2、隧道大管棚施工作业指导书

目录

1 适用范围 (1)

2.设计情况. (1)

3 验收标准 (1)

4 作业准备 (1)

5 技术要求 (2)

6 施工程序与工艺流程 (3)

7 施工要求 (8)

8 劳动力组织 (8)

9 材料要求 (8)

10 机械设备配置 (9)

11 质量控制及检验 (9)

12 安全及环水保要求 (10)

隧道大管棚施工作业指导书

1适用范围

适用于中交二公局九景衢铁路JQJXZQ-5标项目隧道洞口段与明暗洞分界处大管棚及洞身大管棚施工作业。

2.设计情况

洞口长管棚设置导向墙，导向墙采用C20混凝土，截面尺寸为1m x 1m , 导向墙内设2榀118工字钢架，钢架外缘设①140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。长管棚规格为①108mm壁厚6mm无缝钢管，钢管奇数号采用钢花管，偶数号采用钢管，钢花管上钻孔径10?16mm的注浆孔，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm，管棚环向间距为

40cm，倾角为1 °?3°。

洞身管棚规格为①89mm，壁厚5mm的热轧无缝钢管及钢花管，管棚长度一般10m 一环，两环之间搭接长度不小于3m，管棚倾角不大于12 °。

3验收标准

3.1管棚所用钢管进场必须按批抽取试件做力学性能（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。

3.2管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。

3.3管棚搭接长度必须符合设计要求。

3.4注浆浆液的配合比必须符合设计要求。

3.5注浆压力必须符合设计要求，注浆浆液必须注满钢管及其周围的空

隙。

3.6管棚钻孔的允许偏差必须符合规范要求。

4作业准备

4.1技术准备

4.1.1岗前培训组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核

施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。对施工及操作人员进行岗前培训。

4.1.2技术交底施工前必须进行技术交底，实行三级交底制度。

4.1.3制定应急预案针对突发状况及紧急情况下的应急预案。

4.2完成临建场地营区标准化建设，相关技术施工人员进场齐全，相应施工设备符合开工条件，人员，设备，材料，开工报告，试验报表通过审批，

具备开工条件。

4.3所有原材料试验检测均满足设计及规范要求。

4.4现场施工机械，人员配置满足施工要求。

5 技术要求

5.1 洞口大管棚

5.1.1 设计参数

(1)规格：外径108mm ，壁厚6mm 热轧无缝钢管。

(2)管距：环向间距40cm 。

(3)钢花管上钻注浆孔，孔径10~16mm，孔间距15cm，呈梅花形布置，尾部长度不小于1m 不钻孔的止浆段。

( 4)外插角：为了防止钻头由于自重产生下垂，导致钢管侵入隧道开挖线内，外插角确定为1~3°。

( 5)注浆材料：水泥单浆液。 (6)设置范围：开挖轮廓以外拱部120°范围。

5.1.2中线、水平、断面和净空尺寸必须符合设计要求，并不得侵入隧

道建筑限界，放样时可将设计的轮廓线放大5cm。

5.1.3对本隧道大管棚施工宜采用引孔顶入法。

5.1.4洞口管棚须采用导向墙内埋设导向管定位，导向墙长为1m。导向

墙施工时应将导向管牢固、准确固定在拱架上，再浇筑混凝土。

5.1.5管棚节间用丝扣连接。

5.1.6管棚安装后，管口硬封堵钢管与孔壁间空隙，连接压浆管。

5.1.7管棚注浆前须将开挖工作面用喷混凝土封闭。

5.1.8管棚注浆应将钢管及其周围的空隙充填密实。

5.2洞身大管棚

5.2.1管棚规格为外径89mm，壁厚5mm，外插角不大于12 °，钢花管预留止浆段为150cm。

5.2.2洞身大管棚施工需要施工管棚作业空间，提前将拱部进行扩挖，提供管棚操作室。

5.2.3其它工艺与要求和洞口大管棚相同。

6施工程序与工艺流程

6.1大管棚施工施工工艺流程见图6.1.2。

6.1.1导向墙

在开挖轮廓线以外拱部120°范围内施作导向墙，断面尺寸为 1.0 X 1.0m，采用C25混凝土。导向墙设2榀I18工字钢，钢架外缘设140mm , 壁厚5mm导向钢管。导向墙施工主要包含导向墙开挖、钢架及导向管安装、模板支撑及模板安装、砼浇筑及养护等工序。

