某隧道管棚施工方法1、工程簡介管棚沿隧道開挖輪廓線周圍布置。管棚施作的里程平均覆土深度為9m～20m。由于隧道結(jié)構(gòu)斷面較大、管棚施作位置為XXX國道公路下，其交通車流量較大及覆蓋土淺、地質(zhì)條件差等原因，該工程設(shè)計為了確保隧道開挖安全及上部土層穩(wěn)定和施工安全采用φ89mm×8mm長管棚作為隧道開挖的超前支護體系。根據(jù)設(shè)計及施工特點要求，采用的設(shè)備必須方便管棚施作和滿足誤差要求，我施工單位預(yù)采用非開挖施工機械和施工方法完成隧道的超前φ89mm大管棚。即采用水平導(dǎo)向鉆進施工法施工，形成管幕。采取施工技術(shù)為：采用德國TT40水平導(dǎo)向鉆機先成孔后跟管鉆進完成管棚施工。2、大管棚支護參數(shù)大管棚主要設(shè)計參數(shù)表項目編號技術(shù)參數(shù)施工標準及技術(shù)術(shù)要求1管棚設(shè)計長度上行線進口655m，下行行線出口885m（一一環(huán)63根）。2管材標準管徑為φ89mmm*8mm熱軋軋鋼管3布設(shè)范圍隧道結(jié)構(gòu)輪廓線線外圍4管棚縱坡第一個10米為為0.5--1%仰坡坡,后為2%仰坡。5方向與隧道中線基本本平行6管棚與結(jié)構(gòu)關(guān)系系鋼管中心超出通通道結(jié)構(gòu)外外輪廓尺寸寸線按設(shè)計計圖紙7布設(shè)間距環(huán)向30cm8接頭錯縫要求接頭錯開距離>>0m，同一一斷面接頭頭數(shù)量<550%9管節(jié)聯(lián)結(jié)方式絲扣聯(lián)結(jié)，絲扭扭長15ccm3、施工方法：采取施工技術(shù)為：采用德國TT40水平導(dǎo)向鉆機先成孔后跟管鉆進完成管棚施工。TT40水平導(dǎo)向鉆機配備有美國DCI無線導(dǎo)向系統(tǒng)，在管棚施工過程中，可測量及控制管棚方向和高程，能充分保證管棚施工的精度要求。在施工時先成孔后跟管，再做套拱鎖住洞口。3.1、關(guān)于管棚分兩次施工的有關(guān)說明：設(shè)計的管棚施工是10m施工一次，結(jié)合我單位以往的施工經(jīng)驗及施工管棚設(shè)備，確定以下施工：第一次施工長度：上行線45米，設(shè)置1度的上仰角；其它按施工設(shè)計施工。因管棚施工里程均在緩和曲線向直線段過度的曲線上，經(jīng)過計算，40m緩和曲線外側(cè)最大弦矢距只有7cm。在施作管棚時，在曲線外側(cè)考慮10cm的外移量，以保證管棚不侵入開挖凈空及確保管棚起到支護作用。安裝注漿機、攪拌機具調(diào)漿儀器調(diào)試泥漿制作，鉆進監(jiān)測鋼管絲扣連接施工準備設(shè)備安裝鉆導(dǎo)向孔安裝注漿機、攪拌機具調(diào)漿儀器調(diào)試泥漿制作，鉆進監(jiān)測鋼管絲扣連接施工準備設(shè)備安裝鉆導(dǎo)向孔測量管棚偏斜度及糾偏測放大管棚位置下一循環(huán)灌入單液漿管口密封處理配制單液漿壓入漿液效果檢驗下一循環(huán)跟管鉆進鉆導(dǎo)向孔、跟管鉆進施工流程圖3.3、主要機械設(shè)備及儀器（1）主要機械設(shè)備、儀器統(tǒng)計表見下表：機械設(shè)備、儀器統(tǒng)計表序號名稱規(guī)格、型號數(shù)量單位備注1水平鉆機TT401套2泥漿泵TT401臺3水準儀DZS3-11臺4全站儀NT3221臺5專用無線導(dǎo)向儀儀DCI1套（2）主要施工機械TT40水平導(dǎo)向鉆機有關(guān)技術(shù)規(guī)格：TT40鉆機由三部分組成：主機、液壓動力系統(tǒng)和泥漿系統(tǒng)。