隧道管棚施工作业指导书

　　隧道管棚施工作业指导书

　　1 目的

　　明确隧道管棚施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，规范隧道管棚施工作业。

　　2 编制依据

　　⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-20**）

　　⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[20**]160号

　　⑶《新建铁路福厦线施工图设计文件》

　　3 适用范围

　　适用于新建铁路福厦线隧道φ89、φ108等规格大管棚施工作业。

　　4 工艺流程及技术要求

　　4.1 大管棚设计

　　本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。

　　设计参数：

　　①导管规格：外径89mm、108mm等，壁厚满足设计要求；

　　②管距：环向间距40cm；

　　③倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整；

　　④注浆材料：M20水泥浆或水泥砂浆；

　　⑤设置范围：拱部120°～135°范围；

　　⑥长度：10～40m。

　　4.2 大管棚施工

　　施工工艺流程见图1。

　　4.2.1 施作护拱

　　⑴混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部120o～135°范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，护拱内埋设钢筋支撑，钢筋与管棚孔口管连接成整体。导向墙环向长度可根据具体工点实际情况确定，要保证其基础稳定性。

　　⑵ 孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；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，防止浇筑混凝土时产生位移。

　　⑴钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由1～2台钻机由高孔位向低孔位进行。

　　⑵平台要支撑于稳固的地基上，脚手架连接要牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移而影响钻孔质量。

　　⑶钻机定位：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、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

　　4.2.3 钻孔

　　⑴为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ108mm或127mm。

　　⑵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。

　　⑶钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

　　⑷钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，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。

　　⑸钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

　　⑹认真作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，作为洞身开挖时的地质预测预报参考资料，从而指导洞身开挖。

　　4.2.4 清孔验孔

　　⑴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。

　　⑵用高压风从孔底向孔口清理钻渣。

　　⑶用经纬仪、测斜仪等检测孔深、倾角、外插角。

　　4.2.5 安装管棚钢管

　　⑴钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10～16mm注浆孔(靠孔口2.5m处的棚管不钻孔)，孔间距15～20cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。

　　⑵棚管顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔(Φ108 mm或Φ127 mm)，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

　　⑶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。

　　4.2.6 注浆

　　⑴安装好有孔钢花管、放入钢筋笼后即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制。

　　⑵注浆材料：注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。

　　⑶采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压2MPa，持压15min后停止注浆。

　　注浆量应满足设计要求，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，应调整浆液浓度继续注浆，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙充填饱满。

　　注浆时先灌注“单”号孔，再灌注“双”号孔。

　　4.3施工控制要点

　　⑴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。

　　⑵钻孔外插角1°～3°以为宜，工点应根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°。施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

　　⑶严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。

　　⑷经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。

　　⑸掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

　　5 劳动力组织

　　钻机操作工3～6人，管棚加工2人，钢管顶进8人，注浆6人。

　　6 机具配备

　　结合正常施工需要，管棚施工机械设备配置如下：

　　管棚钻机1～2台、电动空压机1台、注浆机1台、ZJ-400高速制浆机1台、混凝土拌合站一座、混凝土振动棒2个、钢模板、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、B*1－400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车（3.5m3）1辆、ZLC50C装载机1辆。

　　7 质量要求

　　7.1 质量验收规范

　　《客运专线铁路隧道工程施工技术指南》

　　《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》

　　7.2分项验收标准

　　7.2.1主控项目

　　●管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要求。

　　检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每60t为一批，不足60t按一批计。施工单位每批抽检一次；

监理单位按施工单位抽检次数的20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的10%进行平行检验，至少一次。

