1、工程概况 12、目的 13、适用范围 24、编制依据 25、技术标准及要求 26、施工程序和工艺流程 3 6.1施工程序 36.2工艺流程图： 47、施工方法 47.1开挖管棚工作室 47.2导向墙施工 57.3钻孔及清孔 57.4安装管棚钢管、钢花管 67.5注浆 68、劳力、机具设备配置 7 8.1劳动力组织 78.2主要机具设备 89、材料要求 89.1水泥 89.2细骨料 99.3钢管 99.4拌合用水 910、质量控制及检验 9 10.1 钻孔质量控制 910.2 顶、接管质量控制 9 10.3 注浆质量控制 1011、安全、文明、环保施工 10 11.1安全措施 1011.2文明要求 11隧道管棚施工作业指导书1、工程概况蒙西至华中地区铁路煤运通道岳阳至吉安段黄岗隧道、石岩岭隧道、桐木隧道进出口位于江西省宜丰县境内。

黄岗隧道、石岩岭隧道隧道进出口里程和桐木隧道进口里程分别为DK1697+041.36、DK1699+004、DK1700+079.3、DK1701+723.95、DK1702+770。

黄岗隧道全长1962.64m为单洞单线隧道。

隧道进出口内轨顶面设计标高分别为199.73、189.25m,最大埋深289.0m。

隧道洞口Ⅴ级围岩破碎段采用φ89mm×5mm长管棚超前支护。

石岩岭隧道全长1644.62，其中进口～DK1701+004为单线单洞结构，长924.97m；DK1701004～DK1701+723.95为燕尾段隧道，长719.95m，隧道进出口内轨顶面设计标高分别为183.395m、176.715m。

隧道最大埋深178.8m。

隧道进口Ⅴ级围岩破碎段采用φ89mm×5mm长管棚超前支护。

出口Ⅴ级围岩破碎段采用φ108mm×6mm长管棚超前支护。

桐木隧道全长5372m，为单洞单线隧道。

隧道最大埋深282m。

隧道进口Ⅴ级围岩破碎段采用φ89mm×5mm长管棚超前支护。

管棚法作为隧道施工的一种辅助方法，在软岩隧道施工中穿越破碎带、松散带、软弱地层，涌水、涌砂层发挥了重要作用。

管棚是利用钢管作为纵向支撑，钢拱架作为横向环形支撑，构成纵、横向整体，不仅沿隧道纵向具有梁结构的作用，在横断方向还具有拱形结构支护效果。

由于其刚度较大，因此能够很好的阻止和限制围岩变形，并能提前承受早期围岩压力。

2、目的在管棚超前预支护的作用下开挖，可以防止地表下沉和围岩坍塌，以保证施工过程中的安全。

3、适用范围管棚适用于特殊困难地段，如在极破碎岩体、断层破碎岩体、塌方体、岩锥地段、砂土质地层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、浅埋大偏压等围岩的隧道施工中。

4、编制依据《铁路隧道工程施工技术指南》（TZ204）《铁路隧道施工规范》（TB10204）《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753）。

相关设计图纸、合同文件。

5、技术标准及要求5.1管棚设计参数5.1.1钢管规格：长管棚采用φ89mm 热轧无缝钢管单根长40m或φ108mm 热轧无缝钢管单根长65m，用每节长4~6m的热轧无缝钢管（φ89mm，壁厚5mm或φ108mm，壁厚6mm）以丝扣连接而成，同一断面内接头数量不得超过总钢管数的50%。

5.1.2管距：环向间距中至中为φ89mm 热轧无缝钢管40cm，φ108mm 热轧无缝钢管30cm。

5.1.3倾角：外插角1°～3°为宜，可根据实际情况作调整；5.1.4钢花管上钻注浆孔，孔径10~16mm，孔间距15cm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。

5.1.5钢管采用单双号编制，单号者采用钢花管，双号者采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。

