管棚施工作业指导书

管棚施工作业指导书1.适用范围超前管棚适用条件为洞口Ⅴ级及以下围岩，无自稳能力，洞身浅埋偏压段；适用范围为隧道进出口及浅埋段。

适用于本线隧道φ89、φ108等规格大管棚施工作业。

管棚施工位置包括洞口管棚和洞内管棚。

2.作业准备(1)施工前必须根据施工图标识的工程及水文地质资料进行研究。

(2)按照设计并结合现场情况，选择超前支护方案。

(3)根据工程进展情况，提前加工好大管棚。

(4)根据现场的地质条件进行试验来确定注浆液的各种参数，来指导现场施工。

(5)检查机具设备和风、水、电、等管线路，并试运转，确保各项作业正常进行。

(6)对极其松散、破碎、软弱底层，或在大量涌水的软弱地段以及断层破碎带的隧道（开挖到达时将发生坍方、突水或Ⅴ～Ⅵ级软弱松散围岩段），必须研专门的设计方案或经批准的方案，在开挖前进行超前支护及预加固，提高围岩强度、自稳能力和止水能力，确保隧道工程施工安全。

3.技术要求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。

施工中满足以下规范标准及设计文件：《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设【2010】241号《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》TB10753-2010；《铁路混凝土工程施工技术指南》铁建设【2010】241号《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424—2010）《铁路隧道工程施工安全技术规程》TB10304-2009《新建铁路宝鸡至兰州客运专线XXXXXXX隧道设计图》及相关设计文件。

4.施工程序与工艺流程4.1 Φ108管棚施工管棚施工设计见下图：(1)施工程序管棚施工程序有开挖管棚钻机平台，导向墙施工，搭设平台，安装钻机，安装管棚钢管，注浆。

施工工艺流程见下图。

图4-1 管棚施工工艺流程图①开挖管棚工作室施工中应参照设计、规范、既有技术等开挖管棚平台空间。

洞口大管棚可利用土台作为施工工作面；洞内须加大开挖拱顶断面70cm，形成纵向3m的管棚空间。

管棚施工作业指导书一、管棚施工参数1、原材料要求1）导向管：内径φ120，δ=4mm热轧无缝钢管，长度2m。

2）管棚钢管：φ109mm，δ=6mm热轧无缝钢管，长度48m。

4）套拱：C25混凝土，厚度60cm，长度200cm。

2、技术参数1）管距：环向中～中1-1.5倍管径。

2）倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角1°～3°。

3）钢管施工误差：径向≯20cm，相邻钢管方向≯10cm，外插角允许偏差1°。

二、管棚施工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,套拱装模浇注混凝土，搭设平台，安装钻机，钻孔，安装管棚钢管，管内外注浆。

棚管施工工艺流程图见图1。

1、长管棚及钢筋制作管棚采用Ф109mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，总长48m，每根钢管的长度分别为6m和3m，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，采用壁厚6mm的外套丝扣连接或采取焊接工艺.同一面上的接头不超过总管数的50％。

管除尾端(与注浆泵相连的一端)有2米不加工成泄浆孔外，长管棚分单双号制作，双号管为无孔钢管，单号管为有孔钢管，单号有孔长管棚钢管加工如下图所示。

按梅花形交错布孔以加大浆液渗透能力，相邻两对孔线成垂直状态.单号长管棚钢管加工示意图2、套拱浇注及导向管预埋套拱采用明挖，立拱架装模浇注C25混凝土形成；导向管采用钢拱架定位预埋。

2.1测量放样采用全站仪对隧道轴线及套拱施作断面进行细部放样。

2.2开挖根据测量放样确定套拱位置，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，保留核心土,核心土宽1-1.5m,高1m,以利于前期端部稳定及安装钢拱架的安全.2.3洞口初支防护对洞进行喷锚加固,加固参数另见交底.2.4套拱基础为减少套拱下沉及后期开挖稳定,套拱要求地基承载力不小于250kpa,若地基承载力不满足要求时应该进行还填处理或扩大基础，必要时采用锚桩加固底脚处理。

