管棚施工作业指导书1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。2编制依据⑴《客运专线铁路隧道工程施工指南》⑵《客运专线铁路隧道工程施工质量验收标准》⑶《高速铁路设计规范(试行)》3适用范围适用于XX客专XX段站前工程XX标隧道φ89、φ108等规格大管棚施工作业。4工艺流程及技术要求大管棚设计本线在隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。设计参数：①导管规格：外径89mm、108mm等，壁厚满足设计要求；②管距：环向间距40cm；③倾角：外插角1°～3°为宜，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140°范围；⑥长度：40m。大管棚施工施工工艺流程见图4-1-1。图4-1-1超前大管棚施工工艺流程图施作护拱1．混凝土护拱作为长管棚的导向墙，在开挖廓线以外拱部140°范围内施作，断面尺寸为×，导向墙内设2榀I18轻型工字钢，钢架外缘设Φ140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。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。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。管棚可以阻挡风力对植物的侵袭。四川隧道管棚管
误差不可大于5‰。管棚导向墙施工完成效果，如图11所示。图10导向套管安装及导向墙施工图图11导向墙施工完成效果图钻机进场安装（1）钻机：根据本工程地质、水文条件，管棚设计参数，拟选用适合该类工程的“GP-28型”管棚定向钻机。（2）钻塔（平台车）：可根据工作面宽度，借助于H型钢轨道左右移动，钻塔长×宽=7m×3m，塔高：6m。（3）工作平台：根据钻孔位置、方位角、仰角不同，工作平台可自由升降和调节角度。导向钻进（1）采用水钻或者钻机通过导向墙走廊，对围护桩进行开孔。开孔直径为Φ200，开孔厚度约。（2）采用GP-28管棚钻机结合美国进口月蚀导向仪。（3）钻杆前端安装纠偏鸭舌板钻头。（4）钻头后跟接Φ159管棚，一次将管打设入内，如图12所示。管棚管采用单管公母矩形螺纹连接，螺纹长度75mm，螺距6mm，螺纹深度1mm。根据钻进情况，如果阻力较大钻进扭矩大，螺纹接口采用焊接肋板加强连接强度。图12钻孔管棚施工图经过现场采用经纬仪对终成孔外插角进行复核测量，终角度偏差值和导向仪所测值基本吻合，如图13、14所示。图13外插角过程控制检测图14外插角复核测量钢筋笼安装如图15所示，为了减少因施工工序反复进行，浪费施工时间，影响施工进度。红河州管棚管管棚超前支护能够提前加固隧道开挖前方的围岩，为隧道开挖提供安全，减少塌方等安全状况的发生。
对土体进行软化和切割，同时钢管和钻头旋转向前推进，钻头鸭舌楔形板在旋转推进过程中对四周土体进行修复性切割，使实际成孔直径略大于钢管直径，避免进尺增大后四周土体给钢管的压力过大导致钢管旋转扭矩值过大，同时原地层土体通过高压冲洗液的软化和搅拌之后变成泥浆，泥浆从管壁与土体之间的间隙中外流，直到孔口排出，然后汇集到泥浆处理池内。如此循环棚管不断前进直到设计长度，如图7、8所示。图7管棚钻杆钻头示意图图8管棚钻杆钻孔实物图施工工艺流程图9施工工艺流程图管棚施工前，应对施工区域地下管线及地质情况进行探测，调查清楚前方是否有障碍物或不良地质，防止管棚施工破坏地下管线或发生不良地质风险。为了选定工程技术参数，探索钻进偏斜规律，在正式施工前，须进行工艺试验。即先打2-3个试孔，搜集获取地层对钻进质量、进度的影响规律，孔内涌水、涌砂规律等，为了选定技术参数提供依据。试验孔孔位一般选择隧道中部为宜。根据实际情况，遵循以尽量减少地层扰动，便于施工、互不干扰等原则，建议施工顺序为：先中间后两边，先易后难。导向墙内预埋φ219×6mm钢管做为管棚导向管，如下图10所示。此预埋管必须按各管棚孔位的标准轴线埋设（外插角1°）。