(1)在进行导向墙砼施工前，要加工支撑导向墙砼浇筑的拱架和模板。支撑拱架采用I18型钢2榀。测量队按照导向墙预留变形量进行测量放线，将导向墙轮廓线和导向管位置放出。

(2)导向墙可采用挖槽法施工。当洞口段挖方标高降至导向墙顶部时，导向墙作业处预留10m平台暂不往下开挖(其它部位可照常进行土方开挖), 由测量人员控制标高，放出导向墙的开挖线，用挖掘机配合人工进行挖槽，开挖完成后，基坑底部及边墙抹砂浆，作为导向墙浇筑的底模和边模。

洞口段长管棚正面布置图

图6.1.1示意洞口长管棚正面布置图

图6.1.2导向墙开挖

(3)基坑开挖完毕，安放钢拱架。钢架用冷弯机加工成型，分三节制作，在施工现场进行组装。钢架连接钢板连接，钢板预留螺栓孔，各节钢架用M27X 80螺栓连接。为保证拱架的稳固，两榀拱架间按2m间距设置①22

连接筋

图6.1.3 管棚引孔顶入法施工工艺流程图

(4)钢架安装完毕，即可安装导向管。导向管安设的平面位置、外插

角的准确度直接影响管棚的质量。首先在钢架外边缘按设计间距标出导向钢

管的摆放位置，外插角按0~3°设置，用水准尺配合坡度板设定导向管的外插角。导向管牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。在浇筑

混凝土前，将管口密封，防止混凝土堵管

（5）堵头模采用5cm 厚木板，拼装成弧形，其内面贴2mm 宝丽板。模板加固采用钢管进行支撑，内拉外撑的方式，以保证模板刚度和稳定性。拼装时，在模板间粘贴双面胶以保证拼缝不漏浆。顶模采用木模板，边浇筑边立模。在浇筑前，先沿结构边线布置模板架立筋，导向墙顶部40°范围内不采用模板，采用人工收面的方式以保证结构面平整光洁。

（6）导向管安装完毕，经检验合格后进行混凝土的浇筑。边浇筑边安装导向墙顶部模板。

①顶部模板采用5cm厚木板，每块模板长30cm,长120cm.。在浇筑混凝土前，设置两排①16钢筋，与在钢拱架上焊接，作为顶部模板的加固拉筋钢筋间距1m。浇筑混凝土时，每浇筑到一定层高，应停下来进行安装模板，模板安装的高度以便于混凝土振捣为原则，一般控制在2m 左右。模板安装完毕后，紧靠模板沿导向墙环向设置钢筋，钢筋与拉筋的外露部位焊接以加强模板支撑。然后继续浇筑混凝土，直至施工结束。

②导向墙施工完毕后，达到一定强度后及时开挖，露出钻孔一侧的混凝土面，但是预留导向墙下部的核心土，以方便钻孔施工。

6.1.2管棚钻机就位

大管棚施做前对隧道明洞部分开挖注意预留核心土，方便后期管棚钻机就位。

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。

6.1.3钻孔

（1）采用管棚钻机机进行钻孔。为了便于安装钢管，钻头直径采用① 127m m。钻孔先钻奇数孔，待奇数孔注浆完成后，方开始偶数孔钻孔。

（2）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

(3)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。

(4)钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

6.1.4清孔验孔

1、用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。

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、外插角、外插角。

6.1.5安装管棚钢管

(1)钢管在专用的管床上加工好丝扣，导管四周钻设孔径10 ~15mm 注浆孔(靠孔口1m处的棚管不钻孔)，孑L间距10~16cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。管棚钢管加工成4m和6m两种长度。钢管两端均预加工成外丝扣，以便连接接头钢管。接头采用外径114mm,壁厚6mm的外套钢管，套管长30cm

