新建鐵路隧道進洞超前管棚施工質(zhì)量通病防治手冊前言超前管棚作為新建鐵路隧道進洞施工的核心支護結(jié)構(gòu)，對控制洞口邊坡及仰坡穩(wěn)定、防止圍巖坍塌具有關(guān)鍵作用。為系統(tǒng)性解決管棚施工中各類質(zhì)量通病，提升施工質(zhì)量與結(jié)構(gòu)安全性，依據(jù)《高速鐵路隧道工程施工技術(shù)規(guī)程》（Q/CR9604-2015）、《鐵路隧道工程施工安全技術(shù)規(guī)程》（TB10304-2020）及項目專項施工方案，特編制本手冊。本手冊適用于新建鐵路隧道進洞階段超前管棚施工的質(zhì)量控制，涵蓋導(dǎo)向墻施工、鉆孔作業(yè)、鋼管安裝、注漿施工等全工序，明確各環(huán)節(jié)質(zhì)量通病的表現(xiàn)形式、產(chǎn)生原因及針對性防治措施，為現(xiàn)場施工提供技術(shù)指導(dǎo)。一、導(dǎo)向墻及導(dǎo)向管施工質(zhì)量通病1.1導(dǎo)向墻混凝土強度不足、外觀缺陷1.1.1通病表現(xiàn)混凝土試塊檢測強度低于設(shè)計值（通常為C20）；表面出現(xiàn)蜂窩、麻面、露筋、裂縫等缺陷；養(yǎng)護完成后表面存在起砂現(xiàn)象。1.1.2產(chǎn)生原因原材料質(zhì)量控制不嚴(yán)，水泥強度等級不足、砂石含泥量超標(biāo)或配合比計量偏差大；混凝土攪拌時間不足，和易性差，澆筑時振搗不密實，漏振、欠振現(xiàn)象突出；模板拼接不嚴(yán)，存在縫隙導(dǎo)致漏漿；脫模時間過早，混凝土強度未達到設(shè)計要求的75%；養(yǎng)護措施不到位，澆筑完成后未及時覆蓋保濕，高溫或干燥環(huán)境下水分流失過快。1.1.3防治措施嚴(yán)格執(zhí)行原材料進場驗收制度，水泥需提供質(zhì)量證明文件并復(fù)檢，砂石含泥量分別控制在3%、1%以內(nèi)，配合比經(jīng)試驗室試配確定后掛牌施工，采用電子計量設(shè)備確保配料精準(zhǔn)；混凝土攪拌時間控制在90-120秒，澆筑前檢測坍落度（180-220mm為宜），采用插入式振搗棒振搗，振搗至表面泛漿且無氣泡逸出為止，振搗點間距不超過40cm，避免觸碰模板；模板采用鋼模，拼接處加設(shè)密封膠條，安裝后檢查平整度及穩(wěn)固性，脫模時間以同條件試塊強度為準(zhǔn)，嚴(yán)禁強行脫模；澆筑完成后12小時內(nèi)覆蓋土工布并灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不少于7天，高溫天氣增加灑水頻次，低溫時采取保溫措施。1.2導(dǎo)向管定位偏差過大1.2.1通病表現(xiàn)導(dǎo)向管傾角誤差超過1°，軸線偏移導(dǎo)致管棚鉆進方向偏離設(shè)計軌跡；導(dǎo)向管與鋼架連接松動，受力后發(fā)生位移。1.2.2產(chǎn)生原因測量放線精度不足，未使用全站儀進行精確放樣，僅依靠簡易儀器定位；導(dǎo)向管安裝時未采用專用支架固定，直接與鋼架點焊連接，穩(wěn)定性差；鋼架安裝不平整，自身存在傾斜或位移，導(dǎo)致依附的導(dǎo)向管定位失準(zhǔn)；混凝土澆筑過程中振搗沖擊導(dǎo)向管，未及時檢查調(diào)整。