隧道長大管棚專項施工方案1編制依據(jù)1.1規(guī)范標準《公路隧道施工技術規(guī)范》（JTG/T3660-2020）《鐵路隧道施工技術規(guī)范》（TB10304-2020）《隧道工程施工安全技術規(guī)范》（GB51210-2016）《公路工程質(zhì)量檢驗評定標準第一冊土建工程》（JTGF80/1-2017）《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204-2015）《建筑施工高處作業(yè)安全技術規(guī)范》（JGJ80-2016）1.2設計文件與參考資料本項目隧道工程地質(zhì)勘察報告（含斷層破碎帶分布、圍巖級別、地下水位參數(shù)）《隧道長大管棚施工.PDF》（源文件核心工藝參考）隧道施工圖設計文件（含管棚參數(shù)、導拱尺寸、初期支護專項設計）類似工程施工案例（軟弱圍巖隧道長大管棚支護經(jīng)驗）無縫鋼管、注漿設備、地質(zhì)鉆機產(chǎn)品技術說明書（含性能參數(shù)、操作要求）2工程概況2.1工程基本參數(shù)項目參數(shù)值備注應用場景隧道洞口段、斷層破碎帶段超前支護（Ⅴ級軟弱圍巖）適用于圍巖自穩(wěn)能力差、坍塌風險高，需控制地表下沉（≤30mm）的段落管棚核心參數(shù)鋼管規(guī)格：Φ108mm×4.5mm熱軋無縫鋼管（Q235B），抗拉強度≥375MPa；管棚長度10-40m，分組設置時縱向搭接≥3.0m；環(huán)向間距30-50cm（2.5-3倍管徑）鋼管分有孔鋼花管（管身鉆Φ8-10mm注漿孔，梅花形布置，間距15-20cm）、無孔鋼管（作為檢查管）配套支護參數(shù)導拱：C30鋼筋混凝土，斷面尺寸1.0m×0.8m（寬×高），內(nèi)配Φ22mm主筋（HRB400E）、Φ8mm箍筋（間距15cm）；導管：Φ130mm無縫鋼管（壁厚6mm，長2.0-2.5m，比管棚管徑大22mm）導拱嵌入隧道圍巖≥0.5m，導管與導拱鋼筋焊接固定注漿參數(shù)漿液類型：水泥-水玻璃雙液漿（水泥：P.O42.5R，水玻璃：模數(shù)2.4-2.8、濃度35-40Be'）；注漿壓力0.5-1.0MPa，漿液擴散半徑≥0.8m雙液漿體積比1:0.5，初凝時間5-10min，28d抗壓強度≥5MPa初期支護參數(shù)型鋼拱架：I20b工字鋼，間距0.8m；噴射砼：C25鋼纖維砼，厚25cm；錨桿：Φ22mm藥包錨桿，長3.5m，間距1.0×1.0m鋼纖維摻量60kg/m3，錨桿錨固力≥120kN施工進度指標單班（6h）鉆進進尺18m（按每小時3m計），3班制施工，日完成管棚鉆進及注漿54m含鋼管頂進、注漿工序，不含導拱施工時間2.2工程地質(zhì)與環(huán)境條件2.2.1地質(zhì)特征圍巖分布：管棚施工段為Ⅴ級軟弱圍巖，以全風化泥巖、砂質(zhì)泥巖為主，巖體破碎（完整性系數(shù)Kv=0.2-0.3），遇水易軟化，地基承載力≤150kPa；局部穿越斷層破碎帶（寬度5-8m），充填物為碎石+泥質(zhì)，松散無膠結(jié)，涌水量5-10m3/h。地下水位：埋深2-4m，高于管棚施工標高，需提前設置井點降水（井點管間距1.5m，深度8m），將水位降至管棚下方1m，防止鉆孔時涌水導致坍孔。2.2.2施工風險點風險1：管棚鉆孔偏斜：軟弱圍巖易導致鉆孔徑向偏差超20cm，需采用跟管鉆進工藝，每5m用測斜儀檢測，偏差超限時調(diào)整鉆機角度；風險2：注漿不飽滿：斷層破碎帶孔隙發(fā)育，易出現(xiàn)漿液漏失，需控制注漿壓力（0.5-1.0MPa），必要時采用分段注漿（每5m為一段），確保漿液擴散均勻；風險3：導拱開裂：導拱承受鉆機活載（≥50kN），若基礎承載力不足易開裂，需對導拱基礎換填30cm厚級配碎石，壓實度≥93%；風險4：管棚搭接失效：分組施工時縱向搭接不足3.0m，易形成支護盲區(qū)，需在搭接段加密注漿（壓力提高至1.2MPa），增強支護整體性。