主機長2.35m，寬4m，高3m，最大主軸扭矩1500N.m，回拖力4噸，沖擊力11噸，液壓動力系統(tǒng)發(fā)動機使用柴油，總功率41KW，泥漿系統(tǒng)最大流量50升/分鐘，鉆桿為整體式鍛造鉆桿，鉆桿每節(jié)長度25m，鉆桿直徑48mm，最小彎曲直徑38m，最大鉆孔直徑250mm。配備有美國DCI無線導(dǎo)向系統(tǒng)，在管棚施工過程中，可測量及控制管棚方向和高程，能充分保證管棚施工的精度要求。3.4、導(dǎo)向孔鉆進（1）導(dǎo)向孔鉆進示意圖（見下圖）水平鉆機導(dǎo)向孔成孔示意圖水平導(dǎo)向鉆是指在鉆機鉆頭內(nèi)設(shè)置無線信號發(fā)射器，指導(dǎo)鉆進方向的一種鉆孔工藝，本工藝適用于施作地下隧道、通道超前大管棚，施工管棚精確度較高，成孔質(zhì)量好，鉆機靈活性大。（2）根據(jù)已探測的地質(zhì)情況，由測量技術(shù)人員進行測量放樣工作，下發(fā)測量技術(shù)交底，然后進行孔位定位工作，再經(jīng)技術(shù)人員復(fù)核確認無誤后，進行下一道工序施工。（3）在施工隧道洞口達到管棚施作條件后，開挖到施作深度，按照設(shè)計順序準確安裝導(dǎo)向鉆機，孔位對正，安裝牢固，管路連接準確無誤。導(dǎo)向儀器嚴格遵守使用技術(shù)規(guī)程，正確安裝，細心調(diào)試，直到精度測量誤差小于規(guī)范要求為止。（4）機械設(shè)備就位在工作坑內(nèi)，給鉆機鋪設(shè)施工平臺，確保施工時鉆機不傾斜，不抖動平臺采用方木和木板搭設(shè)，平臺搭設(shè)完成后將鉆機安裝就位、固定，將鉆機與其它輔助設(shè)備連接妥當、安全，按提前設(shè)計好的鉆孔角度調(diào)整鉆機傾角，并做好施工中容易出現(xiàn)問題的須急措施。（5）配置泥漿，準備鉆進施工。（6）其它準備工作做好后，機械操作人員啟動鉆機，開始按設(shè)計的孔位沿隧道方向從洞口向里鉆進，每完成一根鉆桿的鉆進，接下一根鉆桿，直到完成設(shè)計的長度。鉆進的技術(shù)參數(shù)、泥漿配比均按提前設(shè)計的數(shù)據(jù)嚴格執(zhí)行，機械操作人員按TT40型鉆機的最佳鉆進指數(shù)進行操作。鉆進時使鉆頭緩慢旋轉(zhuǎn)、頂進、進入地層，方向改變時須確保曲線平滑。（7）鉆進導(dǎo)向孔時須注意事項：a、嚴格按照設(shè)計鉆進坡度及方向進行鉆進，泥漿配比須及時根據(jù)鉆進施工情況及導(dǎo)向孔成孔質(zhì)量及時進行調(diào)整。b、導(dǎo)向儀嚴格遵守使用技術(shù)規(guī)程，正確安裝，細心調(diào)試，直到精度測量誤差控制在設(shè)計及規(guī)范予許范圍內(nèi)，及時反饋鉆進指數(shù)，及時調(diào)整鉆頭、鉆孔方向達到設(shè)計的坡度和方向。c、由于鉆孔位置要求嚴格，在每一根鉆桿鉆進過程中，都必須嚴格控制鉆進速度及泥漿流量，并及時進行導(dǎo)向。d、地表導(dǎo)向要嚴格遵守導(dǎo)向儀的操作規(guī)程，準確測量各項參數(shù)（深度、軌跡方向等），及時與鉆機操作人員聯(lián)系溝通，確保鉆孔施工精度準確。