无缝钢管和注浆管材料一样吗

梵净山1号隧道套拱、长管棚施工技术交底

1、工程概况

梵净山1号隧道位于闵孝镇红石村周子坪地界，设计为分离式隧道，属短隧道。隧道左幅中心桩号为ZK86+651，长262m；隧道右幅中心桩号为K86+632.5，长235m。隧道左右线平面线间距为30m，最大埋深48m，隧道内灯光照明，机械通风。隧道进口为削竹式洞门，出口为直削式洞门，其中左幅明洞长度为27m，Ⅲ级围岩段长度为50m，Ⅳ级围岩段长度为67m，Ⅴ级围岩段长度为118m，右幅明洞长度为29m，Ⅲ级围岩段长度为50m，Ⅳ级围岩段长度为92m，Ⅴ级围岩段长度为64m。长管棚主要起暗洞开挖保

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第一次去梵净山风景区-看完这篇攻略就够了

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护施工作用，辅以注浆加固拱周软弱岩体。超前小导管设计于Ⅳ、Ⅴ级围岩浅埋段及深埋破碎段，主要起保护施工作用，辅以注浆加固拱周软弱岩体。

2、施工进度计划及人力、机械使用计划

2.1、进度计划

本工程计划于2011年3月20日开工，2011年4月4日完工。

2.2、管理人员

技术负责人：张彩    现场负责人：王强        测量负责人：曾伟胜   

质检负责人：许平    安全负责人：颜献忠      试验负责人：孙一平     

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材料负责人：陈团军   

2.3作业人员投入计划表

梵净山1号隧道套拱、管棚施工共投入6个作业组，共计投入作业人员60人。

人员名称

单位

数量

备注

型钢锚杆钢筋加工组

名

10

分1组

立架支护班组

名

10

分1组

喷射砼班组

名

10

分1组

立模板组

名

10

分1组

混凝土组

名

10

分1组

钢筋组

名

10

分1组

2.4材料准备情况表

序号

材料名称

使用部位

备注

1

水泥

套拱、长管棚

施工

准备齐全

2

砂

准备齐全

3

碎石

准备齐全

4

Φ25钢筋

准备齐全

5

Φ22钢筋

套拱、长管棚

施工

准备齐全

6

Φ12钢筋

准备齐全

7

φ8钢筋

准备齐全

8

φ127×4孔口管

准备齐全

9

φ42×4钢管

准备齐全

10

I18工字钢

准备齐全

11

Q235钢垫板

准备齐全

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2.5机械设备准备情况表

机械名称

型号

数量（台）

备注

电动空压机

30m³

3

已到

凿岩机

YT-26

3

已到

锚杆注浆机

NZ130A

2

已到

发电机组

200KW

1

已到

自卸汽车

5t东风

2

已到

钢筋切断机

CQ40

1

已到

型钢弯曲机

1

已到

电焊机

B×300

2

已到

砼喷射机

2

已到

砼搅拌机

1000

1

已到

砼罐车

8m³

2

已到

套拱模板及脚手管

组合小钢模

1（套）

已到

挖掘机

SK200-6

1

已到

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3、施工方案

3.1工艺流程

套拱施工顺序：场地平整→测量放样→开挖护拱基础→基础处理→浇筑护拱基础砼→安装钢管脚手架、砼提升架、护拱型钢拱架等→安装孔口管→安装护拱砼内外模板→浇筑护拱砼

管棚施工顺序：施作导向墙、制作钢花管→选择钻机→钻具组合→架设工作平台→孔口测量定位→钻机就位→开孔→跟管钻进→动力头走完最大行程→退钻、接杆接管→继续跟管钻进至设计孔深→退钻、接杆、接管→检孔→清孔→注浆管路检查→拌浆→注浆→检查流量、压力

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超前小导管施工顺序：地质调查→现场试验→效果检查→制定具体施工方案、工料机加工准备→喷混封闭掌子面→拱部放样布孔→成孔→清孔→插入小导管→注浆→隧道开挖