2.3工程重難點重難點1：管棚精度控制：需確保鋼管傾角1°（不含設計縱坡）、與線路方向平行，徑向偏差≤20cm，同一斷面接頭數(shù)≤50%，相鄰接頭錯開≥1m，避免影響后續(xù)開挖；重難點2：跟管鉆進協(xié)同：軟弱圍巖段需同步跟進Φ127mm套管（壁厚5mm），套管與鉆桿間隙≤5mm，防止鉆孔坍塌，套管頂進力≤100kN，避免擾動圍巖；重難點3：注漿效果檢測：需通過無孔檢查管進行壓水試驗（壓力0.8MPa，透水率≤1×10??cm/s），不合格段補注漿，確保管棚支護效果；重難點4：工序銜接：管棚施工后需在24h內(nèi)完成初期支護（型鋼拱架+噴砼），滯后管棚開挖面≤2m，減少圍巖暴露時間。3施工準備3.1技術準備方案細化與交底：確定關鍵工藝參數(shù)：跟管鉆進時套管規(guī)格Φ127mm×5mm，鉆進速率0.3-0.5m/min；注漿采用水泥-水玻璃雙液漿（體積比1:0.5），單孔注漿量按V=πr2Lη（r=0.8m，L=管棚長度，η=1.2）計算；編制《長大管棚施工技術交底書》，重點培訓鉆機操作、跟管鉆進、注漿控制、偏差調(diào)整等工序，對作業(yè)人員進行書面+現(xiàn)場交底，留存交底記錄；試驗與檢測準備：注漿配合比試驗：確定水泥-水玻璃雙液漿最佳配比，確保初凝時間5-10min、28d抗壓強度≥5MPa，每批次漿液制作3組試塊；鋼管力學試驗：Φ108mm×4.5mm無縫鋼管每60t抽檢3根，做彎曲試驗（彎曲角度180°，無裂紋）、抗拉強度試驗（≥375MPa）；測量放樣方案：建立施工控制網(wǎng)：以隧道平面控制點（GPS點）為基準，加密2個控制點（精度±2mm），每3d復核1次；管棚放樣：用全站儀在導拱模板上標記導管位置（環(huán)向間距30-50cm），偏差≤5mm；計算每根鋼管鉆孔角度（1°傾角），用測角儀校準導管安裝角度。3.2現(xiàn)場準備場地清理與降水：清理管棚施工段雜物，平整場地（坡度≤2%），開挖臨時排水溝（斷面50×40cm，縱坡2‰），防止雨水積存；井點降水：在管棚施工范圍外側(cè)布置Φ50mm井點管（間距1.5m，深度8m），連接Φ100mm排水管，抽水泵流量≥50m3/h，降水至管棚下方1m，持續(xù)監(jiān)測水位（每2h記錄1次）；管棚工作室施工：工作室尺寸：比隧道設計斷面寬0.5m、高0.3m，長度5-8m（按管棚鉆機長度確定），采用C25噴砼（厚20cm）+I18工字鋼拱架（間距1.0m）臨時支護，拱架與隧道圍巖錨桿焊接固定；地面硬化：工作室地面鋪設15cm厚C15混凝土，表面平整度偏差≤5mm/m，承載力≥200kPa，滿足鉆機停放要求；設備與人員配置：主要設備：設備名稱型號規(guī)格數(shù)量用途地質(zhì)鉆機XY-28-300（最大鉆深300m，扭矩3000N?m）2臺管棚鉆孔注漿泵BW-250/50（注漿壓力0-5MPa，流量250L/min）2臺管棚注漿跟管鉆機ZJ30（套管直徑Φ127mm，頂進力150kN）1臺軟弱圍巖段跟管鉆進測斜儀CX-03（測量精度±0.1°）2臺鉆孔偏差檢測電焊機BX1-500（輸出電流500A）2臺導管與導拱焊接全站儀TS60（精度±2mm）1臺測量放樣人員配置（每班）：工種人數(shù)職責資質(zhì)要求鉆機操作工2人地質(zhì)鉆機操作、鉆進參數(shù)控制持特種作業(yè)證，3年以上經(jīng)驗注漿工3人漿液配制、注漿操作與記錄經(jīng)專項培訓合格測斜工1人鉆孔偏差檢測、數(shù)據(jù)記錄熟悉測斜儀操作焊工2人導管焊