1.2.3防治措施測量放樣采用全站儀進行三維坐標(biāo)定位，每隔2米設(shè)置一個控制樁，精準(zhǔn)標(biāo)記導(dǎo)向管的孔口中心及傾角基準(zhǔn)線；導(dǎo)向管安裝前制作專用角鋼支架，將導(dǎo)向管固定在支架上，調(diào)整至設(shè)計傾角后與鋼架滿焊連接，焊縫長度不小于10cm，厚度不小于8mm；鋼架安裝前先找平基面，采用水準(zhǔn)儀控制鋼架頂面高程，確保鋼架軸線與隧道軸線平行，安裝后采用臨時支撐固定；混凝土澆筑時，振搗棒與導(dǎo)向管保持不小于50cm的距離，澆筑過程中安排專人監(jiān)護，每澆筑30cm高度檢查一次導(dǎo)向管位置，發(fā)現(xiàn)偏差立即調(diào)整。二、鉆孔作業(yè)質(zhì)量通病2.1鉆孔偏斜、孔位偏差2.1.1通病表現(xiàn)鉆孔方向角誤差超過1°，孔口中心間距偏差大于±30mm，孔深偏差超過±50mm；部分鉆孔出現(xiàn)“上漂”或“下扎”現(xiàn)象，導(dǎo)致管棚鋼管無法正常搭接。2.1.2產(chǎn)生原因鉆機安裝不牢固，平臺搭設(shè)不穩(wěn)，鉆進過程中產(chǎn)生振動導(dǎo)致鉆機移位；未按“高孔位向低孔位”的順序鉆進，先鉆低孔位后鉆高孔位時，孔內(nèi)巖土體擾動影響后續(xù)鉆孔精度；鉆桿存在彎曲變形，或連接絲扣磨損導(dǎo)致同心度差；遇到孤石、軟硬巖交界面等復(fù)雜地質(zhì)，鉆頭受力不均發(fā)生偏斜；鉆進過程中未及時進行孔向校正，僅依靠導(dǎo)向管被動控制。2.1.3防治措施鉆孔平臺采用Φ48×3.5鋼管腳手架搭設(shè)，立桿底部設(shè)置5cm厚木墊板，掃地桿距地面不超過20cm，橫桿步距不大于1.5m，平臺搭設(shè)完成后進行承載力試驗，確保穩(wěn)固無沉降；嚴(yán)格遵循“先高后低、間隔鉆孔”的原則，相鄰鉆孔施工間隔不小于2小時，減少巖土體擾動；鉆桿使用前檢查直線度，彎曲度超過1‰的鉆桿禁止使用，絲扣部位涂抹潤滑脂，連接后確保同心；鉆進前采用地質(zhì)雷達探測前方地質(zhì)情況，遇孤石或軟硬巖界面時，降低鉆進速度，采用“輕壓慢轉(zhuǎn)”方式通過，必要時注入水泥漿加固圍巖；每鉆進3-5米，使用測斜儀檢測孔向，發(fā)現(xiàn)偏差超過0.5°時，立即調(diào)整鉆機位置或更換導(dǎo)向鉆具，偏差較大時回填碎石后重新鉆孔。2.2鉆孔坍孔、縮徑2.2.1通病表現(xiàn)在砂土、粉質(zhì)黏土等松散地層中鉆孔時，孔壁坍塌導(dǎo)致孔內(nèi)出現(xiàn)空洞或堵塞；鉆孔完成后孔徑小于設(shè)計值（Φ89/108/159mm），鋼管無法順利插入。2.2.2產(chǎn)生原因松散地層自穩(wěn)能力差，鉆孔過程中未采取孔壁保護措施，孔內(nèi)水頭壓力不足；鉆進速度過快，對孔壁擾動過大，未及時排出孔內(nèi)巖屑導(dǎo)致堆積；鉆孔完成后未及時進行清孔驗孔，間隔時間過長導(dǎo)致孔壁失穩(wěn)；地下水發(fā)育，孔內(nèi)出現(xiàn)涌水，沖刷孔壁造成坍孔。2.2.3防治措施在松散或富水地層鉆孔時，采用“跟管鉆進”工藝，即鉆頭帶動套管同步鉆進，套管長度不小于3米，待鉆孔至設(shè)計深度后拔出套管；控制鉆進速度，砂土地層鉆進速度不超過0.5m/min，同時加大泥漿排量，確?？