中铁十三局集团有限公司施工过程控制标准化管理手册（隧道分册）管棚施工作业指导书编制：审核：批准：目录1.目的 (1)2.编制依据 (1)3.适用范围 (1)4.施工准备 (1)4.1技术准备 (1)4.2施工准备 (1)5.劳动力组织 (1)6.材料要求 (2)6.1棚管加工 (2)6.2水泥 (3)6.3砂子 (3)6.4水玻璃和外加剂。

(3)7.主要施工机具设备 (3)8.先钻孔后插管引孔导入法施工工艺流程 (3)9.引孔导入法的施工方法 (4)9.1管棚设计 (4)9.2管棚工作室（套拱）施工 (5)9.2.1洞内管棚工作室 (5)9.2.2洞外套拱导向系统 (5)9.3搭钻孔平台安装钻机 (7)9.4钻孔 (7)9.5清孔验孔 (7)9.6安装管棚钢管 (8)9.7注浆 (8)10.质量控制要点 (9)10.1质量控制标准及检验方法 (9)10.2质量控制要点及措施 (9)11.常见问题及处理方法 (10)12.安全及环保要求 (10)12.1安全控制要点及措施 (10)12.2环境保护 (11)13估算指标 (11)管棚施工作业指导书1.目的明确隧洞特殊地段管棚施工作业工艺流程、操作要点和相应的工艺、质量标准，指导、规范管棚施工作业。

2.编制依据《铁路隧道施工规范》（TB10204-2002）《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204-2008）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）3.适用范围管棚主要适用于较大、大跨度隧道地质破碎、覆盖浅的出入口，地质破碎的浅埋段，地面有重要建筑物地段以及下穿河床、湖底或海底地段等。

在隧道预支护作用中主要是提高拱部以上土体的承载力，加固隧道围岩和控制地表沉降，确保隧道施工安全。

4.施工准备4.1技术准备⑴备齐施工设计图纸及有关技术资料，并组织技术交底和复核；⑵施工前按设计要求选定各种原材料并进行配合比试配、选定；⑶根据现场的地质情况进行实验确定注浆液的各种参数。

隧道管棚施工作业指导书一、锚管的施工工艺及作业程序1、工艺流程（见图1）2、钻孔准备工作为防止钻孔偏斜，首先施工套拱砼作导向墙，用经纬仪，水平仪器在端墙面上根据坐标法放出锚管的空间位置，并做明显标志，再搭设钻孔平台，准备锚管材料、水泥、注浆机等。

施工准备（1）施工套拱（2）制作超前导管图1 工艺流程3、安装钻机锚管钻机采用重庆探矿机械厂生产的MGS—50型钻机，施钻前，先检查平台是否稳固，防止施钻时因钻机不均匀下沉摆动、位移、倾斜而影响钻机方向偏位。

4、钻孔施钻时，钻机大臂必须顶在端墙面上，以防止钻杆在推力和振动力的双重力作用下上、下颤动，导致钻孔不直，钻孔时，把扶正器套在钻杆上（钻杆每节长1.2~1.5米），随钻杆钻进向前平移。

钻机开孔进要低压力，待成孔1.0m后，压力逐渐增大，转速升至正常运转，第一节钻杆钻入土层后，尾部剩余20~30cm时，停止钻进，钻机退回原位，人工装入第二根钻杆，换钻杆时，注意检查钻杆是否弯曲、有无损伤、中心孔位是否畅通，并用测斜仪器检查钻孔质量，偏离时及时调整。

