超前大管棚施工工艺方法【精选推荐】
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超前大管棚施工工艺方法
一、施工工艺流程 超前大管棚作业流程：
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错误!文档中没有指定样式的文字。- - 1 超前管棚施工流程图
二、套拱施工 管棚施工前应先施工套拱，利用套拱作为管棚的固定端并进行导向，同时借助混凝土套拱稳定仰坡面山体。
（1）测量放样，标定套拱与暗洞开挖分界线。
（2）进行套拱拱部及边、仰坡开挖和整修,并按设计要求进行边、仰坡加固处理，套拱位置开挖时预留洞身核心土。
（3）套拱在明洞轮廓线以外紧贴掌子面施作，长度为 2 米。套拱施工时，先支立安装四榀 I20b 型钢拱架，钢拱架在加工厂加工成半成品后运至现场进行安装，钢架各单元由连接板焊接成型，单元间采用螺栓连接。钢架外表面的连线坡度与管棚的外插角一致，经环向测量放线钻孔、接长钻杆、钻杆退出清孔检查套拱拱架安装 拱架加工制作孔口管安装及固定 孔口管加工制作套拱模板安装套拱混凝土浇筑混凝土养护钢花管顶进及接长钢筋笼安装安装止浆塞及管内灌浆钢筋笼制作钢花管加工制作混凝土强度达到85%套拱施工管棚施工钻孔、接长钻杆、钻杆退出管棚钻机就位注浆效果检测模板制作及加工浆液拌至
各点量测满足要求后，采用钢筋固定四榀型钢，在型钢上标注φ130×6mm 孔口管的位置，环距 40cm，逐根焊接于钢架上固定，孔口管与I20b 工字钢焊为整体，并采用Φ16 固定钢筋固定，固定钢筋与孔口管、I20b 工字型钢拱采用双面焊接，焊缝长度大于 5 倍钢筋直径。导向管安装完成后两端用止浆塞堵塞，防止混凝土流入管内。
（4）套拱采用 C30 混凝土浇筑，厚度 0.6m，套拱内外模及堵头模板均采用 5cm 木模或竹胶板加工安装，套拱底部模板采用钢支撑定位，搭设钢管进行加固并支撑稳固，确保模板位置准确，混凝土浇筑时不变形，导向墙顶部 40°范围内不采用外模板，采用人工收面的方式以保证结构面平整光洁。
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- - 2 导向墙模板支架设计图
（5）混凝土采用拌和站集中搅拌，混凝土罐车运输混凝土至现场，由混凝土泵车泵送混凝土入模，施工时严格控制浇筑顺序，并于混凝土初凝前浇筑完成，为使混凝土浇注过程中不产生过大偏心荷载，混凝土浇筑时，左右两侧交替上升，且两侧混凝土面高差不超过50cm。混凝土浇筑过程中对模板支撑进行观察，发现变形及时处理，确保套拱的位置准确。待套拱混凝土强度达到 85%时开始长管棚施工。
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- -3 3 套拱模板支立安装及混凝土浇筑示意图
三、长管棚施工 （1）钻孔 管棚成孔设备采用履带式潜孔钻机，从导向管内钻孔，开孔时低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量。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φ127mm，以便顺利安装φ108×4.5mm 钢花管。
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- -4 4 潜孔钻机作业示意图
（2）钢管和钢筋笼安装 钻孔达到深度后，依次拆卸钻杆。管棚钢管采用钻机自动顶进，管棚采用Φ108 的无缝钢管，钢管采用 4m～6m 管节逐段接长，连接采用长度 50cmΦ89 钢管插入Φ108 的无缝钢管内焊接制作；为保证受力均匀性，沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于 50%，相邻钢管接头数至少须错开 1m，施工时偶数第一节用 4m，奇数第一节用 6m，以后各节均用6m。顶进中应经常采用测量仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求及时纠正。
