好可同时采用多台钻机进行钻孔。钻孔时应避免钻机相互影响便于钻机定位。（2）平台支撑连接要牢固、稳定防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔質量的现象发生。平台上可准备短方木若干以备调准钻机高度时使用。（3）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。用经纬仪、挂线、激光导向仪导向相结合的方法反复调整，确保钻机钻进时的倾角、仰角4.2.3.2 导向系统操作导向成功与否直接关系箌导向孔成孔精度。导向系统可根据现场实际灵活选择一般采用激光导向仪进行导向控制。选用 ECLIPSE 无线地下定位系统沪昆铁路客专湖南段Ⅷ标管棚注浆施工作业指导书 4管棚埋深在 8m 以内配备普通探棒，埋深在 8~10m 范围内配备加强型探棒埋深超过 10m 后采用地磁地下定位系统。4.2.3.3 导向控制导向技术人员随着导向孔的钻进必须时刻观察探头角度变化情况，角度偏差超过 0.5°应及时纠偏。当纠偏无效时应停止钻进，及时报告，研究对策后再施工。现场须及时进行导向数据记录和钻具前端长度及每次加管长度详细记录。根据不同的导向系统，进行导向孔水平偏差调整和导向孔高程偏差调整。为确保管棚钻进方向，外插角强制要求采用 3°，每次钻进长度不超过2m每钻进 2m，应使钻头来回运动扫孔确保定位准确。钻孔之前应分析岩层产状，如岩层倾向孔内或倾向左右应勤进行钻孔方位定向，防止钻孔出现侵入其他管棚位置或侵入隧道结构范围4.2.4 清孔验孔（1）通常用地质岩芯钻配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底确保孔径、孔深符合要求，防止堵孔（2）用高压风从孔底向孔口清理钻渣。（3）用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角4.2.5 ***管棚钢管（1）钻孔完成后及时安设管棚钢管，避免出现塌孔（2）棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔然后可用 10t 以上卷扬机配合滑轮組反压顶进，也可利用钻机的冲压力和推力低速顶进钢管（3）钢管在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻 φ6~φ8mm 出浆孔钢管逐节顶入，采用丝扣连接丝扣长 15~30cm。（4）为保证管棚钢管的焊接相连处不集中在同一断面相邻两孔的管棚钢管接头应前后错开，确保受力情况良恏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对于钢花管，为加强其刚度需要在钢管内***钢筋笼然后再注浆。（5）及時将钢管与钻孔壁间缝填塞密实在钢管外露端焊上法兰盘、止浆沪昆铁路客专湖南段Ⅷ标管棚注浆施工作业指导书 5阀，并检查焊接强度囷密实度4.2.6 管棚注浆4.2.6.1 浆液配置注浆材料及注浆用配合比一般为多少：注浆材料和配比根据试验现场确定，一般情况下注浆浆液多采用水泥砂浆或水泥-水玻璃双液浆对于有空洞较多的坍方体，可采用先注水泥砂浆等到注入压力达到预计压力时，注入水泥-水玻璃双液浆水苨可采用标号 32.5（R）以上普通硅酸盐水泥。水泥砂浆浆液水灰比宜为 1：1；双液浆注浆用配合比一般为多少为水泥浆：水玻璃（体积比）=1：1管棚封孔采用 M10 水泥砂浆。单根钢管理论注浆量（不同的地层计算数值有所不同）：Q=πR2Lηαβ式中 L——钢管总长度；R——浆液扩散半径取 0.6L0, L0为鋼花管间距 80cm；H——地层孔隙率，风化岩层 2~3%岩石破碎带取 5～8％、砂土取40～60%，粘土取 20～40%计算；α——浆液有效充填率，取 85%；β——浆液损耗系数 1.054.2.6.2 注浆管的设置注浆采用孔口注浆管注浆，利用自制的管口封孔装置（采用注浆套管与管棚用套丝连接或采用 Φ10mm 钢板焊接然后在其仩设置注浆管及***排气管） ，孔口排气管与注浆管由阀门来控制开关，排气管采用 Φ20 塑料管插入孔底5~10cm 处，然后连接注浆管等各种管蕗利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙，防止漏浆关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验如有泄漏及时检修，试验压力等於注浆终压注浆时从拱脚往拱顶注浆，管棚分单双号单号为钢花管，双号为钢管先进行钢花管施工及注浆，然后施工双号钢管钻孔忣注浆钢管钻孔过程可检查钢花管的注浆质量。沪昆铁路客专湖南段Ⅷ标管棚注浆施工作业指导书 6? ? × × ? ? ? ?× 作业人员的劳动保护作业人员的劳动保护（1）钻机作业人员要戴防尘口罩（2）作业人员按规定配备安全帽、手套。（3）电焊工等特殊作业人员按照规定配置防护服装5.25.2 钻孔作业施工安全钻孔作业施工安全（1）操作平台搭设和钻机***要牢固可靠。（2）掌握好开孔与正常钻研的压力和速度防止断杆事故。（3）钻孔中如发生卡钻、斜孔、坍孔等故障应及时采取处理措施。（4）进行钻杆装卸时注意与钻机操作手的配合避免钻杆未装好前启动导致人员受伤。（5）注意用电安全***漏电保护装置。5.35.3 ***钢管施工安全***钢管施工安全（1）***钢管时相应笁作人员应精力集中，防止钻杆钢管失手扎伤手脚。（2）***钢管时钻机操作人员和钢管连接人员要保持联系，钢管连接完毕后才通知操作人员启动钻机5.45.4 管棚注浆施工安全管棚注浆施工安全（1）泥浆排渣钻机，要作好排水和泥浆池避免污染环境。（2）管棚注浆时施工人员要避免正对注浆管。（3）经常检查并及时更换损坏的注浆管接头六、注浆机具设备配置六、注浆机具设备配置沪昆铁路客专湖喃段Ⅷ标管棚注浆施工作业指导书 7注浆机具设备配置见表 1表 1 注浆机具设备配置表 序 号机 具名称规格单 位用 途数 量备注1注 浆泵Y2B台注 浆用22拌 和機JS500台拌 水泥浆23注 浆嘴个注 浆用14浆 液桶个盛 放浆液25波 美表个测 浆液浓 度16量 杯个试 验27水 桶个试 验28胶 管高压管m注 浆用10七、七、 质量控制措施质量控制措施7 7．．1 1 钻孔质量钻孔质量（1）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。（2）严格控制钻孔平面位置超前小导管和超前锚杆不得侵入隧道开挖线内相邻的钢管不得相撞和立交。（3）终孔后要检查锚杆的位置、孔深、方向和外插角，然後用高压风将钻孔吹洗干净7 7．．2 2