3.2套拱施工操作工艺

3.2.1施工准备

3.2.1.1准备I18型钢拱架、φ127×4mm孔口管、内模拱架、外模板固定钢筋、组合钢模板（整修）、预埋钢板、溜槽、堵头板等。

3.2.1.2施工场地平整，发电机、振捣棒、搅拌机、卷扬机等机具检查、修理。

3.2.1.3混凝土原材料的进场、检验。

3.2.2施工方法

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3.2.2.1根据测量放样开挖护拱基坑，套拱两侧拱脚处留不少于1m宽平台。如因基岩无法下挖，则基底欠挖应控制在50～60cm以内。套拱基础承载力不得少于330Kpa，承载力不足时，应对基础进行处治后方可施工，如设计基底范围内为松散堆积体，应该采用C15片石混凝土扩大基础进行加固处理。

3.2.2.2当基础开挖或处理达到设计要求后，可进行套拱底模及底模支撑、钢拱架、套拱钢筋绑扎、导向管定位等的施工。

3.2.2.3护拱在明洞外轮廓线以外施做，护拱内埋设3榀I18钢架（间距1m），钢架与预埋导向管焊成整体，并用φ22长2m纵向拉杆加

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固焊接在一起，且预埋导向管要有1~2°的上抬坡度。

3.2.2.4每榀I18工字之间采用螺栓连接，并将端头连接钢板骑缝焊，仰坡中预埋定位钢筋要与I18工字钢焊接，避免在浇筑混凝土时移位。

3.2.2.5φ16固定钢筋与φ127×4mm导向管、I18工字钢采用双面焊接，焊缝长度大于5°。（见：导向墙内无缝钢管安装图）

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护拱内无缝钢管安装图

3.2.2.6钢花管使用φ108×6mm的无缝钢管制作，丝扣连接，丝扣螺纹段不小于15cm；注浆孔孔径φ10mm，孔间距为15cm，呈梅花型布置，钢管尾部2.0m不钻孔，作为止浆段。

3.2.2.7检查布筋、孔口管的布置、定位准确后，完成挡头板、外膜的设置及加固后，方可进行护拱模注C25钢筋砼浇筑，浇注时应确保工字钢及导向管不得挪动。

3.2.2.8在导向墙达到设计强度的70%后，在导向管的引导下施工长管棚。

3.3长管棚施工操作工艺

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3.3.1施工准备

施工所用的钢材、水泥、砂、石材等原材料均要求送检，原材料性能均要满足设计和规范的要求后方可使用。

3.3.2长管棚设计参数：

3.3.2.1长管棚采用Φ108×6mm热轧无缝钢管，分节长3m、6m；

3.3.2.2管距：环向间距40cm；

3.3.2.3倾角：仰角1~3°（不包括路线纵坡）；

3.3.2.4隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。

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3.3. 3施工方法

3.3. 3.1钻机安装

测量放样出长管棚设计轮廓线并按40cm间距标出管棚的位置。参照设计图纸中对大管棚孔位的编号对齐进行编号。

安装钻机前应先利用预留的核心土，在其上用枕木或钢管脚手架搭设钻机工作平台，合理安排钻孔顺序，缩短移动钻机与搭设平台的时间，同时便于钻机定位。钻机应安装平稳、牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。钻机要求与已设定好的预埋导向管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆与孔口

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管轴线相吻合。

3.3.2.2管棚定位

上抬量：在实际施工中，水平钻孔弯曲不可避免，在孔弯曲中最成问题的是向隧道设计断面内弯曲。因此，除提高管棚定位精度外，给以适当的上抬量（25～30cm）和上抬角度是防止侵入断面的一种有效办法。

上抬角度：上抬角度的设置除考虑防止管棚侵入设计断面外，还必须充分考虑到管棚钻机工作平台的高度，以及钻孔长度而定。一般为1~3°，具体根据实际地质情况确定。

放线定位：充分考虑到上抬量和上抬角度后，正确算出各钻孔孔口位置，利用测量仪器定出钻孔的位置和倾角。

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为保证管棚施工质量，我们采取如下措施：

根据预埋的导向钢管进行钻孔。掌子面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保掌子面在进行压力注浆时不会出现漏浆、坍塌。

在拱脚部位，首先试钻2～3个试验孔，从而找出适合本地层特点的可能孔深及其调正系数，并通过试验孔进行施工组织调整。

进行必要的测试，借助光源和水平仪、经纬仪，找出该地层的套管下坠规律，以此作为调整钻进中各种操作参数的依据。

3.3.2.3管棚施工

钻孔：利用管棚钻机液压旋转推进钻孔到设

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计深度，每钻入一节续接下一节钻杆，直至钻孔到设计深度。钻机开孔时要低速，待成孔1.0米以上，可升高到正常压力。钻进过程中要经常检测钻杆角度及位置。钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。遇软岩或流塑软粘土，应改用低压钻进。钻进时产生塌孔、涌水、卡钻者，必须补浆后再钻进。认真做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。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。

