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隧道长管棚专项施工方案

单位：XXXX项目经理部

隧道长管棚专项施工方案

适用于红池隧道和转心湖隧道Ⅴ级以上浅埋、软弱、破碎带围岩隧道洞口超前支护。

⑴在施工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计GB／T 36716-2018 节能评估技术导则 燃煤发电项目，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题。

⑵熟悉规范和技术标准，查阅相关施工案例，认真调查隧道围岩地质情况、了解施工条件、技术水平和设备装置的施工参数。

⑶制定施工安全保证措施，对施工人员进行技术交底，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。

⑴管棚钢管、钢架、导向管、注浆材料等施工材料的采购，钻孔、注浆等设备的选用与采购。

⑵材料的试验，配合比的设计。

⑶施工场地的平整，水、风、电的设置，其他辅助措施的准备。

⑷施作护拱（洞口），清理好管棚施作的端墙面并进行施工测量与放样，准备安设定位钢管。

⑴检查开挖的断面中线及高程，开挖轮廓线符合设计要求。

⑵钢架安装垂直度允许误差为±2°，中线及高程允许误差为±5cm。

⑶在钢架上沿纵向钻设管棚孔，其外插角以不得侵入隧道开挖轮廓线，方向角误差不大于±1°，孔深40m，误差不大于±5cm孔径比管棚钢管直径大20～30mm，钻孔环向每米3根。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。

⑷必须保证开挖后管棚钢管有足够的超前长度，采用φ114车丝无缝钢管进行连接，连接钢管长度30cm，丝扣长度不小于15cm。

⑸管棚钢管采用热轧无缝钢管，并分段安装。钢管外径为108mm，每段长度为3m、6m两种，隔一孔的第一根钢管设置为3m，其余为6m钢管。接头在隧道横断面上错开，同一截面内的接头数量不得超过50%，接头至少要错开1m。

⑹钢管内注入水泥浆。水泥浆用注浆泵灌注。封堵塞有进料孔和出气孔，当出气孔流浆后，方可停止压注。

⑺满足设计文件及隧道规范的其他技术要求。

施工准备(场地平整、施工平台搭设)→测量放样→钻机就位(校正角度)→上钻具和套管→钻进→退钻杆和钻具→管棚加工及安装→封闭管尾→注浆施工。

详见附后“管棚施工工艺流程图”。

管棚施工前先对管棚施工方法、施工技术进行详细的了解。

⑴测量组根据设计的隧道纵断面线、隧道洞身轴线及洞身开挖轮廓线，放出隧道开挖轮廓线；施工队根据开挖轮廓线及测量技术交底，将上半断面轮廓线以外的土石方清除掉，要求清除面平整，圆顺；为了方便导向拱及钻机安装就位，垫设施工平台时在洞口预留长6m的核心土，顶宽度为6m，核心土的高度控制在管棚顶以下1m处；在紧靠核心土四周挖一条小沟，将掌子面的水排出。

⑵测量组检查开挖断面合格后，放出洞口钢拱架的具体位置、里程、高度，并布置好桩点、做好交底。

⑶施工队根据测量交底及现场桩点，安装洞口工字钢拱架，间距为符合设计要求，焊接牢固，用锁脚锚杆锁定锚固。用全站仪或经纬仪、水平仪将长为1米的导向管按照1～3°的外插脚精确定位，并用Φ22连接钢筋与工字钢牢固焊接为一整体。

⑷导向管安装完毕后，经测量组复测，满足精度要求后，安装模板，按照规范要求浇筑套拱混凝土，并养生。

5.2.2搭设作业平台

⑴钻机平台用钢管脚手架搭设，搭设平台一次性搭好，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。

⑴为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套与钻杆同材质，两端加工成内螺扣（钻杆首尾端外螺扣），联结套的最小壁厚≥10mm。为防止钻杆在推力和振动力的双重作用下，上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移。

⑵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。

⑶根据孔口管的倾角和方向，利用钻杆的延伸和吊锤准确确定钻孔的方向，即固定钻机。钻孔仰角的确定视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制1°～3°.利用钻机的变角度油缸，参照导向管的倾角确定钻机的倾角，确保钻杆线与开孔角度一致，以达到为钻进导向的作用。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20 cm～30 cm。

⑷钻机就位前，先利用M20的沉头螺栓将钻机固定在基台木上，再按确定好的方位角将基台木固定在搭设的井型钻进作业平台上，四周用横木支撑，必要时打设地锚。

⑸钻机开孔时钻速不易过高，钻深20㎝后转入正常钻速。第一节钻杆钻入岩层尾部剩余20～30㎝时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻秆,钻机低速反转，托开钻杆,钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆,并在钻杆前端安装好联结套,方向对准后联结成一体。钻孔达到深度要求后，按同样方法拆卸钻杆，钻机退回原位。