(2)管棚顶进采用管棚钻机的钻机推进器顶进。

(3)管棚单序孔第一节长4m,再接6m的钢管。双序孔第一节长6m,最后一节为4m钢管，以此将相邻钢管的接头前后错开。保证同一横断面内的接头数不大于50%

| 1D ~ 16 注浆孔

>1000 200

图6.1.4 管棚钢管加工示意图

6.1.6注浆

1、安装好有孔钢花管即对孔内注浆，浆液由ZJ-400高速制浆机拌制

2、注浆材料：注浆材料为1:1 水泥浆。

3、采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，注浆压力0.5?2MPa。管棚封堵塞设排气孔和注浆孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔继续注浆，达到设计注浆量后方可停止注浆。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。

7施工要求

7.1施工前检查设备运行是否正常，并检验钢管是否合格。

7.2钻孔前，精确测定孔的平面位置、外插角、外插角，并对每个孔进行编号。

7.3施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

7.4严格控制钻孔平面位置及外插角，管棚不得侵入隧道开挖线内，相邻

的钢管不得相撞和立交。

7.5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。

7.6掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

8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。

9材料要求

9.1洞口管棚采用①108mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，长度为30m , 每根钢管的长度分别为6m和4m ;洞身管棚①89mm热轧无缝感官，壁厚5mm。

9.2在末端的钢管有一端加工成尖形，其它钢管的两端均加工成丝扣，外丝口长度为15cm ;洞口管棚采用外径为114mm、壁厚6mm的外套丝扣连接，洞身管棚采用外径为95mm、壁厚6mm的外套丝扣连接吗，内丝扣长30cm。

9.3同一面上的接头不超过总管数的50％。钢花管上钻对穿钢管的注浆孔，孔径10~ 16mm，孔间距150mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段不小于1000mm，相邻两对孔线成垂直状态。编号为双号的钢管不开孔。

9.4为保证洞口长管棚施工精度，导向墙内设2榀118工字钢，钢架外

设①140壁厚5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊缝高度为：腹板hf=9mm，翼板hf=12mm。

10机械设备配置

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1座、混凝土振动棒2个、木模板、J3G-400A型型材切割机1台、型钢弯制机1台、BX1—400型交流弧焊机2台、砼搅拌运输车1 辆、ZLC50C装载机1辆。

11质量控制及检验

11.1质量控制要点

11.1.1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。

11.1.2施工中应严格控制钻机下沉量及左右偏移量。

11.1.3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相交。

11.1.4经常测量孔的倾斜度，发现误差超限及时纠正。

11.1.5掌握好开钻与正常钻进的压力和速度，防止断杆。

11.1.6施工注意事项：

1、钢管需按设计位置施工，注意运用测斜仪进行钻孔偏移度测量，严格控制管棚打设方向，并做好每个钻孔地址记录；

2、管棚施工时应对钢管主要材料进行材质检验

3、选用钻机首先应适合钻孔深度及孔径的要求，钻机要求平稳灵活，能在水平360°范围内钻孔，施钻时应有导向架

4、施工期间应遵守隧道施工技术安全规范。

11.2质量检验

11.2.1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。

11.2.2管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。

1123管棚搭接长度应符合设计要求。

11.2.4注浆浆液的配合比应符合设计要求。

11.2.5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。

11.2.6管棚钻孔的允许偏差应符合表11.2.1的规定：

表11.2.1管棚钻孔允许偏差

12安全及环水保要求

12.1安全要求

12.1.1管棚施工前应检验作业台架安全性能，施工过程中保持稳定

12.1.2大管棚施工前检查钻机、注浆机及配套设备、风水管等施工机具的安全性能。

12.1.3施工过程中确保钻机稳定牢靠，注浆管接头及高压风水管连接牢靠。

12.1.4管棚作业换钻杆及顶进钢管时，应防止钻杆、钢管掉落伤人。

12.1.5管棚施工时记录钻机钻机的各项施工参数，观察钻渣排出情况，与设计地质情况核对，出现异常及时报告。

12.2环水保要求

12.2.1对各类施工机械，机具采取定人定点控制，对操作人员进行安全，环保教育。

1222将施工场地和作业面限制在工程建设允许的范围内，合理布置，规范

围栏，围护，做到各种标牌清楚，齐全，标识醒目，施工场地整洁文明。

12.2.3采用先进的环保施工机械，采取设立隔音墙，隔音罩等消音措施降低施工噪音。

12.2.4设立专用排浆沟，集浆沟，对废浆，污水进行集中沉淀处理后，再排放至指定位置，认真做好无害化处理，从根本上防止施工废浆乱流。