一、目的
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。
二、编制依据
⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》（TZ214-2005）
⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》铁建设[2005]160号 ⑶《珠江三角洲城际轨道交通网东莞至惠州城际轨道交通项目施工图设计文件》
三、超前大管棚的适用条件及范围
本作业指导书适用于莞惠GZH-13标暗挖隧道洞口处加固及软弱围岩加固段采用φ108管棚加固的施工作业。竖井进入横通道及横通道进入正洞时和在需加固的浅埋暗挖隧道区段。
四、施工工艺及方法 4.1大管棚施工作业流程图 施工工艺流程见图一。 4.2施工工艺及方法 4.2.1钻机平台开挖
首先根据钻机自身高度确定台阶的开挖高度，由原地面自上而下挖台阶，仰坡面需竖直开挖，以便管棚导向格栅施作。当挖至台阶底部时，形成管棚钻机施作平台。考虑钻机平台高度不能满足导墙施作高度，需将开挖平台两侧以外的位置进行加深。开挖方法采用风钻打眼爆破，挖机挖装、汽车运输的方式进行。
4.2.2测量放线
首先复核线路中线、水平，根椐线路中心线控制桩及高程控制点在仰坡面标识出隧道中心线及外拱顶标高，并根据暗洞开挖轮廓线在仰坡面画出外拱弧，做为导向墙格栅的依据，并预留相应的沉落量。
中国土木工程集团有限公司 第 1 页 共 8 页
莞惠城际轨道交通项目GZH-13标 超前大管棚作业指导书 钻孔验收 测量放线 施工准备 安装导向管 搭设工作平台、钻机就位 钻孔 清孔 补孔 封闭、连接钢架结构 管棚加工 顶入管棚、安装止浆塞 原材料进场检验 喷射砼封闭工作面 初选浆液配合比 连接注浆管路、调试 压水试验 注浆作业 注浆效果分析 初配浆液试验注浆 确定浆液配合比 调整注浆参数 不合格 合格 结束 图一 管棚施工工艺流程图
4.2.3施作导向墙、安设导向管
竖井进入横通道处。利用竖井井壁做导向墙，预埋Ф127，长2000mm的管棚导向管。
横通道进入正洞处，施作导向墙，导向墙内设3榀格栅钢架，间距50cm，钢架参照相应的隧道断面钢架尺寸进行加工。在浅埋暗挖区间先施做管棚工作室并施作导向墙。导向墙内设3榀格栅钢架，间距75cm，钢架参照相应隧道断面钢架进行加
中国土木工程集团有限公司 第 2 页 共 8 页
莞惠城际轨道交通项目GZH-13标 超前大管棚作业指导书 工。钢架脚焊接30×30×1cm钢板，钢架间设置Ф22纵向连接筋，环向间距1.0m。钢架设完成后，进行导向管的埋设，导向管采用直径为127mm的无缝钢管，其壁厚为5mm，导向管的长度是2.0米，环向间距为0.3米，为了防止导向管发生位移，导向管按照设计要求焊接在钢架上。安装导向管时，应严格控制导向管的环向间距及纵向位置。为满足设计要求，可先在格栅钢架顶面标定出导向管的位置，并按间距、方向角要求布置导向管，导向管纵向与线路方向需一致，外插角角度为1°～3°。在管棚施工过程中必须保持导向墙的稳定，不偏移不沉降。导向墙必须置于稳定的岩层中，当地基承载力不足时应适当加固地基。
钢架架立导向管埋设完成后应及时报技术室及质检工程师复核及复检，待合格后报监理工程师三检，通过后方可进行下道工序施工，立模并浇筑混凝土。
图二 管棚工作室正面图
中国土木工程集团有限公司 第 3 页 共 8 页
莞惠城际轨道交通项目GZH-13标 超前大管棚作业指导书 图三 管棚工作室纵断面图
4.2.4钻孔
(1)钻孔采用管棚钻机进行，钻机平台的高度根据钻机的可调控范围以及钻孔顺序进行确定，由于钻机钻孔顺序按高孔位向低孔位进行，平台位置相应自上而下进行逐步降低，以满足钻孔需要，钻机钻孔的孔径为127mm。
(2)工艺要求
①钻机就位时用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线和导向轴线相吻合。
②需要打设钻机平台时，应满足承受机具、材料、人员荷载要求，连接牢固、稳定，防止施钻时产生不均匀的下沉、摆动、位移等影响钻孔的质量。
③钻孔时经常测量孔的斜度，发现误差超限应及时纠正，至终孔仍然超限者应封孔，原位重钻。
④在钻孔时，若出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。钻孔时，应认真填好钻孔记录，除记录钻孔深度、方向角外，还应根据钻孔出屑或取蕊情况记录不同孔时的围岩情况，达到超前探测围岩的目的。孔钻完之后应进行清孔。
4.2.5管棚的加工及安装
(1)成孔后要立即清孔并下管，以免因坍孔造成孔内堵塞而无法顺利安装。下管时需搭设脚手架平台，以人工推拉顶进为主，必要时辅以挖机推顶，下管时一般
中国土木工程集团有限公司 第 4 页 共 8 页
莞惠城际轨道交通项目GZH-13标 超前大管棚作业指导书 为6—10人。
(2)管棚分钢管及钢花管，施工时先打设钢花管并注水泥浆液，然后打钢管，以便检查钢花管的注浆质量。