變?nèi)巖屑及時排出，泥漿比重控制在1.1-1.3之間；鉆孔完成后立即采用高壓風(fēng)（壓力0.5-0.8MPa）清孔，清除孔內(nèi)巖屑和泥渣，清孔后1小時內(nèi)完成鋼管安裝，若無法及時安裝，需重新清孔；遇地下水發(fā)育地段，提前在鉆孔周邊設(shè)置排水孔，降低孔內(nèi)水位，必要時注入水泥-水玻璃雙液漿對孔壁進行預(yù)加固，待漿液凝固后再進行鉆孔。2.3孔深不足或超深2.3.1通病表現(xiàn)鉆孔深度小于設(shè)計值，導(dǎo)致管棚縱向搭接長度不足3米；或鉆孔超深超過50mm，增加材料消耗且影響后續(xù)支護結(jié)構(gòu)施工。2.3.2產(chǎn)生原因鉆桿長度標(biāo)記不清，未按設(shè)計孔深計算所需鉆桿數(shù)量，僅依靠經(jīng)驗判斷；鉆進過程中巖屑堆積在孔底，未及時清孔導(dǎo)致實際孔深測量偏差；鉆機操作人員責(zé)任心不足，未嚴(yán)格按測量標(biāo)記控制鉆孔深度；遇到堅硬巖層時，鉆進困難導(dǎo)致未達到設(shè)計深度即停止作業(yè)。2.3.3防治措施鉆桿使用前在每根鉆桿上按1米間隔做清晰標(biāo)記，根據(jù)設(shè)計孔深計算總鉆桿長度，掛牌標(biāo)明每孔所需鉆桿數(shù)量；鉆進至接近設(shè)計深度時（剩余1-2米），放慢鉆進速度，采用測繩結(jié)合巖屑取樣的方式確認孔深，清孔后再次測量孔深，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確；建立鉆孔深度責(zé)任制，每完成一個鉆孔，由班組長和技術(shù)員共同驗收，填寫鉆孔記錄，驗收合格后方可進行下一道工序；遇到堅硬巖層時，更換高強度鉆頭，采用“分段鉆進、分級破碎”的方式，必要時進行孔內(nèi)爆破（需編制專項爆破方案），確保達到設(shè)計孔深。三、鋼管加工與安裝質(zhì)量通病3.1鋼管加工質(zhì)量不合格3.1.1通病表現(xiàn)鋼管絲扣長度不足15cm，絲扣加工精度差導(dǎo)致連接松動；鋼管壁厚不均勻，存在彎曲、變形現(xiàn)象；注漿孔孔徑、間距不符合設(shè)計要求。3.1.2產(chǎn)生原因原材料采購時未嚴(yán)格檢驗，鋼管規(guī)格、壁厚不符合設(shè)計要求；絲扣加工設(shè)備精度不足，未定期校準(zhǔn)，加工時進給速度控制不當(dāng)；鋼管切割時未采用專用切割機，切口不平整導(dǎo)致對接偏差；注漿孔鉆孔采用手工操作，未使用鉆模定位，孔徑和間距偏差大。3.1.3防治措施鋼管進場時需提供質(zhì)量證明書，核對規(guī)格、壁厚等參數(shù)，采用卡尺逐根測量壁厚，偏差超過±0.5mm的鋼管禁止使用；絲扣加工采用數(shù)控車床，加工前校準(zhǔn)設(shè)備，絲扣長度嚴(yán)格控制為15cm，牙型清晰、無斷絲，加工完成后用絲扣保護帽覆蓋；鋼管切割采用等離子切割機或砂輪切割機，切口與鋼管軸線垂直，垂直度偏差不超過1°，切割后清除切口毛刺；注漿孔采用專用鉆模定位，孔徑控制為8-10mm，間距按30-50cm梅花形布置，鉆孔后清理孔內(nèi)鐵屑，確保通暢。3.2鋼管安裝連接不良3.2.1通病表現(xiàn)同一斷面鋼管接頭數(shù)量超過50%，相鄰接頭未錯開1米以上；鋼管連接時絲扣未上滿，存在松動現(xiàn)象；縱向搭接長度不足3米。