接、鋼管連接持焊工證，2年以上經(jīng)驗普工4人材料運輸、場地清理經(jīng)三級安全教育合格安全員1人現(xiàn)場安全監(jiān)督、隱患排查持安全員證3.3材料準備主要材料技術要求：鋼管：Φ108mm×4.5mm熱軋無縫鋼管（Q235B），每根長度4-6m（便于運輸與連接），絲扣連接（螺紋長度10cm，精度±1mm），管身直線度偏差≤1mm/m；有孔鋼花管鉆孔Φ8-10mm，孔距15-20cm，梅花形布置；注漿材料：P.O42.5R水泥（初凝時間≥45min）、水玻璃（模數(shù)2.4-2.8，濃度35-40Be'）、速凝劑（摻量3%，調(diào)節(jié)初凝時間）；導拱材料：C30混凝土（配合比1:1.8:2.8:0.52），主筋Φ22mmHRB400E（屈服強度≥400MPa），箍筋Φ8mmHPB300（間距15cm）；套管：Φ127mm×5mm無縫鋼管（Q235B），每根長度5m，兩端車絲（便于連接），抗壓強度≥200MPa；材料驗收與存儲：建立材料臺賬，記錄進場時間、規(guī)格、批次，鋼管每60t抽檢1組力學性能，注漿材料每200t抽檢1組（水泥強度、水玻璃模數(shù)），不合格材料禁止入場；鋼管架空存儲（墊高≥30cm），防止銹蝕；水泥設防雨棚（溫度≤30℃），水玻璃密封存儲（避免與空氣接觸變質(zhì)）；套管分類堆放，標識清晰。4施工方法4.1總體施工原則與流程4.1.1核心施工原則遵循“先降水、后支護，先導拱、后鉆孔，先花管、后無孔管，分段注漿、全程監(jiān)測”原則，針對軟弱圍巖特點，采用跟管鉆進控制鉆孔精度，通過雙液漿快速固結(jié)圍巖，確保管棚支護效果。4.1.2總體施工流程施工準備（場地清理+井點降水）→管棚工作室施工（噴砼+拱架支護）→導拱施工（鋼筋綁扎→模板安裝→C30砼澆筑）→導管安裝（Φ130mm鋼管，角度1°）→鉆機就位（校準位置與角度）→跟管鉆進（軟弱圍巖段跟進Φ127mm套管）→頂進鋼管（先頂進有孔鋼花管，后頂進無孔管）→管內(nèi)注漿（水泥-水玻璃雙液漿，壓力0.5-1.0MPa）→注漿效果檢測（無孔管壓水試驗）→初期支護施工（型鋼拱架+噴砼）→隧道開挖（上半斷面法，循環(huán)進尺1.0m）4.1.3關鍵工序詳細流程導拱施工流程：測量放樣（導拱輪廓線）→基礎換填（30cm級配碎石，壓實度≥93%）→鋼筋綁扎（主筋Φ22mm，間距20cm；箍筋Φ8mm，間距15cm）→導管安裝（Φ130mm鋼管，與鋼筋焊接固定，角度1°）→模板安裝（鋼模板，垂直度偏差≤1‰）→C30砼澆筑（分層澆筑，每層30cm，振搗密實）→養(yǎng)護（覆蓋土工布灑水，養(yǎng)護7d，強度達80%設計值）管棚鉆進與注漿流程：鉆機就位（對準導管，水平度偏差≤0.1%）→跟管鉆進（軟弱圍巖段，鉆桿+Φ127mm套管同步推進，鉆進速率0.3-0.5m/min）→測斜檢測（每5m用CX-03測斜儀，徑向偏差≤20cm）→鋼管頂進（鋼管與套管間隙用水泥漿填塞，頂進力≤100kN）→注漿準備（連接注漿管，做水密試驗，壓力1.2MPa，保壓10min無滲漏）→漿液配制（水泥-水玻璃雙液漿，體積比1:0.5）→管內(nèi)注漿（從孔底向孔口注漿，壓力0.5-1.0MPa，穩(wěn)壓10min）→效果檢測（無孔管壓水試驗，透水率≤1×10??cm/s）4.2關鍵工序施工要點4.2.1導拱與導管安裝導拱鋼筋綁扎：主筋采用雙面搭接焊（焊縫長度≥10d=220mm，高度≥8mm），接頭錯開≥35d=770mm，同一截面接頭數(shù)≤50%；箍筋與主筋綁扎牢固（綁扎點間距≤20cm），確保鋼筋骨架剛度（撓度≤L/500，L為導拱長度）；導管定位安裝：導管采用Φ130mm×6mm無縫鋼管，長度2.0-2.5m，一端切割成30°坡口（便于鋼管導入），另一端與導拱主筋滿焊（焊縫長度150mm）；用全站儀+測角儀校準導管角度（1°傾角，與線路平行），偏差≤0.5°，導管中心間距30-50cm（按設計），偏差≤5mm，安裝后用臨時支撐固定，防止?jié)仓艜r移位。