1、烏東德水電站會東至河門口公路工程 I 標段（WDD/0051）老鷹崖隧道大管棚施工方案施工單位：中國水利水電第八工程局有限公司業主單位：中國長江三峽集團公司監理單位：宜昌長委工程建設監理中心日期：2012 年 3 月 3 日一、工程概況老鷹崖隧道全長 1034m，進、出口各設一環 24 米長108大管棚，其余 V 級加強地段拱部設 42 小導管和工字鋼架，IV 級加強地段拱部設42 小導管和拱墻格柵鋼架加強支護。二、大管棚施工工藝（一）、管棚構造管棚由鋼管和鋼拱架組成。管棚是利用鋼拱架，沿著開挖輪廓線，以較小的外插角，向開挖面前方打入鋼管，形成對開挖面前方圍巖的預支護。見下圖大管棚縱向接頭平面
2、布置圖其余均以米計。（二）、管棚的性能特點及適用條件管棚是利用鋼管作為縱向支撐、鋼拱架作為橫向環形支撐，構成縱、橫向整體剛度較大，能阻止和限制圍巖變形，并能提前承受早期圍巖壓力的一種超前支護形式。管棚適用于特殊困難地段（如極破碎巖體、塌方體、巖堆地段、砂土質地層、強膨脹性地層、斷層破碎帶、淺埋大偏壓等圍巖）的隧道施工中采用。長管棚與短管棚相比，其一次超前量較大，可減少安裝鋼管次數，并減少與開挖作業之間的干擾，適用于大中型機械進行大斷面開挖。（三）、管棚支護結構要點大管棚鉆孔孔口位置沿隧道拱部開挖輪廓線外10cm布置，環向中心間距40cm，外插角為1 度，每環 31 根。鋼管采用外徑?108、壁
3、厚 6mm 的無縫鋼管，鋼管分段安裝，分段長 400 600cm。第一段按奇、偶數分別編號，奇、偶數不同的管長相差2m（若奇數管長為4m，則偶數管長為 6m），其后各分段管長可取相等長度（6m）。兩段之間用絲扣連接，絲扣螺紋段長度不小于15cm。鋼管上鉆注漿孔，孔徑為?8mm，呈梅花型布置。鋼管尾部1m 不鉆孔作為止漿段。尾部焊有加筋箍，作為固定環。縱向兩組管棚間，應有不小于3.0m 的水平搭接長度。鋼拱架采用型鋼拱架。在鋼管內灌注水泥漿單液漿，可增加鋼管剛度。注漿漿夜采用水泥漿，水灰比為：W：C=0.5：1。當地下水較發肓或漿液擴散范圍較大時，注漿漿液改為水泥-水玻璃雙液漿。注漿壓力采用0.
4、51Mpa 終壓 2.0Mpa。（四）、大管棚施工工藝4.1、大管棚施工工藝流程圖如下所示機具設備檢修施工準備備料鋼管原材檢驗加工鋼管鋼管與鉆桿連接鉆孔至設計深度管棚施鉆完畢安設注漿管路管路壓水試驗注漿鉆機移位鉆機就位地質鉆機配漿結束4.2、施工工藝4.2.1 測量放樣根據隧道進口布設的三角導線網，用坐標法測設管棚的起始中心里程，落點。然后置鏡中心點，測設中心線的垂線方向，在該方向上測設控制樁，每邊各2 個，以便隨時恢復并檢查方向的正確性。然后,在該方向上安設一鋼拱架(其半徑與大管棚半徑相對應)，以作定位用。測設每根導管的中心線方向，并測設控制樁 2 個，同時在鋼拱架上落點，于點位兩端焊接20
5、 的的短鋼筋頭（長20cm），以作導向用。同時在鋼拱架下邊用 18 工字鋼布設五道支撐加固，確保鋼拱架穩固。鉆孔的方向和傾斜度控制方向控制：在每個導管中心線方向上，均釘設兩個方向樁，以控制鉆孔的方向。傾斜度控制：孔外，通過測設大導管孔口及鉆機中心的高程進行控制。孔內控制傾斜度，分別在距孔口2m 處、1/2孔深處、終孔處三處進行測量，不符合鉆孔精度和要求的鉆孔，必須封孔重鉆。4.2.2 鉆孔檢查開挖的斷面中線及高程，確保開挖輪廓線符合設計要求。在開挖工作面處安設受力拱架，并在其上正確標明管棚位置；鋼架安裝垂直度允許誤差為20，中線及高程允許誤差為 5cm。在鋼架上沿隧道開挖輪廓線縱向鉆設管棚孔，