清孔：成孔后首先用地质岩芯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。再用高压水将孔内余碴清洗干净，防止插管时卡管，必须做到

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随钻随清孔随插管。

校孔：测定时拔出钻杆及钻头，在钢管内安光源装置并将钢管插入孔内，用仪器测定其偏移量。

装入钢管：钻孔检查合格后，将钢管接长装入孔内，注意保持姿态，防止开挖过程中接头断裂，引起坍塌。钢管采用长15cm的丝扣连接，为使接头错开，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节管采用6m钢管，以后每节均采用6m长钢管。

3.3.2.4堵孔止浆

堵孔质量的好坏，直接关系到注浆效果。堵孔包括钢管自身的封堵和钢管与孔壁之间空隙的封堵。

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一般在钢管最外端1.5m～3.0m范围内不设置注浆孔，孔口用厚3～5mm钢板凿孔焊接注浆管等直径小导管来封堵。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。钢管与孔壁之间封堵如图所示。

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高压注浆：利用注浆泵将配比浆液压入孔内，通过钢管壁注浆孔来加固地层。注浆浆液采用水泥-水玻璃浆液，水泥水玻璃体积比1:0.5，水泥浆水灰比1：1，水玻璃浓度35波美度。水玻璃注浆初压力控制在0.5-1.0Mpa。注浆时插到孔底的塑料排气管冒出纯浆液后，用螺帽封堵排气口。注浆终压为2.0Mpa，并维持注浆稳压5～10min。

注浆结束标准：当注浆数量达到设计工程量，同时注浆扩散半径为50cm可视为注浆饱满；当注浆压力达到设计值，并稳压10分钟时，可视注浆结束。

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注浆结束后采用1：1的水泥砂浆填充无缝钢管。

注浆过程应派专人负责填写《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异常情况。

3.3.3施工注意事项

3.3.3.1应根据不同的施工地质情况，采用不同的钻头钻孔，一般情况下:当遇到孤石不能钻进时，采用冲击钻头，将岩石击碎；当为普通的稍软岩石或土质时，采用合金管钻头钻进。在钻进过程中围岩对管壁的摩阻力较大，前段开孔可采用φ125mm的钻头，后段根据需要可采用φ110mm的钻头，以使钢管

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容易顶入；当钻进过程中遇到特殊复杂的地质情况，不能钻进或钻进困难时，可先采用预注浆加固或跟管钻进的方法。

3.3.3.2钻孔质量：钻孔一般应比设计管径大20-30mm，钻孔平面径向误差不得大于20cm；当钻孔偏差超过规范要求时，停止钻进，并采用高强砂浆填充，强度达到一定要求后，从新钻进。

3.3.3.3管棚应按设计位置施工，有孔钢花管和无孔钢管交替布置，应先打有孔钢花管，注浆后再打无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜

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仪量测钻杆钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求要及时纠正。

3.4超前小导管施工

3.4.1施工准备（小导管制作）

3.4.1.1小导管采用壁厚4mm热轧无缝钢管，钢管前端呈尖锥状，尾部焊上Φ6加劲筋，管壁四周钻6mm压浆孔，但尾部有1m不设压浆孔。

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引言

当前,北京市的地下铁道建设步入了迅猛发展的快车道。为了迎接奥运会的召开及解决城市发展过程的环境交通问题,2008年以前将完成地铁5号线,4号线,10号线和奥运支线总长达80km以上的建设任务。地铁线路路经要尽量经过大的客流集散点,一般应结合城市道路网和客流流向情况,沿城市主干道和主客流方向布设。因而,地铁建设对于城市道路路面下埋设的各种管线的影响也就不可避免。

控制施工对于管线的影响在允许的范围内,保证管线在施工过程中始终处于可控状态下运行意义特别重大。在北京地区,受生产力发展水平的限制且地层条件允许,暗挖依然是地铁建造的主要工法。与盾构法相比,此种方法成本较低,但对周围地层的挠动相对较大。因此,深入开展地铁暗挖法施工中邻近管线安全保护技术的研究工作尤为重要。