3.2.2產(chǎn)生原因鋼管下料長度未統(tǒng)籌規(guī)劃，未根據(jù)孔位布置計算最佳下料長度，導(dǎo)致接頭集中；安裝時未按“錯接”原則施工，僅追求安裝速度，隨意對接鋼管；絲扣連接時未涂抹密封膠，上扣力度不足，未使用扭矩扳手檢查緊固程度；鉆孔偏斜導(dǎo)致鋼管無法按設(shè)計位置安裝，被迫縮短搭接長度。3.2.3防治措施施工前根據(jù)孔位布置圖和設(shè)計搭接長度，編制鋼管下料計劃，標(biāo)注每根鋼管的長度及安裝位置，確保同一斷面接頭數(shù)量控制在50%以內(nèi)，相鄰接頭錯開距離不小于1米；鋼管安裝前檢查鉆孔偏斜情況，對偏差較大的鉆孔進行處理，確保鋼管能順利放入并滿足搭接要求；絲扣連接時涂抹環(huán)氧樹脂密封膠，采用管鉗或扭矩扳手緊固，確保絲扣完全嚙合，緊固后外露絲扣不超過2扣；鋼管安裝完成后，測量相鄰鋼管的搭接長度，不足3米時，采取補接短管的方式處理，短管與原鋼管采用滿焊連接，焊縫高度不小于鋼管壁厚。3.3鋼管無法順利插入3.3.1通病表現(xiàn)鋼管插入鉆孔時阻力過大，無法插入至設(shè)計深度；部分鋼管插入后發(fā)生彎曲變形，與鉆孔壁卡緊。3.3.2產(chǎn)生原因鉆孔存在縮徑或坍孔現(xiàn)象，孔內(nèi)有巖屑堆積堵塞鉆孔；鋼管自身存在彎曲變形，直線度偏差超過允許范圍；插入方式不當(dāng)，采用強行沖擊的方式插入，導(dǎo)致鋼管彎曲或孔壁坍塌；鉆孔偏斜嚴(yán)重，鋼管與孔壁發(fā)生抵觸。3.3.3防治措施鋼管插入前再次采用高壓風(fēng)清孔，確?？變?nèi)無巖屑堵塞，對懷疑存在縮徑的鉆孔，采用探孔器（直徑比鋼管小5mm）進行探測，確認通暢后方可插入；鋼管安裝前逐根檢查直線度，采用拉線法測量，彎曲度超過1‰的鋼管需進行校直處理，無法校直的禁止使用；采用“人工推插+機械頂進”的方式插入鋼管，頂進時保持勻速緩慢，避免沖擊，必要時在鋼管前端安裝錐形導(dǎo)向頭；若插入阻力過大，不得強行頂進，應(yīng)拔出鋼管重新清孔或修正鉆孔，嚴(yán)重時回填后重新鉆孔。四、注漿施工質(zhì)量通病4.1注漿壓力異常4.1.1通病表現(xiàn)注漿壓力始終低于設(shè)計值（土層低于2MPa，其他地段低于1MPa），漿液大量流失；或壓力突然升高超過設(shè)計值，無法繼續(xù)注漿。4.1.2產(chǎn)生原因圍巖存在較大裂隙或空洞，漿液無約束流失導(dǎo)致壓力上不去；注漿管堵塞或注漿孔被水泥漿封堵，漿液無法正常注入；漿液配合比不當(dāng)，水灰比過小導(dǎo)致漿液稠度過大，流動阻力增加；注漿設(shè)備故障，壓力表損壞或注漿泵壓力不足；鋼管與鉆孔壁之間未封堵密實，漿液從孔口流失。4.1.3防治措施注漿前采用壓水試驗檢查圍巖滲透性，若漏水量過大，先注入濃漿或雙液漿封堵大裂隙，再進行正常注漿；注漿前檢查注漿管和鋼管注漿孔，確保通暢，注漿過程中每隔10分鐘清理一次注漿管，防止堵塞；嚴(yán)格按設(shè)計配合比配制漿液，水泥漿水灰比控制在1:1-1:1.5，雙液漿（水泥-水玻璃）體積比控制在1:0.5-1:1，攪拌均勻后及時使用，漿液存放時間不超過40分鐘；注漿設(shè)備使用前進行調(diào)試，校驗壓力表精度，確保注漿泵壓力穩(wěn)定，備用一臺注漿泵以應(yīng)對設(shè)備故障；鋼管安裝完成后，在孔口采用快硬水泥或棉絲封堵鋼管與鉆孔壁之間的間隙，封堵長度不小于50cm，待封堵材料凝固后再進行注漿。