隧道工程管棚施工作业指导书

1、隧道工程管棚施工作业指导书1、编制目的指导本标段隧道工程的洞口、 洞身长管棚施工， 保证工程质量和施工安全。2、适用范围本标段设计有洞口、洞身长管棚超前支护的工点。3、职责分工由试验人员检测原材料、成品质量，判明合格后方可用于施工。由工程部进行施工方法控制， 并根据试验结果对施工方案进行改进。由安质部进行施工质量和安全控制。4、编制依据 - 技术标准质量标准客运专线铁路隧道工程施工技术指南（TZ214-2005）；客运专线铁路隧道工程施工质量验收暂行规定（铁建设 2005160 号）；各隧道工点洞口长管棚施工设计图。5、洞口大管棚施工参数5.1 原材料要求导向管： 140mm， =5mm热轧无

2、缝钢管，长度 1m。管棚钢管： 108mm， =5mm热轧无缝钢管。导向墙： C20混凝土，厚度 100cm，宽度 100cm。5.2 技术参数管距：环向中中 40cm。倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角 1 3。钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于5cm。6、管棚施工长管棚需设子导向墙，按拱部150范围计算，采用C20砼，截面尺寸为1m1m，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。为保证长管棚施工精度，导向墙内设2 榀 I22a 工字钢，钢架外缘设 ?140 壁厚 5mm导向钢管，钢管与钢架焊接。钢架各单元由 16mm厚连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处

3、焊缝宽度：腹板 hf =9mm，翼缘 hf =12mm。管棚施工主要工序有： 洞口开挖，洞口初支防护，锚桩加固底脚，拱架定位架设连接固定及锚固固定， 预埋导向管定位焊接，导向墙挂模浇筑，搭设平台，安装钻机，钻孔，安装管棚钢管， 管内外注浆。管棚施工工艺流程图见附图。6.1 长管棚及钢筋制作管棚采用?108mm热轧无缝钢管，壁厚5mm，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，长度为15cm，采用?114mm壁厚 6mm的外套丝扣接头钢管连接工艺。奇数孔采用钢花管，偶数孔采用钢管，施工时先打设钢花管，然后打设钢管，同一面上的接头数不超过总管数的 50。钢花管上钻孔注浆，孔径 10

4、16mm，孔间距 150cm，呈梅花形布置，尾部留步钻孔的止浆段 150cm，编号为偶数的不开孔。为提高管棚的抗弯能力， 可在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋为16 螺纹钢，固定环为?42 钢管。固定环采用短管节，节长35cm，将其与主筋焊接，间距1.5m。6.2 导向墙浇筑及导向管预埋导向墙采用明挖，立两榀I22a 拱架灌注砼形成；导向管采用钢拱架定位预埋。6.2.1测量放样采用全站仪对隧道轴线及导向墙施作断面进行细部放样。6.2.2开挖开挖台阶根据测量放样确定导向墙位置，采用挖掘机配合人工进行施工，开挖过程中应减少对围岩的扰动，留核心土。6.2.3洞口初支防护对

5、洞口进行喷锚加固， 加固参数由现场技术员按照设计图进行交底。6.2.4导向管埋设开挖后先进行导向管的定位埋设。导向管采用三环钢拱架焊接加固定位。拱架按设计尺寸制作，按设计里程及标高进行安装加固，对前后端导向管焊接点位进行放样，将导向管和定位角钢焊接于拱架上。6.2.5导向墙模板及加固模板采用木板挂模，对拱架应做适当加固。6.2.6导向墙灌注砼灌注 C20砼，厚 100cm，对模板支撑进行观察，发现变形及时处理，确保导向墙的位置。6.3 钻孔施工时，摆好管棚钻机，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。为保证钻孔方向，钻机钻速及顶推压力要调到较小位置。钻孔采用管棚钻机。钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管

6、，开始施钻。刚开始施工时要低速低压，钻深1m后转入正常转速，压力可升至 1.0Mpa。第一根钻杆外露0.2 0.3m 时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣） ，钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。按此安装第三根、第四根或更多根，直到钻到设计长度。换杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格的及时更换，以保证正常作业。钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进或者采用套管跟管钻成孔。6.4 安装管棚钢管引导钻孔钻完毕后，将钻头退出，钻杆全部卸下，将预先加工好的钢管安装在大臂上， 低

7、速推进钢管，其冲击压力控制在 1820Mpa，风压控制在 4.0 6.0Mpa。当第一根管推进孔内外露 3040cm 时，停止钻进，使顶进的联接套与钢管脱离，大臂退回原位，人工装上第二节钢管，大臂低速钻进，使其对准第一节钢管端部 ( 严格控制角度 ) ，人工持钳进行钢管联接， 使两节钢管在联接套处联成一体， 钻机再以冲击压力和推进压力顶进钢管。 接同样的方法继续加长钢管至设计长度。用小钻头第二次钻进，将管内的残渣清除。6.5 管棚钢管注浆6.5.1压水试验压水试验的目的主要是测定岩层吸水性， 核实围岩渗透性， 为选择泵压、浆液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。开泵前应先将吸浆管伸入水桶，

8、 待泵吸水性正常时， 关闭注浆球阀，观测泵压。压力表正常时，持续5min 不出故障即可。6.5.2水泥砂浆的配制浆液采用水泥浆液注浆（水泥浆液水灰比为1：1），浆液配合比需进行现场注浆试验，根据实际情况确定注浆参数。6.5.3注浆施工操作要求及注意事项检查各种机具，进行试运转。准确测定孔位， 按照设计的外插角采用钻机顶入，其顶入长度不小于管长的 95。注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.5 2.0MPa，注浆终压为注浆压力的23 倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆 10min 以上，进浆量为 2030L/min ；注浆结束后用 M10砂浆填充钢管， 以增强管棚的强度。 注浆过程中设专人做好记录。注浆达到需要的强度后方可进行开挖。注浆过程中严格控制注浆压力， 防止引起地面隆起， 注浆顺序由拱脚向拱部逐管注浆。注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染采取相应措施。6.5.4钻孔及注浆机具设备钻孔及注浆机具设备见下表1。表 1钻孔及注浆设备表序号设备名称规格型号备注1管棚钻机KSZ1002挤压式注浆泵3输浆胶管4闸阀5搅拌机6储浆桶自制7配浆桶自制8孔口封闭器自制7、质量检查内容参照客运专线铁路工程施工质量验收标准应用指南第