(3)长管棚为直径为108mm、壁厚为6mm的无缝钢管。管棚管壁上钻孔，并呈梅花形布置其纵向间距为200mm、横向间距为100mm，尾部为不钻孔的止浆段2m。环向间距中至中35cm，距隧道初支外轮廓线30cm，外 插 角1～3°。钢管同一截面的接头数不得超过管数的50%。
图四 钢花管大样图
(4)管棚在安装前应对钻头或高压风对钻孔进行扫孔、清孔，清除孔内浮渣，确保孔径(孔径不得小于127cm)、孔深符合要求、防止堵孔。该管棚可采用顶进安装，逐节接长，用于接长管节的接头钢管用直径为114mm，壁厚为6mm的热轧无缝钢管。丝扣螺纹段长度大于15cm。
4.2.6注浆
(1)管棚及钢筋笼安装完成后进行注浆，浆液采用水灰比为1：1的水泥浆液，注浆顺序原则上由低孔位向高孔位进行。首先对钢花管进行单液注浆，注浆压力取0.5～2.0MPa，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，注浆结束后采用M10水泥砂浆充填钢管。
(2)由于管棚间距较小，为避免注浆时发生串孔造成相邻钢花管孔堵塞，原则上成一孔就注浆，同时可以让浆液在松散的岩层中进行扩散填充，将破碎的岩层固结，有利于相邻孔在钻孔时减少掉块，避免发生卡钻或掉钻、掉钎现象，有利于加快施工进度。
(3)工艺要求
①注浆前应采用喷混凝土 、喷混凝土加注浆或其它的方式对开挖工作面进行封闭，形成止浆墙，防止浆液回流影响注浆效果。
中国土木工程集团有限公司 第 5 页 共 8 页
莞惠城际轨道交通项目GZH-13标 超前大管棚作业指导书 ②注浆时先注单号孔(钢花管)，待单号孔注浆完成后再钻双号孔并安设钢管，以检查钢花管的注浆质量。
③注浆的顺序原则上由底向高依次进行，有水时从无水孔向有水孔进行，一般采用逐孔注浆。
④注浆压力根据岩层性质、地下水情况和注浆材料的不同而定，一般情况下注浆终压取1.0～2.0Mpa。
⑤以单孔设计注浆量和注浆压力作为注浆结束标准，其中应以单孔注浆量控制为主，注浆压力控制为辅；注浆时要注意对地表以及四周进行观察，如压力一直不上升，应采取间隙注浆方法，以控制注浆范围。
⑥注浆时，应对注浆管进行编号(注浆编号应和埋设导向管的编号一致)，每个注浆孔的注浆量、注浆时间、注浆压力作出记录，以保证注浆质量，注浆记录包括：注浆孔号、注浆机型号、注浆日期、注浆起止时间、压力、水泥品种和标号、浆液容重和注浆量。
⑦灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度，因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。
⑧注浆孔封堵方式：采用钢板在钢管口焊接封堵，预留注浆管及排气管，注浆管必须安装阀门，堵头必须封闭严实。
⑨注浆方式：在管棚口直接注浆，注浆管深入管棚0.2～0.5m。对于粘土质地层、严重风化岩层、断层破碎带、溶岩溶槽段，水泥浆液水灰比采用1：1(重量比)。
五、机具配置
机械设备配备
机械名称 管棚钻机 双液注浆机 挖机 潜孔钻 规格 Y160M-4 PC120 单位 台 台 台 台 数量 2 2 1 1 备注
中国土木工程集团有限公司 第 6 页 共 8 页
莞惠城际轨道交通项目GZH-13标 超前大管棚作业指导书 六、劳动力组织
劳动力配备
序号 1 2 3 4 工种 钻孔 注浆操作手 空压机司 电工 数量(人) 9 4 1 1 备注
七、安全、质量及环水保要求
7.1导向格栅施作前应严格复核线路中线、水平，确保导向格栅各部位尺寸及预埋件位置正确无误。
7.2模板安装必须接缝严密、平整、牢固。模板安装前需搭设作业平台，脚手架搭设必须平稳，符合安全标准要求。
7.3严格控制混凝土原材料质量，加强混凝土、拌合、运输、浇注、养护、拆模等各道工序质量。
7.4钻机就位时应调整好钻孔角度及高度，钻机平台需平整、稳固，防止施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。钻机钻孔时应随时检查孔位偏差并及时纠正。
7.5为保证管棚安装顺利进行，管棚安装前应用钻头或高压风对钻孔进行扫孔、清孔，清除孔内浮渣，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。
7.6管棚所用钢管的原材料品种、规格必须符合设计要求，搭接长度应符合设计要求，管棚注浆压力必须满足设计要求。
7.7严格控制水泥浆及砂浆原材料质量，注浆浆液配合比符合设计要求，浆液充满钢管及周围空隙。
7.8灌浆的质量直接影响管棚的支护刚度，因此必须设法保证、检验灌浆的饱满、密实。
7.9专职安全人员上岗必须佩戴安全人员袖标，凡进入工地人员必须戴安全帽。做好高空作业防护工作，系好安全绳，确保无人身伤害事故发生。
7.10浆液应统一配制，注浆作业现场设储浆池，废浆液必须统一收集，集中处
中国土木工程集团有限公司 第 7 页 共 8 页
莞惠城际轨道交通项目GZH-13标 超前大管棚作业指导书 理。注浆作业完成后应及时清理作业现场。
中国土木工程集团有限公司 第 8 页 共 8 页
因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容