4.2注漿不飽滿、出現(xiàn)空洞4.2.1通病表現(xiàn)注漿結(jié)束后，通過超聲波檢測發(fā)現(xiàn)鋼管與圍巖之間存在空洞；鉆孔取芯顯示漿液填充不密實，部分區(qū)域無漿液。4.2.2產(chǎn)生原因注漿順序不合理，未按“從下到上、間隔注漿”的原則施工，導(dǎo)致部分區(qū)域被空氣阻隔；注漿時間不足，未達到設(shè)計持壓時間（15min）即停止注漿；漿液擴散半徑不足，未根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整漿液配合比和注漿壓力；鋼管注漿孔布置不合理，部分區(qū)域漿液無法覆蓋。4.2.3防治措施采用“跳孔注漿”工藝，按編號間隔注漿，先注奇數(shù)孔，再注偶數(shù)孔，注漿時從隧道拱腳向拱頂依次進行，確保漿液均勻擴散；當(dāng)注漿壓力達到設(shè)計值后，保持壓力穩(wěn)定15分鐘，期間若壓力下降，需補漿至壓力回升并持續(xù)持壓，確保漿液充分填充；根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整注漿參數(shù)，松散地層采用低壓力、大流量注漿，密實地層采用高壓力、小流量注漿，必要時加入膨脹劑提高漿液填充效果；優(yōu)化鋼管注漿孔布置，在鋼管前端3米范圍內(nèi)加密注漿孔，確保漿液能有效填充前端區(qū)域，注漿過程中觀察孔口返漿情況，當(dāng)返漿濃度與注漿濃度一致時方可停止。4.3漿液配比失控、性能下降4.3.1通病表現(xiàn)漿液出現(xiàn)離析、沉淀現(xiàn)象；凝固時間過長或過短，影響注漿效果；漿液強度未達到設(shè)計要求。4.3.2產(chǎn)生原因原材料計量不準(zhǔn)確，未使用電子計量設(shè)備，僅依靠體積比估算；漿液攪拌不均勻，攪拌時間不足或攪拌設(shè)備轉(zhuǎn)速不夠；水玻璃等速凝劑添加量控制不當(dāng)，未根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整；漿液攪拌完成后存放時間過長，超過初凝時間。4.3.3防治措施采用電子計量攪拌站配制漿液，水泥、水、外加劑等原材料按重量比計量，誤差控制在±1%以內(nèi)；漿液攪拌采用高速攪拌機，攪拌時間不少于3分鐘，確保漿液均勻無結(jié)塊，雙液漿采用雙桶攪拌、混合器混合的方式，避免提前混合導(dǎo)致凝固；根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整速凝劑用量，溫度高于25℃時減少用量，低于5℃時增加用量，確保漿液初凝時間控制在5-10分鐘；漿液隨拌隨用，水泥漿存放時間不超過40分鐘，雙液漿混合后存放時間不超過2分鐘，未及時使用的漿液嚴(yán)禁倒入注漿系統(tǒng)。五、質(zhì)量驗收與保障措施5.1過程質(zhì)量控制要點建立“三檢制”（班組自檢、技術(shù)員復(fù)檢、質(zhì)量工程師終檢），每道工序驗收合格后方可進入下一道工序，關(guān)鍵工序（如導(dǎo)向管定位、鉆孔偏斜檢