e、鉆孔施工中根據(jù)導(dǎo)向儀測量的數(shù)據(jù)嚴格控制鉆孔軸線，若有不利偏向要及時進行糾正，糾偏遵守“勤糾少糾”的原則。f、導(dǎo)向鉆孔嚴格按設(shè)計軌跡施工，要求導(dǎo)向孔軌跡須平順，以便于后序跟管鉆進，減少阻力。g、在鉆進過程中防止對土壤擾動的影響，造成地表沉降，采取慢鉆、加大泥漿配比的方法確保施工安全，更好的控制地表下沉。按照以上原則鉆進，最終到鉆孔達到設(shè)計長度，完成導(dǎo)向孔鉆進。3.5、跟管鉆進施工（1）水平鉆機跟管鉆進示意圖（見下圖）水平鉆機跟管鉆進示意圖跟管鉆進即直接將鋼管與鉆機動力頭連接，鉆機帶動鋼管旋轉(zhuǎn)頂進至導(dǎo)向孔內(nèi)。（2）導(dǎo)向孔鉆進完成后，對導(dǎo)向孔的方向及成孔質(zhì)量檢查達到要求后，再進行跟管鉆進施工。（3）準備工作做好后，開始按導(dǎo)向孔孔位沿導(dǎo)向孔方向從洞口向里鉆進，鉆進的技術(shù)參數(shù)、泥漿配比均按設(shè)計的數(shù)據(jù)嚴格執(zhí)行，機械操作人員按TT40型鉆機的操作規(guī)程進行操作。鋼管須連接牢固，鉆進時使鋼管前端緩慢旋轉(zhuǎn)、頂進、進入地層。在鉆進的全過程中，鋼管與導(dǎo)向孔之間采用泥漿潤滑、護壁，泥漿經(jīng)泥漿攪拌機拌合，由鉆機上的高壓泥漿泵加壓，通過鉆桿，從鉆頭噴出起到潤滑和護壁的作用。最終完成跟管鉆進。（4）鉆孔與跟管鉆進布置管棚漿液凝結(jié)后，即時進行套拱的施工，套拱以下采用留核心土的方法施工，在核心土上立模并安裝2榀I20b工字鋼。長管棚鉆孔前先進行施工測量定點，按奇偶數(shù)孔孔位畫好中心位置，先鉆奇數(shù)孔位，從洞頂往兩邊對稱鉆孔，每鉆好一孔后及時頂進長管棚鋼管并進行注漿作業(yè)。鉆一孔奇數(shù)孔后緊接著鉆一孔偶數(shù)孔，頂進一根鋼管。鋼管設(shè)計參數(shù)為：a、熱軋無縫鋼管φ89×8mm，壁厚8mm；鉆φ8mm的壓漿孔，間距為25cm；節(jié)長分別為2m，3m，4m，6m，7m。b、管距采用30cm的環(huán)向間距。c、傾角采用10（不包括線路縱坡）。d、鋼管施工誤差，鉆孔平面誤差不大于15cm，角度誤差不大于0.50。奇數(shù)孔第一根鋼管用3.0m，第三根鋼管用2.0m，最后一根鋼管用7.0m，其余鋼管用6.0m；偶數(shù)孔第一根鋼管用6.0m，第三根鋼管用2.0m，最后一根鋼管用4.0m，其余鋼管用6.0m。鉆孔方向用測斜儀檢查控制，發(fā)現(xiàn)偏斜角超過設(shè)計要求時及時糾正。鋼管接頭采用絲扣連接，接頭長度為15cm。第一根鋼管必須制作長20cm的錐頭。如施工過程中遇到軟弱泥質(zhì)圍巖，鉆孔發(fā)生塌孔事件時必須重新進行泥漿護壁后繼續(xù)進行鉆孔，泥漿性能各項指標根據(jù)現(xiàn)場實際情況進行適當調(diào)整。（5）跟管鉆進須注意事項a、跟管鉆進軌跡須基本保持與導(dǎo)向孔軌跡相同。b、地表導(dǎo)向要嚴格遵守導(dǎo)向儀的操作規(guī)程，準確測量各項參數(shù)（深度、軌跡方向等），及時與鉆機操作人員聯(lián)系溝通，確保鉆孔施工準確。c、鋼管連接迅速、牢固。d、保證泥漿配比達到設(shè)計指數(shù)，拌合均勻。3.6、處理施工泥漿施工導(dǎo)向孔、跟管鉆進的泥漿及時清理，在隧道洞口沉淀，將泥漿拉運處理。3.7、工藝特點（1）此鉆機配備有專用的泥漿系統(tǒng)，確保對管棚周圍土層擾動最小，可通過信號發(fā)射、接收設(shè)備進行調(diào)節(jié)、控制導(dǎo)向孔管棚精度。