4.2.2跟管鉆進與鋼管頂進跟管鉆進操作：鉆機就位：XY-28-300地質(zhì)鉆機對準導管中心（偏差≤5mm），用水平儀校準鉆機水平度（偏差≤0.1%），支腿下方墊鋼板（面積≥2.0㎡），確保鉆進時穩(wěn)定；鉆進參數(shù)控制：軟弱圍巖段（全風化泥巖）采用低轉(zhuǎn)速（50-80r/min）、低鉆壓（5-10kN），鉆進速率0.3-0.5m/min，同步啟動跟管鉆機（ZJ30型）推進Φ127mm套管，套管頂進力≤100kN，避免套管彎曲；偏差檢測與調(diào)整：每鉆進5m用CX-03測斜儀檢測鉆孔偏差，徑向偏差超20cm時，調(diào)整鉆機角度（每次調(diào)整≤0.5°），或回填片石+水泥漿（配合比1:1），24h后重新鉆進；鋼管頂進與連接：鋼管準備：有孔鋼花管（Φ108mm×4.5mm）提前加工注漿孔（Φ8-10mm，梅花形布置，間距15-20cm），管口車絲（螺紋長度10cm），每根長度4-6m，相鄰鋼管絲扣連接時涂抹鋰基潤滑脂；頂進操作：采用液壓頂管機（頂進力150kN）將鋼管逐節(jié)頂入鉆孔，第一節(jié)鋼管插入孔底后，與第二節(jié)鋼管絲扣連接（擰緊扭矩≥200N?m），確保同軸度（偏差≤2mm/m）；間隙處理：鋼管與套管間隙（約9.5mm）用水泥漿（水灰比0.8）填塞，通過鋼管預留注漿孔注入，壓力0.3MPa，穩(wěn)壓5min，防止后續(xù)注漿時漿液漏失。4.2.3管內(nèi)注漿施工注漿準備：管路連接：注漿泵（BW-250/50型）出口端連接Φ50mm高壓軟管（耐壓≥10MPa），另一端與鋼管絲扣連接，中間設壓力表（精度0.4級）、閥門，注漿前做水密試驗（壓力1.2MPa，保壓10min無滲漏）；漿液配制：按體積比1:0.5配制水泥-水玻璃雙液漿，水泥漿水灰比0.8（P.O42.5R水泥），水玻璃稀釋至35Be'（模數(shù)2.4-2.8），兩種漿液在混合器內(nèi)混合（混合時間≤30s），隨配隨用（初凝時間5-10min）；分段注漿操作：注漿順序：按“從拱腳向拱頂、間隔跳注”原則（隔1注1），先注有孔鋼花管，后注無孔檢查管，避免集中注漿導致圍巖移位；壓力與流量控制：初始注漿壓力0.5MPa，流量20-30L/min，逐步升至1.0MPa，穩(wěn)壓10min，單孔注漿量按公式計算：Q=πr2Lη（r=0.8m，L=管棚長度，η=1.2），實際注漿量超計算值30%時，檢查是否漏漿，必要時加濃漿液（水灰比0.6）；斷層破碎帶處理：穿越斷層段（寬度5-8m）采用分段注漿（每5m為一段），每段注漿完成后穩(wěn)壓15min，待漿液初凝（約10min）后再注下一段，確保斷層充填物充分固結(jié)。4.2.4注漿效果檢測壓水試驗：選擇無孔檢查管（每環(huán)不少于2根）進行壓水試驗，試驗壓力0.8MPa，記錄壓水流量，計算透水率（q=Q/(L×P)，Q為流量，L為管長，P為壓力），透水率≤1×10??cm/s為合格；不合格段處理：透水率超標的檢查管，采用濃漿（水泥-水玻璃體積比1:0.3，水灰比0.6）補注漿，壓力1.2MPa，穩(wěn)壓15min，重新做壓水試驗直至合格；取芯檢測：在管棚之間鉆Φ76mm檢查孔（每20m1個），取芯觀察漿液擴散情況，漿液擴散半徑≥0.8m、固結(jié)體連續(xù)為合格，否則加密注漿孔（間距1.0m）補注漿。