在施钻进程中及时记录和绘制孔位布置图（管棚注浆记录见附表一）。

5、钢管及注浆管制作与安装①钢管按设计要求，根据钻孔场地情况可分段下入，在孔口连接，或在孔外一次连接。

钢管表面按设计要求置压浆孔（钢管上每隔15cm 交错布眼），眼孔直径10mm，采用人工下入孔内，然后在管内插注浆管和排气管，并密封孔口。

因钻孔为仰角，故排气管要深入孔底。

②注浆孔在钻孔完成后下入注浆管，咬牙根据设计要求进行密封，且留出注浆泵接口，采用高压注浆。

6、锚管倾斜为保证钻孔方向准确，运用罗盘仪测钢管钻进的偏斜度。

7、锚管的注浆锚管的注浆材料为水泥砂浆，注浆顺序按锚管施钻顺序从下而上，从两端向中间叠加进行。

注浆设备材料及注浆参数为：（1）注浆机为UBJ-2灌浆泵。

（2）灌注浆液为水泥砂浆。

（3）水泥砂浆配合比为1：1（4）注浆压力：初压0.5-1.0MP a，终压2.0-3.0MP a，压力逐渐由小加大。

管棚施工作业指导书超前大管棚施工机理：洞口暗挖段考虑到埋深浅、易塌方，设计主要采用超前大管棚进行防护。

一般采用的进洞方法是：首先开挖明洞段拱部部分，并根据设计进行边、仰坡支护处理,再施做C25砼套拱，然后施作超前长管棚，最后在管棚支护下可以安全进洞。

在明暗洞衔接处设计有套拱，套拱拱部布设φ140×6mm导向钢管，进入暗洞时采用φ108×6mm长管棚超前支护，管棚中心距开挖轮廓线约40cm，外插角1～3°，采用φ108×6mm的无缝钢管制作，环向间距40cm，仰角1°（不包括路线纵坡），方向与路线中线平行.1 适用范围本作业指导书以洞口管棚施工工艺为主。

洞内管棚包括扩挖工作洞室和不扩挖工作洞室两种,管棚钻孔、安装、注浆施工工艺与洞口管棚施工工艺相同，洞内管棚施工只说明施工要点。

本作业指导书适用于新建张呼铁路隧道工程.2 作业准备施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管，立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口，即完成管棚施工.管棚完成后，借助上半断面台阶高度,进行暗洞侧壁导坑的上台阶开挖与支护工作，掘进约10~15m左右，开挖明挖段的下半断面。

明挖段下半断面随挖随喷混凝土防护，挖至两侧墙底标高后，及时施作两侧浆砌片石挡墙，同时进行暗挖段导坑下台阶开挖支护。

2。

1 机械配备表1 机械设备配置表表2 人员配备表洞口土方开挖须避开雨季施工。

开挖前先施工截水沟、天沟等排水系统，后进行洞口开挖。

明挖段开挖应自上而下逐层进行,随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。

至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时，垂直下挖至设定的上半断面底部，临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面.沿开挖轮廓线环向掏槽，安装3榀型钢钢架（型钢尺寸按设计文件），浇筑混凝土，为暗洞开挖作准备.如图1所示。

图1 明挖段开挖示意4 施工工艺流程及操作要点4.1 套拱施工管棚施工前应先施工套拱,利用套拱进行导向，同时借助混凝土套拱稳定仰坡面山体。

编号：XX-01管棚施工作业指导书编制：审核：批准：中国XX公司XX铁路工程指挥部二零一四年三月目录1 适用范围 (1)2 作业准备 (1)3 编制依据 (1)4技术要求 (1)5工艺流程及施工程序 (1)6施工要求 (4)7 材料要求 (4)8 劳动力组织 (4)9 机具配备 (5)10 质量要求 (5)11 安全及环保要求 (6)隧道管棚施工作业指导书1 适用范围适用于中国路桥XX铁路I标隧道松散、软弱、砂砾地层或软岩、岩堆、破碎带，以及隧道进出口、斜井、橫洞进口地段的管棚施工。