　　检验方法：施工单位检查每批质量证明文件并进行相关性能试验；监理单位检查全部质量证明文件和试验报告，并进行见证取样检测或平行试验。

　　l管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。

　　检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

　　检验方法：观察，钢尺检查。

　　l管棚搭接长度应符合设计要求。

　　检查数量：施工单位、监理单位全部检查。

　　检验方法：尺量。

　　l注浆浆液的配合比应符合设计要求。

　　检验数量：施工单位、监理单位全部检查。

　　检验方法：施工单位进行配合比选定试验；监理单位检查配合比选定单，并进行见证试验。

　　l注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。

　　检验数量：施工单位全部检查；监理单位按施工单位检查数量的20%见证检查。

　　检验方法：施工单位查施工记录的注浆量和注浆压力，观察；监理单位见证检查。

　　7.2.2一般项目

　　l管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：

　　管棚钻孔允许偏差

　　序号　项目　允许偏差

　　1　方向角　1o

　　2　孔口距　±50mm

　　3　孔 深　±50mm

　　检验数量：施工单位全部检查

　　检验方法：仪器测量、尺量

　　8 注意事项

　　大管棚必须在洞身开挖前完成。洞口开挖时应预留管棚施工台阶，搭设管棚施工工作室，钻机脚手架平台应支撑在稳固的地基上。在软弱围岩地段，立柱底应加设垫板或垫梁。

　　在施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息及时采取相应的措施以保证施工安全和施工质量。

采编：www.pmceo.cOm

篇2：隧道大管棚施工技术交底书

　　隧道大管棚施工技术交底书

　　施工标段：**公路**合同段

　　施工单位：***公司

　　工程名称：**隧道

　　施工部位：**

　　交底内容：大管棚施工技术交底

　　1、机具选择

　　管棚长度20m，管棚机型号KSZ100型。

　　2、管棚参数

　　(1)钢管布设在圆心角为150°的隧道拱部；

　　(2)钢管环向间距为50cm；

　　(3)管心与衬砌设计外廓线间距为40cm；

　　(4)倾角：仰角1°(不包括路线纵坡)；

　　(5)钢管施工误差：径向不大于20cm；

　　(6)管棚长度为20m，热轧无缝钢管Φ108mm，壁厚6mm，节长4m、6m；

　　3、工艺流程

　　施工工艺流程如图所示。

　　4、施工方法

　　管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱；搭钻孔平台、安装钻机；钻孔；清孔、验孔；安装管棚钢管；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。

　　(1)明洞边坡仰坡开挖支护

　　a明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。

　　b边坡防护应与明洞开挖同步进行：及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土及时封闭坡面。

　　c对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。

　　(2)施作套拱

　　a混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在明洞外廓线以外施作，套拱内埋设4榀工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管焊成整体。

　　b孔口管作为管棚的导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；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，防止浇筑混凝土时产生位移。

　　(3(搭钻孔平台安装钻机

　　a钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。

　　b平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

　　c钻机定位：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、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。

　　(4)钻孔

　　a为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ115mm。

　　b岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。

　　c钻机开钻时，可低速低压，待成孔1　0m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。

　　d钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。

　　e钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

　　e认真作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。

　　(5)清孔验孔

　　a用地质岩芯钻杆配合钻头(Φ115mm)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。

　　b用高压气从孔底向孔口清理钻渣。

　　c用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。

　　(6)安装管棚钢管

　　a钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻Φ8出浆孔(靠掌子面4　5m的棚管不钻孔)；管头焊成圆锥形，便于入孔。

　　b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(Φ115mm)，然后可用10t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。

　　c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。

　　(7)注浆

　　a安装好有孔钢花管后即对孔内注浆，注浆后再施工无孔钢管，无孔钢管可以作为检查管，检查注浆质量。

　　b注浆参数：水泥浆与水玻璃体积的比例为1∶0.5；水泥浆水灰比1∶1；水玻璃浓度35波美度；水玻璃模数2:4。

　　c采用KBY　50/70液压注浆机将双液浆注入管棚钢管内，初压0.5MPa～1.0MPa，终压2MPa，持压15min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，应调整浆液浓度继续注浆，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。

　　d注浆结束后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。

　　5、劳动力组织

　　管棚施工工序多，工种杂、技术性强、要求技术工人具有各方面独立操作能力，又能处理管棚施工中一般的故障，管棚施工的质量很大程度上取决于钻孔和注浆的质量。一台钻机三班作业劳力组织为：技术人员1人、机长1人、班长3人、修理工1人、电工1人、电焊工1人、钻工15人、合计23人。

