管棚施工作业指导书

新建兰渝铁路 LYS-6 标段土建工程

大管棚施工作业指导书

编制人： 审核人：

中交第一航务工程局有限公司 兰渝铁路工程项目经理部三分部

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中交一航局兰渝铁路项目部三分部 隧道施工作业指导书

管棚施工作业指导书

1.适用范围

该作业指导书适用于新建兰渝铁路LYS-6标段DK470+918～DK500+992段隧道大管棚施工作业。 2.编制依据

《新建兰州至重庆线双线隧道复合式衬砌》，图号：兰渝施隧参I-100、I-101。 《兰渝铁路隧道施工图》，图号：兰渝施隧I-62、I-63、I-64、I-65、I-66。 《新建兰州至重庆线隧道附属洞室设计参考图》，图号：兰渝施隧参I-105。 《铁路隧道钻爆法施工工序及作业指南》 TZ231-2007 《铁路隧道工程施工质量验收标准》 TB10417-2003 3.作业准备 3.1内业技术准备

作业指导书编制后，应在各隧道大管棚施工作业前组织各洞口技术人员认真学习、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉相关规范和技术标准。 3.2外业技术准备

隧道架子队的生活、办公设施已经满足施工正常需要。 4.技术要求

4.1洞口段大管棚：设计参数：

①导管规格：外径108mm，壁厚6mm； ②管距：环向间距40cm；

③倾角：外插角1°，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°范围； ⑥长度：30m。

为提高导管的抗弯能力，可在钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为Φ18，固定环采用短管节, 节长5cm将其与主筋焊接，按1.5m间距设置。 4.2洞身段大管棚：设计参数：

①导管规格：外径89mm等，壁厚5mm；

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②管距：环向间距40cm；

③倾角：外插角6°～8°，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°范围； ⑥长度：10m，搭接长度不小于3m。 5.洞口大管棚工艺流程及施工要求

5.1洞口大管棚施工：施工工艺流程见图1。

图1 超前大管棚施工工艺流程图

钻进＋管棚体安装

安放钢筋笼

注浆 隧道开挖 o

开挖周边放样布孔 管棚钻机就位 一节管棚体安装结钻杆退回原位 继续钻进安装至设接长管棚 下一根管棚钻进 钻进结束 5.1.1施作护拱，C20混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部120范围内施作，断面尺寸为1.0×1.0m，护拱内埋设2榀I20b工字钢，钢架外缘设直径140mm，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，单元间由螺栓连接成型。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。

5.1.2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。

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中交一航局兰渝铁路项目部三分部 隧道施工作业指导书 5.1.3搭钻孔平台安装钻机

1）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。

2）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。

3）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。 5.1.4 钻孔

1）为了便于安装钢管，钻头直径采用Φ127mm。

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。

5）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。

6）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。 5.1.5清孔验孔

1）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。 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、倾角、外插角。 5.1.6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10～16mm注浆孔(靠洞口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。

2）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(Φ127 mm)，然后用装载机在人工配合下顶进钢管。

3）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。 5.1.7 注浆

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1）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。 2）注浆材料：注浆材料为M20水泥浆或水泥砂浆。

3）采用注浆机将砂浆注入管棚钢管内，初压0.5～1.0MPa，终压控制在2MPa为宜，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。 5.1.8施工注意事项

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）钻孔外插角以1°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。

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）管棚注浆前要充分做好各项准备工作，特别是机具设备应进行试运转。如发现问题，及时排除，予以修复，使其处于良好状态，注浆结束后腰尽快卸开孔口接头，冲洗管路，以免造成管路中的剩余浆液凝结、堵塞管路。

7）管棚注浆作业要前后配合，统一指挥，保证珠江计划的实现，以达到预期的目的和效果。操作过程中必须配备专业电工，以防电路、电器设备发生故障。 5.2洞身大管棚施工：

为避免洞身大管棚施工侵入隧道净空，洞内宜采用增设管棚工作室、安设导向架的方法进行施工，其施工工艺流程见图2。

5.2.1洞身大管棚施工除满足5.1.2～5.1.8条中有关要求外，还要参照以下要求进行。

1)施工工作室，工作室应比设计断面大30～50cm，工作室长度应满足钻机作业要求。 2)施工导向架，安装导向管，导向管长度为2～2.5m，管径应大于管棚直径20～30mm。 3)施钻作业平台必须牢固可靠，并能承受钻机的活载能力。

4)洞身大管棚施工应选择体积小、效率高、带有自动纠偏功能的钻机，以减少工作室的开挖量，提高施工效率和管棚施工精度。

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图2 洞身大管棚施工工艺流程图

扩大洞室、施工操作间

钻孔、下管 6.劳动组织

6.1劳动力组织形式：采用架子队组织形式，具体为架子队下属的支护班。 6.2施工人员应结合开挖作业面面积、机械、人员组合、工期要求进行合理配置。

6.3支护班人员配置：班长：1名；班组技术员：1名，班组质量员：1名，班组安全员：1名，作业人员至少6名。 7.材料要求

7.1大管棚用钢材的规格、型号、材质满足设计要求和国家有关现有技术标准的规定。 7.2钢筋、钢管等原材料应平直、无损伤，表面不得有裂纹、油污、颗粒状或片状老锈。 8.设备机具配置

电焊机：2～3台，钢筋调直机：1台，钢筋切断机：1台，大型潜孔钻：1台。 9.质量控制及检验 9.1 质量验收规范

《铁路隧道工程施工质量验标准》 TB10417-2003。 9.2分项验收标准 9.2.1主控项目

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施工准备 搭设施工作业平台 安设导向架 钻机就位 管棚加工 注浆 结束 中交一航局兰渝铁路项目部三分部 隧道施工作业指导书

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。

 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。  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。 5.2.2 一般项目

 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 1 2 3 检验数量：施工单位全部检查 检验方法：仪器测量、尺量

项目 方向角 孔口距 孔 深 允许偏差 1 ±50mm ±50mm o - 7 -

中交一航局兰渝铁路项目部三分部 隧道施工作业指导书 10.安全及环保要求

10.1注意施工用电，施工过程中须由专业电工保证用电安全； 10.2进入施工现场必须佩戴安全帽，不得穿皮鞋或便鞋上班； 10.3进入隧道施工必须现进行入洞登记。

10.4隧道内施工要注意注意洞内行车，确保施工安全； 10.5高空作业时，注意使用安全带、设置安全护栏；

10.6台架作业时，注意下方人员、行车安全，防止落物伤人毁物； 10.7注浆作业完成后要及时清理现场，做到文明施工。

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