1车站概况

呼家楼站是地铁10号线的中间站,位于东三环北路与朝阳北路交叉路口,与规划M6线呈十字换乘关系。车站沿东三环北路呈南北走向,受京广桥桥桩影响,站台分开设置在东三环北路两侧的辅路下,埋深10m,站长179.5m,起讫点里程K19795.566~K19975.066。车站设5个出入口,2组风亭、风道。

车站为分离岛式车站,为双线双洞,双层结构,有效站台长度120m,宽(6.0×2)m。结构断面为单拱单跨断面,相对标准岛式车站断面跨度减小,开挖宽度12.6m,标准断面开挖高度15.15m车站主体过管线段采用局部压低的单跨平顶曲墙断面在本站与M6线换乘节点处,采用单跨直墙断面形式。车站采用洞桩法(PBA)施工。

2车站过污水管施工方法

在左线右导洞拱部右侧有一条沿车站纵向分布的污水管线,管径为1250mm,其内底面距导洞最近距离为1285mm。该管线修建于20世纪70年代,采用顶管工艺,常年流水,平均满管率为50%以上,高峰期排水量为0.27m3/s。污水管在主线与M6线交汇处有一检查井,编号C,位于东三环东辅路上。检查井室高3.1m,长×宽为2.6m×2.6m,井底距离导洞最近为500mm左右,此处为整个施工的重点、难点。

现导洞标准断面已施工完成,两端均进入挑高段7m,剩余34.2m未开挖。由于该污水管线管径大、水流急、距离导洞近、修建年代久远,同时导洞断面高,施工安全风险相对较大,在该段导洞施工过程中将采取有效措施,减少洞室开挖给周围土体带来的变形沉降,保证管线安全。

先引排、后加固、再施工。即导洞施工前在地面对该污水管线实施截流引排,减少导洞施工期间管内水流量,在洞内采用超前小导管及上半断面注浆加固地层,台阶法开挖导洞,控制洞室收敛变形和地层沉降。

左线右导洞开挖设两个工作面,分别由南北相向开挖。因在车站换乘接点处(K19872.7右侧)有一污水检查井(井C,井身为砖砌结构),一条来自朝阳北路的污水管(内径900)汇入该井,井位距离北端开挖断面为3m,为增加施工时的安全性,先从接近该井的北工区侧开挖断面施工上台阶,进行试探开挖,待北端断面通过后再进行双向施工。

2.1超前探测前方地层情况

断面开挖前,在拱部靠近污水管线一侧布设3根超前探孔导管,长4m,用风镐顶入后拔出导管,根据孔口渗水及导管内土质情况判定前方地质情况,如导管孔内有水渗(或流)出,表明污水管线漏水或前方存有水囊,这时立即封闭掌子面,下管引排,如长时间水流不断,则表明污水管线渗漏严重,则采取压注水泥水玻璃浆液对地层进行加固处理,直至潜水被全部封堵为止。

2.2选择合适的开挖作业时间

该污水管主要引排附近街区的生活污水,流量最大时为早、中、晚三个时段,在该段施工时避开水量最大时段,严禁在夜间22:00至次日早5:00这一时段施工。

2.3作业顺序划分

该段导洞最高段面(9m)全长24.8m,施工分三台阶进行,上台阶高2.7m,中台阶高3.45m,下台阶高2.85m,先施工上台阶,设置临时仰拱,采用Ⅰ16工字钢,每榀布设,网喷30cm厚C20混凝土,上台阶贯通后施工中下台阶,在距底板4.4m高位置设置一道Ⅰ16钢支撑,每榀布设。在上台阶底部及中台阶底部设置锁脚锚管,长3m,每榀布设一次。

2.4全断面加固措施

1)导管加工。

导管加工同超前导管,拱顶外排和内排小导管采用Ф32mm,L=3.0m,壁厚3.25mm的无缝钢管制作,环向间距30cm,纵向间距50cm,交错布置。掌子面用Ф32mm×3.25mm无缝钢管,长度5.0m,间距80cm,梅花形布置。