　　6、质量控制

　　(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)钻孔仰角的确定应视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°，钻机最大下沉量及左右偏移量为钢管长度的1%左右，并控制在20cm～30cm。

　　(3)严格控制钻孔平面位置，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻的钢管不得相撞和立交。

　　(4)经常量测孔的斜度，发现误差超限及时纠正，至终孔仍超限者应封孔，原位重钻。

　　(5)掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

　　(6)在遇到松散的堆积层和破碎地质时，在钻进中可以考虑增加套管护壁，确保钻机顺利钻进和钢管顺利顶进。

　　交底人：签收人：日期：

篇3：大管棚预注浆施工方案

　　大管棚预注浆施工方案

　　1、大管棚施工

　　在暗洞进洞和II类围岩地段，采用大管棚预注浆超前支护，从而使开挖部位形成棚幕和一层壳体，大大增加了施工的安全性能。大管棚采用管棚钻机进行施工。

　　（1）管棚加工

　　大管棚采用Φ108，壁厚6mm，节长3m，6m热轧无缝钢管加工制成，管身钻孔，孔眼直径8mm，间距25cm，按梅花形交错布孔以加大浆液渗透能力，管头加工成锥形以便于送入，为确保接头质量，以长15cm的丝扣连接。钢管大样如图所示：

　　（2）管棚钻机施作大管棚

　　①测量放样出隧道设计轮廓线并按40cm间距标出管棚的位置。

　　②管棚钻机移动、定位。

　　③在标出的管棚位置上使用顶驱液动锤按设计角度2°～5°把套管与钻杆同时同步冲击回转钻入岩土层内至设计深度。套管与钻具同时跟进，产生护孔功能，避免内钻杆在提出孔后产生塌孔或涌水事故，提供临时护孔，方便往孔内插管注浆。穿孔完结后，先把套管内孔注水清洗洁净后，才把钻杆取出。套管仍保留在孔内供护孔作用。钻杆取出采用钻架配置的两度液动夹头，进行夹紧及卸拧钻具丝扣，避免使用手动扳手操作，增大了安全系数，减少了劳动强度。

　　④把按设计要求加工好的钢花管插入套管内，接头采用15cm长的厚壁管箍，上满丝扣。并把钢管轻轻打入岩土地内，以固定钢管不易滑出孔口。钢管接头应错开。

　　⑤钢管插进完毕后，取出套管，钻进其它孔眼。套管取出时，冒落的岩土会于孔内压紧钢管。钢管口与孔口周壁用水泥密封。

　　⑥接上注浆管，用高压把水泥-水玻璃浆压注入钢管，浆液通过钢管的孔眼注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层。

　　2、大管棚预注浆

　　管棚安装完毕后，即进入双液注浆，利用浆液的渗透作用，将周围岩体预先加固及堵住围岩裂隙水，既能起到超前预支护的作用，同时又加强了管棚的强度和刚度，注浆时要控制如下几点：

　　（1）注浆配合比

　　合适的浆液配比既能提高浆液的扩散加固范围又能控制浆液的凝胶时间，在施工过程中配比要控制在如下范围内:水泥浆水灰比为1：1；水泥浆与水玻璃体积比为1：0.5，水玻璃模数m=2.4，波美度Be=35。

　　（2）控制注浆压力

　　每根管的注浆结束与否，不是以时间来判断，而是以注浆压力来控制，当注浆压力持续升高，接近或达到注浆预定压力时，该管注浆才可结束。注浆初压0.5～1.0Mpa，终压2.0Mpa。注浆结束后用10号水泥砂浆充填管棚钢管，增强钢管的强度和刚度。

　　（3）注浆程序

　　当管棚安装完毕后，用小木楔在钢管与围岩壁楔紧，再用防水胶泥（锚固剂）将空隙封闭住。止浆板与注浆泵之间用管接器相连。管接器由Φ20闸阀和长10cm的Φ20的镀锌管制作，镀锌管两边加工成