2 作业准备⑴材料准备；在隧道未施工时，现场技术人员应提前按照设计要求进行编制所需材料计划。

⑵管棚用材料进场后有试验部门根据规范进行原材检验并出具实验报告，经现场监理检验合格后方可使用。

⑶根据双线隧道各工点相应配备人员、机具。

⑷施做前现场技术人员应按照设计要求对管棚钢管接头丝扣的加工制作、接头错开方式、安装等技术要求进行详细的交底。

⑸按隧道中线控制测量，测放出施做里程的高程和结构中心线，计算出管棚位置坐标，用红油漆在掌子面标注，利用全站仪测量方向，指导钻机就位、对孔。

3 编制依据⑴《铁路隧道工程施工技术指南》(TZ204-2008)⑵《铁路隧道工程施工质量验收标准》(J287-2004)⑶新建铁路成都至昆明线永仁至广通段施工图及设计附图4技术要求设计参数范围技术要求如下：管棚采用热轧无缝钢管制作，必要时钢管内安装钢筋笼。

钢管的直径108mm，钢管中心间距宜40cm；管棚的长度可根据地层选用，一般为10～40m；管棚的外插角一般为0°～3°（不包括线路纵坡），可根据实际情况作调整；管棚的设置范围一般为拱部161°范围；管棚的终端位置应达到防护对象的长度加上因开挖造成的开挖工作面松弛的长度，纵向两组管棚的搭接长度要符合设计要求应大于3m。

5工艺流程及施工程序5.1 施工工艺流程5.2 施工程序 5.2.1 施工准备开挖至管棚施作空间位置时，预留钻机作业平台，安设导向架，搭设作业平台架并固定牢固。

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》 TB10417-20033.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；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120o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。

管棚作业指导书1.适用范围适用于蒙华铁路MHTJ-4标段薛家畔1号隧道、薛家畔2号隧道、阳城隧道、青阳隧道、红石湾隧道、武家坡隧道、新窑隧道、银山1号隧道、银山2号隧道、银山3号隧道范围内所有隧道正洞、辅助坑道管棚施工。

2.作业准备2.1内业技术准备作业指导书编制后，应在开工前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。

制定施工安全保证措施，提出应急预案。

对施工人员进行技术交底，对参加施工人员进行上岗技术培训，考核合格后持证上岗。

2.2外业技术准备管棚实行工厂化生产，管棚全部在钢构件加工厂生产，其所需外业设施与钢构件加工厂同步建设完成。

3.技术要求3.1设计要求正洞洞口© 108超前长管棚用每节长4〜6m的热轧无缝钢管（壁厚6mm 以丝扣连接而成，施作范围为拱部120°。

钢花管上钻注浆孔，孔径10〜16mm孔间距15cm,呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。

导管中增设钢筋笼，以提高导管的抗弯能力，钢筋笼由四根①22主筋和固定环组成。

环向间距3根/m。

钢管轴线与衬砌外缘线夹角1〜3°。

注浆采用水泥浆液，土质地段不注浆。

水泥浆液水灰比1:1，注浆压力0.5〜2.0Mpa。

斜井洞口© 108超前长管棚设计要求同正洞。

洞口© 159超前长管棚采用双层支护，每层内长管棚钢花管环向间距40cm外插角0~3°,管棚采用热轧无缝钢管，每节管长4~6m,外径159mm 壁厚7mm 每节钢管两端均预加工成丝扣，以便连接接头钢管，施作范围拱部120°。

钢花管上钻注浆孔，孔径10~16mm孔间距15cm,呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm 导管中增设钢筋笼，以提高导管的抗弯能力，钢筋笼由四根①22主筋和固定环组成。

注浆采用水泥浆液，土质地段不注浆。

水泥浆液水灰比1:1，注浆压力0.5 ~ 2.0Mpa。

编制：审核：审批：1 大管棚超前支护1.1 主要设计参数主要设计参数:管长 15m ，管径Φ 108，壁厚 6mm, 采用热轧无缝钢管， 正洞顶部 150° 范围设置，环向间距中之中为 35cm ，外插角 1°；管内注浆水泥浆，配合比W:C=0.8:1.5~ 1；压力 0.5~1.0MPa ，终止压力为1.5~2.0MPa ，采用 R42.5 号普通硅酸盐水泥注浆参数在施工中进行调整确定，施工机具主要为管棚钻机和注浆泵等。