管棚施工时，应严格参照设计要求准备材料、施工，保证注浆质量。设计参数如下:1、管棚采用φ108mm、壁厚6mm的热轧无缝钢管，长度20m，堆积体范围内共3环管道棚管，配置在拱顶180°范围内，管棚的环向间隔为30cm，挖掘轮廓线30cm，外角为3~5°。钢管上打胶孔，孔径10mm，孔间距50cm，梅花形布置，尾部2m范围内不打胶段。2、倾角：平行与路线纵坡，方向：平行与路线中线。3、钢管施工误差：径向不大于20cm。4、隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m。注浆参数设计：1、注入材料和配合比:注入材料采用水泥-水玻璃双液体，水泥采用425普通硅酸盐水泥，水玻璃采用ii型水玻璃，体积质量为，水玻璃浓度为35be°，水泥水灰比为，水泥和第2页共7页水玻璃浆体积比为1:、注入压力:、浆液扩散半径:R=×，取、单根钢管注浆量Q=πr2LπR2Lαβ。式中:r-钢管半径，—钢管长度，考虑与钻机连接，取24m;R—浆液扩散半径，取η-地板孔隙率，堆积体测试为11%α-浆液有效填充率，取β-浆液损耗系数，取。计算后，一根钢管的注入量:Q=。5、注浆前应进行现场注浆试验，参数通过试验后可适当调整。6、技术措施:为加强管棚刚度，在钢管内放入钢筋笼。入段对掌子面前方的围岩体具有加固作用，这一作用使开挖释放应力也随之减少。
管棚管施工要求：（1）为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。先钻奇数孔，后钻偶数孔，成孔直径为φ140mm，以便顺利安装φ108×6mm钢花管。即采用大引导孔施工，很大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。（2）施作长管棚时（φ108×6mm），打孔角度洞口段为1°～3°，环向间距40cm，每根长40m（每节长9m，采用长89cm套管连接），施作时每段应交错搭接3m，管棚管上按间距15cm梅花形钻10mm的小孔。1节管棚管顶端做成锥型，以便顶进。φ108×6mm管棚管采用4.0m和6.0m两种规格，奇数孔首根4.0m，偶数孔首根6.0m，其余的均为6.0m，以避免管棚管接头在同一断面上。管棚管采用套管联接。（3）为了确保钻杆接头有足够的强度、刚度和韧性，钻杆连接套应与钻杆材质一致，两端加工内螺纹（配合钻杆端外螺扣），连接套的壁厚≥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，应把扶直器套在钻杆上，随钻杆向前钻进向前平移。管棚法作为隧道施工的一种辅助方法。钦州大管棚管
管棚的安装流程和操作方式需要严格按照规范进行，以确保施工质量和安全。四川隧道管棚管
管棚施工中如何配制浆液？（1）水泥浆的搅拌应在高速搅拌机内进行，严格按照施工配合比进行投料，在管棚管中注水泥水玻璃浆液，其配比为水泥:水玻璃=1:1，水泥浆水灰比1:1，水玻璃模数m=2.4，浓度Be=35，注浆时初压0.5～1MPa，终压2.0Mpa，注浆结束后用1:1水泥砂浆充填无缝管棚管，以增强管棚管强度和刚度。（2）搅拌水泥浆的投料顺序：在放水的同时，将缓凝剂、外掺剂在水中按一定比例加入，搅拌溶解，再将需要的水泥倒入，搅拌2～3min。（3）外掺剂的重量为水泥重量的5%-10%，缓凝剂的掺量占水泥重量的2%～3%。（4）制备水泥浆或稀释水玻璃时，严禁水泥块或纸片进入浆液，放浆进入储浆桶时要用滤网过滤，以防止堵塞注浆泵。（5）做好配置浆液的施工记录，并且在注浆过程中要做好注浆记录，为分析注浆效果提供依据。（6）配置好的浆液存放在由低速搅拌器的储浆罐内，防止浆液由于存放时间稍长产生沉淀、离析等现象。四川隧道管棚管