钢管顶进到位后，进行管内钢筋笼安装，钢筋笼提前在加工场制作好后运输至现场进行安装，钢筋笼由 4 根 HRB400Φ20 纵向钢筋+Φ42×5mm 钢管固定环（单个 5cm 长、纵向间距 1m）组成。钢筋笼安装主要采用起重设备配合人工进行安装。钢筋笼构造详见下图。
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- - 5 钢 花管及钢筋笼结构图
（3）注浆 安装好管棚钢管和钢筋笼后，立即对孔内注浆，注浆料采用 M30水泥砂浆，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拌和，注浆采用注浆机注入管棚钢管内。注浆顺序原则上遵循着“先两侧后中间”、“跳孔注浆”的原则。注浆施工由两端管棚钢管开始注浆，跳孔进行注浆施工，向隧道拱顶钢管方向推进。注浆过程中初压 0.5～1.0MPa，终压 2MPa，注浆施工作业中，浆液注入的压力是一个最为关键的现场施工过程控制因素。根据流量计显示的孔口压力变化可以判断注浆施工的基本发展状况，并及时采取相应措施。
①压力逐渐上升，但达不到设计要求的压力。原因分析是：浆液浓度低、凝胶时间较长、浆液在碎石中形成劈裂脉或者是部分浆液溢出。此时应适度加大浆液浓度、小时间间隔注浆。
②注浆开始后压力不上升，甚至离开初始压力呈下降的趋势。原因分析是：表明浆液已经外溢。此时应该采取大浓度浆液和较低注入速度，如果情况无改变，则应先停止注浆。
③注浆压力上升后突然下降，表明浆液从注浆管周围溢走，或者是注入速度过大，扰动碎石岩层，或遇到空隙薄弱部位。此时应适度
降低注入速度。
④压力反复升降，但总趋势呈上升态势。原因分析：由于注浆浆液的凝胶时间较短。此时应该是度调长浆液凝胶时间。
⑤压力上升很快，而注入速度上不去。原因分析：表明注浆岩层较为密实或者浆液的凝胶时间太短。
⑥压力有规律上升，即使达到容许压力时，注浆速度也比较正常，这表明注浆施工作业是成功的。
⑦压力上升后又下降，然而后来压力又再度上升，并达到设计的要求值。这可以认为该种情况的空隙部位已被浆液填满，此种情况也是成功的。
⑧管棚注浆施工的结束标准 a、单孔注浆过程中只要满足以下两个条件之一，即可认为单孔注浆达到设计的要求并可结束注浆施工。单孔注浆结束条件：a、注浆压力达到注浆设计所规定的终压 2.0MPa； b、单孔注浆量达到设计注浆量的 80%以上。注浆量的计算公式如下：
Q=A×β=л×R×L×β 式中：Q---总注浆量（m³）；A---注浆范围岩层体积（m³）；β---填充率，根据图纸及岩石地层的情况而定。R---注浆半径（M）；L---注浆长度（M）。
c、全地段结束条件：所有注浆孔均以符合单孔注浆结束条件，无漏注浆的情况。
四、工序检查要求 大管棚各工序施工质量检查验收标准及检查方式详见表所示。
表- -1 1 钢架安装质量标准
项目 允许偏差（mm）
检验方法 安装间距 ±50 尺量：逐榀检查 拱架榀数 不少于设计 逐榀检查 保护层厚度 大于等于 20 尺量：每 10 榀抽查 3 处 倾斜度 ±2° 逐榀检查 拱架轴线连接偏位 ±3 逐榀检查 连接钢板 钢板平面无翘曲、连接螺栓数满足设计 逐个目测 表- -2 2 模板安装质量标准
项目 允许偏差（mm）
模板高程 ±15 模板尺寸 ±30 轴线偏位 15 模板相邻两板表面高低差 2 模板表面平整 5 表
- -3 3 模板安装质量标准
项目 允许偏差（mm）
模板高程 ±15 模板尺寸 ±30 轴线偏位 15 模板相邻两板表面高低差 2 模板表面平整 5
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