1.2 施工工艺见图 1-1 《大管棚超前支护施工工艺图》大管棚采用Φ 108 热轧无缝钢管、壁厚 6mm ，长 15 米，拱部布设。

环向间距均0.30m ，钻机就位钻机固定钻孔及接长钻杆钻杆退出分节顶进，焊接管棚钢管管棚钻机撤出注浆效果检查结束浆液制备测量布孔管棚采用花管注浆，浆液采用水泥浆。

管身钻孔，孔眼直径 6~8mm，间距为 0.5m，梅花形交织布置，最后两节管棚不钻孔；第一节管棚头加工成锥形，长度为 30cm；管棚间连接采用丝扣连接，每节管棚前端加工成外丝扣，后端加工成内丝扣，丝扣长度为 20cm；为防止浆液倒流，最后一节管棚尾部与止浆器连接，止浆器采用长 30cm 管棚和2cm 厚钢板制作而成，中间有两个Φ20 的圆孔，以备注浆时和排气排水用。

具体制作见图 3、图 4 和图 5。

4.1 大管棚施工流程详见图 4－1：4.2 搭设平台、安装钻机、测定孔位，详见图 4－2：管棚工作室拱部抬高80cm拱顶线孔口管管棚钢管1°掌子面墙底线Mk-5水平钻机方木垛方木垛4.3 管棚孔钻进施工4.3.1 管棚孔开孔开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对组合好的钻具要检查丝扣联接是否 密切。

由于考虑到钻孔时钻具下沉、路线曲线的影响，必须计算管棚打设的仰角及外 插角，在架好钻机、调整好孔位的水平偏角及仰角后，用翼片式螺旋钻进法钻进。

每一个 钻孔安装孔口管，孔口管用ф107mm 无缝钢管加工。

1. 目的：指导管棚作业人员进行管棚超前支护作业2. 适用范围：本作业指导书适用于隧道管棚支护作业3. 管棚作业3.1 原材料Φ108X6mm钢管、Φ125的连接套管、止浆塞，浆液采用纯水泥浆，水灰比建议0.45:1。

3.2 工具凿岩机、十字形合金钻头，打击套筒、力矩或套筒板手，锚杆拉力计、木楔。

3.3 操作规程3.3.1.锚杆施工工艺A.机械锚杆施工工艺钻孔—清洗眼孔—插入杆体—固定锚头—安装垫板。

3.3.2.具体操作A.钻孔a.根据设计要求定出锚杆位置（孔位允许偏差±150mm）。

b.根据锚杆孔径尺寸要求，选择钻头尺寸。

钻孔时，力求保持直线并与所在部位的岩层主要结构面垂直。

c.钻孔到设计深度后，用高压水将锚杆孔冲洗干净。

B.中空锚杆安装a.锚杆的安装先锚后灌法：钻孔后，用高压水清孔，中空锚杆安装锚头，插入锚杆，安装止浆塞、垫板及螺母，灌注纯水泥浆，孔口堵塞。

3.4 施工注意事项3.4.1.杆体插入锚杆孔内，应保持位置居中，插入深度应满足设计要求，插入困难时，可采用自钻式锚杆。

3.4.2.注浆前检查注浆机等设备是否运转正常，水电等是否满足施工。

3.4.3.锚杆必须安装垫板，垫板应与喷砼面紧贴，保证注浆过程中不会漏浆。

3.4.4.钻到设计深度时，流出的岩粉呈黄色或褐色或钻头冲击声异常时，说明遇到软弱的岩石或破碎夹层，须变更锚杆的深度与位置。

诸永高速公路温州段第十二合同段隧道锚杆支护作业指导书中铁十局集团二公司诸永高速第十二合同段项目部2005年5月8日。