5.1.6钢管施工误差：径向不大于20cm，相邻钢管之间环向不大于10cm。

管棚设计参数表管棚规格φ89mm×5mmφ108mm×6mm导向管规格φ121×5mmφ140×5mm单根长度（m）4065环向间距（cm）4030外插角（°）1～31～3注浆管孔径（mm）10～1610～16孔间距（cm）1515止浆段（cm）1101105.2长管棚注浆采用水泥浆液5.2.1水泥浆液水灰比1:1（重量比）；5.2.2注浆压力：0.5～2.0Mpa。

5.3长管棚需设置导向墙，导向墙采用C30砼，截面尺寸为1m×1m，导向墙环向长度应根据现场开挖所揭示的实际地质情况，进行调整，确保其基础稳定性。

为保证长管棚施工精度，导向墙内设2榀I18工字钢架，φ89mm 长管棚钢架外缘设φ121壁厚5mm导向管，φ108mm 长管棚钢架外缘设φ140壁厚5mm导向管，钢管与钢架焊接。

6、施工程序和工艺流程6.1施工程序施工程序为：施工准备→测量放样→安装套拱支架→钻机定位→导向管布置→孔周密封处理→钻孔→插入大管棚→安放钢筋笼→注浆→隧道开挖。

6.2工艺流程图：7、施工方法管棚是利用导向架，沿着开挖外轮廓线，以较小的外插角，向开挖前方打入钢管，形成对开挖前方围岩的预支护。

管棚施工工序有开挖管棚钻机工作室，导向墙施工，搭设平台，安装钻机，安装管棚钢管，注浆。

7.1开挖管棚工作室在起拱线以上半断面的工作室，若一次开挖成型，因净空高、跨度大，工期长且不安全，故宜分步开挖，分步施钻，即先在两边拱脚分别开挖两个工作室Ⅰ，钻孔、安管、注浆之后，再开挖中间工作室Ⅱ，开挖工作室Ⅱ时，可弃碴于工作室Ⅰ，这样既减少开挖工作量又便于移动钻机，有利于钻孔作业。

7.2导向墙施工7.2.1导向墙设计：φ89mm 长管棚导向墙采用C30砼，截面尺寸1m×1m,导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘焊接φ121壁厚5mm导向钢管，导向钢管通过φ12加劲箍筋与钢架焊接，钢架各单元由钢板+螺栓连接。

Φ108mm 长管棚导向墙采用C20砼，截面尺寸1m×1m,导向墙内设2榀I18工字钢架，钢架外缘焊接φ140壁厚5mm导向钢管，导向钢管通过φ12加劲箍筋与钢架焊接，钢架各单元由钢板+螺栓连接。

7.2.2导向钢管的安设：φ89mm 长管棚导向钢管环向间距40cm,φ108mm 长管棚导向钢管环向间距30cm，径向施工误差不大于20cm。

7.2.3导向墙采用砼浇筑，并且一次浇筑成型。

7.3钻孔及清孔7.3.1搭设平台，安装钻机，测孔定位：（1）钻机平台尽量一次搭好。

钻孔顺序，由高孔位向低孔位进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向。

（2）用两台钻机平行作业，互不干扰。

（3）安装钻机。

钻孔平台要稳固，钻机安装要牢固，防止施钻时钻机不均匀下沉、摆动、位移、倾斜而影响钻孔质量。

钻机距掌子面，一般不应超过2m。

（4）钻机定位。

进钻前，用全站仪及水准仪定出掌子面管棚孔位。

根据管棚外插角，架立钻机时，可用手罗盘、经纬仪、挂线相结合的方法，确保钻机钻杆轴线与管棚外插角轴线相吻合。

7.3.2钻孔、扫孔：（1）先钻单号孔（钢花管），钻一孔，注一孔，待全部完后，再钻双号孔（钢管），以便检查注浆质量；（2）岩质较好或围岩注浆固结得好，可以一次成孔；围岩局部注浆效果不好的，钻进时产生坍孔、卡钻者，需补注浆后再钻进。