⑹换钻杆时，注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心喷水孔是否顺畅等，不符合要求的及时更换以确保正常作业。

⑺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。

⑻引导孔直径比管棚大20～30mm，孔深要不大于管长加减0.5m。

⑼钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

⑽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，并保留渣样，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。

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。

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1.1m处的棚管不钻孔)，孔间距15cm，呈梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔，锥形长度为10cm。

⑴管棚顶进采用装载机和管棚机钻进相结合的工艺，即先钻大于管棚直径的引导孔，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。施工前首先做好导墙，导墙长度大于明暗分界线50cm，按设计位置布孔、并标注，架设管棚钻机，配备电动油压钻机1台，钻孔及推进钢管，钻孔时钻机立轴方向必须准确控制，每钻完一孔便顶进一根钢管。钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。各钻孔均做好施工记录。

⑵接长钢管满足受力要求，相邻钢管的接头前后错开。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。

⑵注浆材料为M20水泥浆。其中水泥浆水灰比控制在1：1之间，注浆压力为0.5～2.0MPa。；坍方及围岩破碎且富水地段，在钢管内先放置Ф22钢筋和直径42mm×3.5mm钢管固定环（间距0.5m）组成的钢筋笼，再向管内注水泥浆。注浆结束后用M7.5水泥砂浆填充，形成钢管混凝土，增加强度。

⑶注浆量满足设计要求，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，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。

注浆从低向高进行。浆液由稀到浓,一般单管达到设计注浆量作为注浆结束的标准。当注浆压力达到设计终压10分钟后,进浆量仍达不到设计注浆量时,结束注浆。

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°，工点根据实际情况作调整。钻孔仰角的确定视钻孔深度及钻杆强度而定，一般控制在1°～1.5°。施工中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。

5.4施工突发事故处理

⑴钻进中坍孔及缩孔的处理

若发生塌孔及缩孔成孔十分困难，无法一次成孔。采用前进式预注浆成孔，初钻出一段后，通过钻杆进行孔内注浆，待注浆液达到一定强度后，继续钻进，以此循环施作，直到达到设计孔深。

在钻进过程中若经常发生掉块卡钻事故，采用在异径接头处镶焊硬质合金，一旦卡钻，施以少量循环水，再将以拉拔回归，较好地解决此问题。

⑶对漏浆及耗灰量过大的处理

若由于岩体破碎，浆液漏失严重，造成耗灰量过大。加浓水灰比，降低压力，把流量限制在10升范围内，过一段时间在慢慢提升压力，直到达到设计标准。如上述方法达不到效果，使用在浆液中加入速凝剂，间歇灌浆、灌注砂浆、停灌待凝等方法处理。

水泥：采用P.O42.5普通硅酸盐水泥。

钢花管规格：采用φ108mm壁厚6mm的热轧无缝钢花管,出浆孔直径为15mm，梅花型布置，间距15cm×15cm。原材料符合设计及技术规范要求。

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。

掌握技术标准、负责施工指导、监督施工质量、记录

测量放样、检查验收、并对整个施工过程进行摄像

凿孔施工、准备材料、安装导管

准备材料、制备浆液、搅动浆液、清洗设备

注浆泵的操作、维修保养及故障排除

电工、管棚加工、空压机司机等

（备注：以φ108为例组织）

注浆压力≥（10～12.5）MPa，排浆量≥100L/min，并连续注浆

HDT5250GJB8

⑴钢管的型号、质量和规格等符合设计和规范要求。

⑵超前管棚与钢架支撑配合使用时，与钢架焊接牢固。

⑶钢管插入孔内的长度不得短于设计长度的95%。

⑷钢管内注浆强度不小于设计和规范要求，管内灌浆密实饱满。

9.2.1参考的质量验收规范

《客运专线铁路隧道工程质量验收暂行标准》（铁建设[2005]160号）

9.2.2分项验收标准

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。

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。

管棚搭接长度符合设计要求。

检查数量：施工单位、监理单位全部检查。

海南某大厦改扩建工程弱电系统施工组织设计_secret注浆浆液的配合比符合设计要求。

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。

注浆压力符合设计要求，注浆浆液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。

管棚钻孔的允许偏差符合下表的规定：

检验数量：施工单位全部检查

GB 850-88标准下载检验方法：仪器测量、尺量