　　丝扣。大样见下图：

　　注浆时一般总是先注无水孔，后注有水孔。在无水地段可从拱脚起顺序注浆。注浆速度根据注浆孔出水量大小而定，一般应从快到慢。注浆结束时将闸阀关闭，卸下进浆管，进入下一循环。

　　（4）注浆注意事项：

　　①时刻注意观察注浆管周围防水胶泥变化情况，防止浆液压力增加时将其冲裂。

　　②注浆前备足管接器。

　　管接器必须待浆液凝固后才能卸下，清洗后循环使用。

　　边仰坡面用网喷砼封闭，确保洞口施工安全。

　　3、机具设备（见下表）

　　主要机具设备

　　4、劳动组织

　　采用2班制，每班由36人组成，详见下表。

　　劳动力计划安排

　　5、技术质量要求及质量控制

　　（1）技术质量要求

　　确保渗浆孔的直径和数量，以保证渗浆效果；

　　①钻孔要求精度高，终孔位置准，各开孔的孔眼与终孔的孔眼均落在同一周界面上。避免较大的偏差与变形。

　　②管棚仰角按设计要求为2°～5°；

　　③管棚间距40cm；

　　④确保钻孔的同轴度，以避免管棚送入时受卡；

　　⑤钢管连接处不能在同一截面上，以免产生受力薄弱面，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错开1m。

　　⑥确保两节钢管之间的连接；

　　（2）质量控制

　　主要通过施工过程中的各工序操作、工艺参数等因素来控制质量，主要有：

　　①孔位误差不大于5cm，钢管施工误差径向不大于20cm。

　　②钻孔时要进行抽芯取样，核对地质资料，同时进行钻深记录，核对管棚长度与钻孔深度是否一致。

　　③用测斜仪经常进行测斜，确保管棚的精度。

　　④根据冒浆情况，调整注浆参数。

　　6、安全措施

　　（1）各种机具设备按照有关规程进行操作，专门设备由专人操作、养护维修。

　　（2）操作平台要经常检查，以免失稳。

　　（3）做好操作平台四周的围挡工作。

　　（二）进洞施工

　　待加固达到一定强度后，并完成洞口边、仰坡截排水沟后开始进洞施工。进洞采用超短台阶预留核心土法掘进，循环进尺控制在0.8m以内。凡能用十字镐、风镐挖动者，不用爆破。必须爆破时，采用浅眼松动爆破，严格控制药量，人工风镐修边，控制超欠挖，减少对围岩的扰动。开挖后，立即湿喷砼封闭、架设钢拱架、施做结构锚杆、二次复喷，并使每一分部支护尽快形成闭合的受力体系，确保顺利进洞。钢拱架在洞口连续设置4榀，进洞完成8～10m后，即进行二次模筑砼，以确保洞口段施工安全。

　　（三）洞身工程

　　1、Ⅱ类围岩施工

　　Ⅱ类围岩稳定性差，施工难度大，施工原则按"短进尺、弱爆破、早封闭、强支护、勤量测"掌握，施工前，沿拱部开挖轮廓线10cm处以外插角2°～5°度布设大管棚预注浆或注浆小导管（A匝道隧道）超前支护。详见上面《大管棚预注浆施工方案》及下面《小导管注浆施工方案》。

　　Ⅱ类围岩采取超短台阶预留核心土法开挖，台阶长2m，上断面出渣采用人工配小车出渣至下断面，下断面采用ZLC-40侧卸式装载机装渣，自卸汽车运至弃渣点，全断面衬砌紧跟，以人工风镐开挖为主，松动爆破为辅，每0.75m支立钢拱架一榀，开挖后立即进行锚网喷支护，及时封闭围岩，为减小马口开挖时因初期支护拱脚悬空引起的下沉，初期支护拱脚部位设双排锁脚锚杆加固，同时左右马口交错开挖。