（3）钻进中遇未注浆之岩溶严重流泥或地质复杂带而不能钻进成孔时，一般应补注浆，待围岩固结后再钻进。

不取岩芯，不回收钻头，用异型接头把钻杆与钢管连接起来，并在钢管前端安装合金钻头。

钢管随进度逐根接长，直到设计位置。

（4）钻机开孔时，要低速低压，待成孔1.0m后，压力可升至1.0MPa。

遇软质围岩或流塑状粘土，改用低压钻进。

（5）扫孔：钻孔完毕后，及时清理孔内余渣，即扫孔，用φ108岩芯管扫孔，岩芯管长度一般为2.5m左右。

扫孔完毕后，即安装打入管棚、钢管。

7.4安装管棚钢管、钢花管7.4.1顶进钢管采用4m和6m两种长度规格，管棚钢管、钢花管节与节之间通过丝扣接头连接，丝扣长15cm。

为使钢管接头错开，编号为奇数的第一节管采用3m钢管，编号为偶数的第一节管采用6m钢管，以后每节钢管采用6m长钢管。

7.4.2安装时，可用人工配合钻机顶进，如遇故障，须清孔，然后再将管插入。

也可用4.5kW卷扬机反压安装。

7.4.3隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。

7.5注浆7.5.1注浆浆液：水泥浆液水灰比1:1（重量比），注浆前进行现场注浆试验，根据实际情况调整注浆参数，取得管棚注浆施工经验，尾部110cm段作为止浆段，注浆完后，用M40水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度，设计注浆参数为：7.5.2注浆压力0.5～2.0MPa，终压2.0Mpa。

7.5.3注浆顺序：打好一孔，注浆一孔，从拱顶顺序向下进行，如遇窜浆或拒浆，则可间隔一孔或数孔注浆。

7.5.4注浆应符合下列要求：（1）浆液的浓度、胶凝时间应按交底执行，不得任意更改。

（2）应经常检查泵口及孔口注浆压力的变化，发现问题，应及时处理。

（3）注浆结束的条件如下：A、单孔结束条件，注浆压力达到设计终压2.0MPa，浆液注入量已达到计算值的80%以上。

注浆在达到结束的条件后，应利用止浆阀或木塞将注浆孔口堵塞，以保持孔内压力，直至浆液完全凝固。

B、全段结束条件，所有注浆孔均符合单孔结束条件，无漏泥情况。

C、注浆完毕用铁锤敲击钢管，如响声清脆，则说明浆液未填充满钢管，需采取补注或重注；如响声低哑，则说明浆液已填充满钢管，如未达到要求，应进行补孔注浆。

8、劳力、机具设备配置8.1劳动力组织管棚施工的人员可视作业面情况而定，一般一台管棚钻机应为一个作业工班。

施工的质量和进度很大程度上取决于钻孔的质量和进度。

所以，必须有几个技术熟练的钻工和机长作为钻孔作业的骨干。

钻孔人员分成两班，24小时进行施工。

管棚作业人员配备表（每处）序号工种数量工作内容1施工负责人1全面负责管棚作业工作2技术员2施工组织与质量控制3安全员2观察施工作业附近围岩变化情况4试验员1浆液配置5空压机司机2负责给管棚钻机供高压风6管棚钻机司机2每台管棚钻机配备2名操作手7压浆机司机1负责管棚注浆，记录8普工6负责钢管运输，浆液拌制8.2主要机具设备施工机具配备表（每处）序号设备名称型号（参考）单位数量备注适用范围1管棚钻机Z-GP150台1备用1台QZ100K主要用于石质地层2水平钻机YG-80台1主要用于土质地层3高压空压机台14注浆机台15电焊机台29、材料要求管棚施工所用原材料应符合设计要求，设计未明确时应符合以下要求：9.1水泥混凝土应优先采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥，强度等级不小于32.5MPa，必要时可采用特种水泥。