2)注浆。

a.钻孔:钻机就位后,开始钻孔,钻孔时应注意钻机的大臂必须紧顶在掌子面上,以防止过大颤动。钻机先低速开孔,孔深达30cm后,方能转入正常钻速。钻孔时要控制好进水量,防止坍孔。

b.受钻杆自重的影响,钻杆钻孔方向(特别是拱顶和拱脚处)要有一定的仰角,根据施工设计要求,钻孔有5°~10°的外插角。

c.安装注浆管:在注浆管加工时先在管上钻好Ф8mm、间距20cm梅花形布置的出浆孔。注浆管与钻孔之间采用锚固剂封堵。

d.压水试验:检查机械运行情况、各管路封闭情况和进浆管的进浆情况,试验压力一般不低于1.2倍~1.5倍的注浆终压,也可以根据施工现场酌情处理。压水试验进行三次,每次5min。压水试验完后,要把水放掉。

e.注浆:压水试验结束后,在不停泵的情况下开始注浆,注浆时应先注入一定量的稀浆后再逐步加大浆液的浓度。浆液配合比根据土体类型通过试验取得最佳的配合比。注浆时及时调整注浆液的配合比即压力,以期达到良好的效果。

3车站过雨水管沟的施工方法

在车站结构上方有两条雨水管线,分别是位于车站结构右线上方的Ф700雨水管和车站中部的Ф1050雨水管。在降水过程中车站主体上方多处渗漏,渗漏处有泥砂、泥浆流出。为了消除安全隐患,保证主体结构扣拱施工的正常进行,对超出车站两端各50m范围内(长约300m)对车站上方的Ф700和Ф1050雨水管采取疏通、堵漏处理。

3.1施工工艺

针对工程实际情况拟配备施工经验丰富、有实际操作经验的技工来完成施工。施工工艺可分成以下四步完成:

1)清泥:人工采用自治的专用工具,进入管将管内沉积的污泥清出,由于此管内污泥多年沉淀,可能造成淤泥已经硬化。所以人员必须使用小型锹镐来挖除淤泥,但将泥运出却十分困难,所以使用曾经用过的自治工具将泥运出。

2)基层清理:负责彻底清除泥水,清刷基面,剔除松散破坏部位,剔凿管口,烘干创面,并作出标记。

3)基层维修:针对不同破坏情况,采用不同的方法,分层分部位维修创伤面。

4)养护:养护新修好的机面,使其牢固的粘结管口。

3.2施工工法

1)基础清理。在清理基本完成的情况下,为使修补后新旧材料结合牢固,必须将待处理的管线恢复原貌,整洁如新,这一点是保证维修质量的关键。为此必须做以下几个方面工作。

a.继续把残余的泥水彻底清理干净。并用高压清水冲洗需处理的部位,直至修理的部位呈现出原有混凝土界面为止。

b.钢钎、电动砂轮、电动钢丝刷将松散集料的部位剔除到实体,并将浮石、油污、尘埃、浮浆、水垢及被污涤侵蚀的部位彻底剔凿干净。

c.用烘干设备将破坏、空洞、裂缝部位彻底烤干,使其面干燥。

d.在渗漏现象发生段的每个井段有针对性地检查,认真检查井内、井筒、管身、接口。仔细排查,并针对破坏状况,部位,对其环裂、纵裂、砂眼、基础缺陷裂缝等不同的现象做出不同的标记,并制定不同的处理方案。

2)处理方法。

a.对于不大于5cm的孔洞,在涂刷界面剂后,采用环氧树脂加膨胀水泥及石英砂调配后的堵漏剂进行填实。

b.在充分干燥的情况下用美国产的3168防水聚合物砂系粘接剂对渗漏井身井筒部位及两侧数节管子进行涂刷(包括东西向的管段),一般涂刷三遍。

c.施工中为了防止隧道施工中可能再次出现的微裂,还可根据实际情况(在检查井中)铺设硅丙成膜材料,此材料具有一定弹性,可提高抗裂能力,无毒无味无污染等特点。产品尤其对建筑结构及管道防水有良好的效果。

d.管子接口处凿毛后,可在水泥防水砂浆中添加韩国产的甲基纤维素,对管口重新捻口抹带,防止管口漏水。

e.由于现对实际裂缝部位范围不明,施工量待其现场根据实际情况而定。

3)机具材料准备:烘干机、喷灯、各种材料、电动砂轮、钢丝刷、照明灯等。

4结语

1)在适当的地质条件下,采用双重管注浆代替冻结法施工,既可以加快施工进度,又可以有效节约工程费用

2)双重管注浆,应针对不同的地质条件和施工阶段,选用不同的注浆工艺,方能取得较好的止水加固效果

3)随着北京市暗挖工程施工的进行,将有越来越多的暗挖工程处于地下水位以下,本技术的运用为不存在降水条件或不允许降水条件下此类工程的施工提供了新的思路,为同类工程的施工提供了参考。

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