4.2.5初期支護銜接支護時機：管棚施工完成后24h內(nèi)啟動初期支護，滯后管棚開挖面≤2m，避免圍巖長時間暴露；型鋼拱架安裝：I20b工字鋼拱架按0.8m間距安裝，拱架與管棚鋼管焊接固定（焊縫長度100mm，高度8mm），拱架底部墊200×200×10mm鋼墊板，垂直度偏差≤1‰；噴射砼施工：初噴：采用C25鋼纖維砼（鋼纖維摻量60kg/m3）初噴5cm厚，封閉圍巖，噴射風壓0.4-0.6MPa，噴嘴與巖面距離1.0-1.5m；復噴：安裝Φ22mm藥包錨桿（長3.5m，間距1.0×1.0m）、Φ8@200×200鋼筋網(wǎng)后，復噴至25cm設計厚度，復噴時確保鋼纖維砼完全包裹拱架與管棚（保護層厚度≥3cm）。5質(zhì)量控制5.1質(zhì)量控制體系組織架構(gòu)：成立以項目經(jīng)理為組長，技術負責人、質(zhì)量總監(jiān)為副組長，質(zhì)檢員、試驗員、施工班組長為成員的質(zhì)量管理小組，實行“班組自檢→隊級復檢→項目終檢→監(jiān)理驗收”四級管控；制度保障：制定《隧道長大管棚施工質(zhì)量獎懲制度》，對質(zhì)量達標班組給予獎金（人均300-500元），對不合格工序（如鉆孔偏差超標、注漿不飽滿）責令返工，并扣減績效工資。5.2關鍵工序質(zhì)量標準（依據(jù)JTG/T3660-2020、TB10304-2020）控制項目允許偏差/標準要求檢測方法檢測頻率導拱施工斷面尺寸±5mm，砼強度≥30MPa，基礎壓實度≥93%卷尺+回彈法+灌砂法每10m1點導管安裝角度±0.5°，間距±5mm，焊縫長度≥150mm測角儀+卷尺+焊縫量規(guī)每根1次跟管鉆進鉆孔徑向偏差≤20cm，套管頂進力≤100kN測斜儀+拉力計每5m1次鋼管頂進同軸度≤2mm/m，絲扣擰緊扭矩≥200N?m全站儀+扭矩扳手每節(jié)1次管內(nèi)注漿壓力±0.1MPa，注漿量≥計算值，透水率≤1×10??cm/s壓力表+流量計+壓水試驗每孔1次初期支護型鋼拱架間距±30mm，噴砼厚度±5mm，錨桿錨固力≥120kN卷尺+鉆孔取芯+拉拔儀每10m1點5.3質(zhì)量管控措施鉆進與鋼管質(zhì)量控制：鉆機操作工需經(jīng)專項培訓考核合格（鉆孔精度達標率≥95%），鉆進前校準測斜儀（精度±0.1°），偏差超限時及時調(diào)整；鋼管進場每60t抽檢1組力學性能（抗拉強度≥375MPa），注漿孔加工后檢查孔徑（Φ8-10mm）、間距（15-20cm），不合格鋼管禁止使用；注漿質(zhì)量控制：漿液原材料每200t抽檢1組（水泥強度、水玻璃模數(shù)），每批次制作3組漿液試塊（28d抗壓強度≥5MPa），注漿過程派專人記錄壓力、流量，數(shù)據(jù)異常時停止注漿，排查原因；壓水試驗不合格段必須補注漿，補注漿后重新檢測，直至透水率≤1×10??cm/s，確保管棚支護效果；支護銜接控制：初期支護滯后管棚開挖面不得超2m，型鋼拱架與管棚焊接必須滿焊（焊縫長度≥100mm），噴砼前清理巖面浮碴，確保噴砼與巖面密貼（粘結(jié)強度≥0.8MPa）。6安全技術措施6.1安全管理體系組織架構(gòu)：成立安全生產(chǎn)領導小組（項目經(jīng)理任組長），配備3名專職安全員（持注冊安全工程師證），各班組設兼職安全員（1名/班）；教育培訓：新進場人員參加三級安全教育（公司級8學時、項目級8學時、班組級8學時），考核內(nèi)容包括鉆孔坍塌應急處置、注漿管路爆裂防護、高處作業(yè)安全，考核合格方可上崗；每月開展1次管棚施工應急演練（內(nèi)容：鉆孔坍塌人員撤離、注漿管路泄漏處置），留存演練視頻與總結(jié)報告，優(yōu)化應急方案。6.2各環(huán)節(jié)安全控制6.2.1鉆進與注漿安全鉆機操作安全：鉆機就位后檢查支腿（墊鋼板）、鉆桿（無裂紋）、鋼絲繩（斷絲數(shù)≤6根/捻距），鉆進時禁止人員站在鉆桿正前方（安全距