6、其外插角以不侵入隧道開挖輪廓線越小越好。鉆孔順序見下圖：線路中線隧道中線大管棚兩臺鉆機鉆孔順序示意圖說明：部和部同時開孔，同時結束；部和部同時開孔，同時結束。方向前進如上圖所示。原則為：任何時候都必須保證有兩臺鉆機同時工作。因為上導坑開挖掘進，工效很低，是控制整個隧道工期的關鍵因素，所以必須千方百計地加快管棚施工進度，為開挖掘進，贏得一定的時間。按照布好的孔位及鉆孔的方向和傾斜度開始鉆孔。孔口位置與設計位置的允許偏差為5cm；孔底位置偏差小于孔深的 10。剛開孔時，要低壓、慢轉，以便于控制方向，然后逐漸地提高鉆速，保持正常壓力。如遇到大孤石時，則需高壓、低速進行。總之，要隨著地質的不斷變化，相
7、應地調整鉆進參數。鉆進時，用清水護壁，中間定期將取芯管取出，取出巖芯。當快成孔時，用水將孔內的懸浮物或泥漿、石碴等清洗出來，做到孔壁圓、角度準、孔身直、深度夠、巖粉清洗干凈。當出現嚴重卡鉆、孔口不出水時停止鉆孔,立即注漿。鉆孔結束后，掏孔檢查，在確認無塌孔和探頭石時，才可安設鋼管。鉆頭采用 130 的合金鉆頭，遇孤石時，則采用金剛石鉆頭。大管棚施工完成后，成傘形輻射狀。詳見下圖：4.2.3 配管為了使大管棚的整體受力效果更好，在接長管棚鋼管時，鋼管接頭在隧道縱斷面上錯開2m。下管時，由于108 8mm的大導管從46m 不等，故必須將管子相互連接起來，才能達到設計長度。管子連接采用絲扣法。絲扣法
8、：即在一根管子的兩端，分別車出一個公螺紋，一個母螺紋，螺紋長度不小于15cm，螺紋深度不大于1/2壁厚（4mm）。連接時，前一根管的母螺紋與后一根管的公螺紋套在一起，用力擰緊，以防止松動，引起質量事故。4.2.4 送管：只要具備足夠的場地或空間，就可充分利用大型機械送管，以提高效率，并減少工人的勞動強度。第一環大管棚，利用挖掘機挖斗向前送管。直至將全部管子送到位。這樣，大管棚都正好搭在襯砌頭上，相當于過梁。可以更好地起到預支護的作用。4.2.5 管口封閉2.5.1 在管子端部焊一帶眼的鋼板，然后將32 4mm（長50cm）的注漿管與該鋼板相焊，就可以了。2.5.2 注漿管構造注漿管須是三通構造
9、：一通接108 8 的大導管。一通接塑膠管，一通為沖洗用（沖洗口主要是為防止水泥漿或水玻璃凝固，造成堵管，可以及時地將管道用水沖洗干凈）。4.2.6 注漿2.6.1 漿液的調制步驟：水泥漿液攪拌在拌合機內進行，根據拌合機容量大小，嚴格按要求投料；攪拌投料的順序為：在放水的同時，將外加劑（如有）一并加入攪拌，待水量加足后，繼續攪拌 1min，并將水泥投入，攪拌時間不小于3min，并在注漿過程中不停攪拌漿液；配制的漿液在規定時間內注完。4.2.7 注漿作業要求 漿液的濃度、膠凝時間符合設計要求，不得任意變更；經常檢查泵口及孔口注漿壓力的變化，發現問題及時處理；采用雙液注漿時，經常測試混合漿液的膠凝
10、時間，發現不符，立即調整。4.2.8 機具設備和勞力組織4.2.8.1需要的機具設備大管棚作業機具設備表序號設備名稱及規格單位數量備注一機電設備1 鉆機臺2 2 汽車臺1 3 交流電焊機臺1 4 注漿機臺1 序號設備名稱及規格單位數量備注5 挖掘機臺1 二工具每臺鉆機1 鏈鉗把2 2 管鉗把2 3 大號扳手把2 4 大錘把1 4.2.8.2勞力組織分 2 個工班進行作業，每個工班12 人，其中：施工指揮 1 人；施工技術指導1 人；鉆機司機2 人（負責鉆孔、下管）；普通工人4 人（負責裝卸鉆桿、裝接鋼管）；電工 1 人（負責供水供電工作）；電焊工 1 人；汽車司機1 人（負責運料）；洞外調度1 人。4.3、安全措施4.3.1 加強全員安全意識教育;4.3.2 針對本隧道工程長大管棚施工特點和要求,參照有關規范制訂規章制度；4.3.3 加強對圍巖進行動態監控量測，實行信息化管理，科學地組織施工；4.3.4 拆卸鉆桿時，要有統一指揮、明確聯絡信號，扳鉗卡鉆方向正確，防止管鉗用扳手傷人；
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