（2）所需施工場地空間小，機動靈活性顯著；施工周期段，工藝循環(huán)緊湊，造價不高于其他類型設(shè)備。（3）采用專用膨潤土泥漿護壁，附帶搬運泥砂，且有潤滑減少鋼管與孔壁之間摩擦作用，浮托跟管，使施工過程更加流暢，保證管棚精度。（4）環(huán)保附加值高，自帶動力系統(tǒng)。4人員組織根據(jù)管棚工程規(guī)模和技術(shù)方面的要求，結(jié)合管棚工程施工情況和施工進度，在人員組織方面見下表勞動力計劃及到位情況表序號工種人數(shù)到位情況1現(xiàn)場負責(zé)、管理理人員6已到位5技術(shù)人員4已到位6測量人員4已到位9電工1已到位10鉆工3已到位11機修工2已到位12電焊工3已到位13鋼筋工6已到位14其他人員12已到位合計=SUM(ABOVE)415施工機械布置主機安置于施工鉆孔處，主機中心線與管棚中心線須重合，液壓動力系統(tǒng)和泥漿系統(tǒng)安置于主機邊緣。隧道洞口砌筑泥漿池，用于儲蓄施工后流出的泥漿。6管棚管內(nèi)注漿整根管棚施工完成后，對該管棚管內(nèi)進行注漿，注漿前利用鋼板對管口進行封閉，焊接注漿管，而后進行注漿。注漿材料為30號砂漿。7施工工期安排單根89mm管棚施工流程：鉆進前準備（20分鐘）鉆機就位（40分鐘）→導(dǎo)向孔鉆進（180分鐘）→鋼管聯(lián)結(jié)及跟管鉆進（180分鐘）→拆卸、清理（20分鐘）。單根共計440分鐘（合7小時20分鐘）。隧道拱部范圍內(nèi)從中間向兩側(cè)施作。8質(zhì)量、安全及環(huán)境保護施工保證措施8.1質(zhì)量保證措施此管棚工程實行全面質(zhì)量管理，成立以生產(chǎn)負責(zé)人為組長，各施工部門領(lǐng)導(dǎo)為組員的安全質(zhì)量領(lǐng)導(dǎo)小組，建立安全質(zhì)量目標崗位責(zé)任制及保證安全，爭創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程為目標的質(zhì)量保證體系。同時杜絕重傷以上事故為安全目標。(1)嚴格按照設(shè)計圖紙、施工規(guī)范質(zhì)量標準進行質(zhì)量管理。(2)強化施工技術(shù)管理及其各方面的規(guī)章制度和措施。(3)對各道工序和各種工藝操作進行施工技術(shù)交底。并作好鉆機軌跡記錄及施工記錄。(4)嚴格把好質(zhì)量關(guān)，搜集各類質(zhì)保單，作好規(guī)定的原材料試驗。(5)對導(dǎo)向孔軸線，標高等實行專人測量，專人復(fù)測，并經(jīng)業(yè)主及監(jiān)理復(fù)測認可。(6)內(nèi)業(yè)資料尤其是質(zhì)量驗收資料須與實際施工同步。8.2、施工安全措施(1)人身安全措施a、加強施工安全管理和安全教育，堅持周一安全活動，堅持班前教育，班中檢查、班后總結(jié)制度。b、現(xiàn)場懸掛施工安全標志牌，配置必要的消防滅火器材，進入施工現(xiàn)場必須戴好安全帽。(2)機、電安全措施a、各種機械、電器的操作者必須持證上崗，非操作司機和機電操作者，嚴禁擅自動用機電設(shè)備。b、加強臨時用電管理，臨時用電設(shè)施派專人看守，并有防護措施。c、送電電纜、電線須絕緣良好，無破損，閘箱要有防雨設(shè)備并有接地裝置。較大容量的用電設(shè)備須加漏電保護器。