一、工藝概覽在隧道開挖之前，我們需要在開挖輪廓線外部的一定范圍內(nèi)，以特定的外插角，插入直徑介于70至180毫米的鋼管。這些鋼管在壓注水泥漿或水泥砂漿后，會(huì)與鋼架焊接，從而形成一個(gè)預(yù)支護(hù)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠拱起并覆蓋在隧道頂部。這種管棚超前支護(hù)的方法特別適用于洞口淺埋段、軟弱破碎地層、斷層破碎帶以及破碎富水地層等復(fù)雜地質(zhì)條件。在洞口施工時(shí)，我們會(huì)直接建造套拱和導(dǎo)向管，并在其上搭建作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行施工；而在洞內(nèi)，則需要通過擴(kuò)大標(biāo)準(zhǔn)斷面來形成管棚室。二、作業(yè)流程首先，我們需要架設(shè)起穩(wěn)固的拱架，這是整個(gè)工藝的基礎(chǔ)。緊接著，安裝導(dǎo)向管，為后續(xù)的施工提供方向。之后，澆筑導(dǎo)向墻的混凝土，確保施工的穩(wěn)固性。在鉆孔、清孔和驗(yàn)孔的環(huán)節(jié)中，需要嚴(yán)格控制孔洞的質(zhì)量，為后續(xù)的大管棚安裝奠定基礎(chǔ)。當(dāng)這些準(zhǔn)備工作完成后，就可以進(jìn)行大管棚的安裝了。最后，進(jìn)行注漿作業(yè)，確保管棚與周圍環(huán)境的緊密結(jié)合。三、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與驗(yàn)收對(duì)于管棚所使用的鋼管，必須經(jīng)過嚴(yán)格的力學(xué)性能和工藝性能試驗(yàn)，確保其質(zhì)量符合國家規(guī)定和設(shè)計(jì)要求。同時(shí)，鋼管的品種和規(guī)格也必須與設(shè)計(jì)相符。在施工過程中，要嚴(yán)格控制管棚的搭接長度，以及注漿漿液的配合比和注漿壓力，確保注漿漿液能夠充分填充鋼管及其周圍的空隙。此外，管棚鉆孔的允許偏差也必須符合設(shè)計(jì)要求。四、工藝流程圖管棚的施工工藝包括引孔頂入法和跟管鉆進(jìn)法兩種不同的流程。在實(shí)際施工中，可以根據(jù)具體情況選擇合適的工藝流程。

首先，進(jìn)行大管棚的引孔作業(yè)，為后續(xù)的管棚安裝提供通道。接著，利用頂入設(shè)備將鋼管逐節(jié)頂入孔內(nèi)，同時(shí)注入水泥砂漿，以固定鋼管并增強(qiáng)其與周圍環(huán)境的結(jié)合力。最后，進(jìn)行注漿作業(yè)的補(bǔ)充和完善，確保管棚的穩(wěn)固性。采用引孔頂入法施工，可以有效地控制管棚的安裝質(zhì)量和精度，提高施工效率。同時(shí)，通過注入水泥砂漿，可以增強(qiáng)管棚與周圍環(huán)境的整體性，提高其支撐效果和耐久性。

五、施工準(zhǔn)備在施工前，務(wù)必熟悉施工圖紙，并進(jìn)行必要的技術(shù)交底和培訓(xùn)。同時(shí)，要確保施工人員和機(jī)械準(zhǔn)備就緒，現(xiàn)場勞動(dòng)力組織得當(dāng)，各種設(shè)備完好可用，以滿足施工要求。六、施工材料準(zhǔn)備水泥應(yīng)選用普通硅酸水泥或硅酸鹽水泥，且其強(qiáng)度等級(jí)不低于42.5Mpa。細(xì)骨料宜采用堅(jiān)硬耐久的中砂和粗砂，細(xì)度模數(shù)應(yīng)大于2.5。粗骨料應(yīng)選用級(jí)配合理、粒徑適當(dāng)、質(zhì)地均勻堅(jiān)固且線狀系數(shù)小的潔凈碎石，或使用碎卵石，避免采用砂巖碎石。鋼架的規(guī)格、型號(hào)和材質(zhì)必須符合設(shè)計(jì)要求和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，且不得在受力較大的部位分節(jié)。鋼管則應(yīng)選用熱軋無縫鋼管，壁厚至少為6mm。七、導(dǎo)向墻的施作在導(dǎo)向墻的施工中，首要步驟是按照設(shè)計(jì)圖紙所規(guī)定的間距，穩(wěn)固地架立起導(dǎo)向墻的鋼架。這些鋼架通過鋼筋被縱向焊接成一個(gè)連續(xù)的整體，以確保結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。隨后，在鋼架的拱部外緣，需要精準(zhǔn)地安裝導(dǎo)向鋼管。安裝前，應(yīng)進(jìn)行細(xì)致的測(cè)量定位，確保導(dǎo)向管與管棚的設(shè)計(jì)方向保持一致。之后，澆注厚度為60至100厘米的C20混凝土，將鋼支撐和導(dǎo)向管包裹其中。待導(dǎo)向墻施工完畢，還需噴射C20混凝土來封閉周圍的仰坡面，以形成注漿時(shí)的止?jié){墻。最后，使用紅色油漆在導(dǎo)向墻面上清晰地標(biāo)注出每個(gè)鉆孔的編號(hào)，以便后續(xù)施工的準(zhǔn)確進(jìn)行。八、鉆孔平臺(tái)架的搭設(shè)與鉆機(jī)的安裝在導(dǎo)向墻施工完成后，下一步是搭設(shè)鉆孔平臺(tái)架并安裝鉆機(jī)。平臺(tái)架必須穩(wěn)固地支撐在地基上，以確保鉆機(jī)在施鉆過程中不會(huì)發(fā)生擺動(dòng)或位移，從而影響鉆孔的質(zhì)量和施工人員的安全。安裝鉆機(jī)時(shí)，需要將其方向與已設(shè)定好的孔口管方向保持一致。通過結(jié)合儀器、掛線和鉆桿導(dǎo)向等多種方法，反復(fù)進(jìn)行調(diào)整，直至精確核定鉆機(jī)的位置。九、鉆孔、清孔、驗(yàn)孔1、鉆孔

（1）在開始鉆孔之前，必須根據(jù)測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確確定鉆孔的范圍和平面位置，并對(duì)每個(gè)鉆孔進(jìn)行編號(hào)，以便于管理和記錄。

（2）鉆孔作業(yè)應(yīng)遵循從高孔位向低孔位的順序進(jìn)行，開鉆時(shí)務(wù)必保持低速低壓，以確保鉆孔的穩(wěn)定性和安全性。

（3）在鉆進(jìn)過程中，如遇到坍孔或卡鉆等異常情況，需要謹(jǐn)慎處理。每鉆進(jìn)1米后應(yīng)退鉆檢查，若卡鉆現(xiàn)象頻繁，則需先注漿后再繼續(xù)鉆進(jìn)，以確保鉆孔的質(zhì)量和下管順利。

（4）鉆孔過程中應(yīng)不斷量測(cè)鋼管鉆機(jī)的偏斜度，一旦發(fā)現(xiàn)偏斜超過設(shè)計(jì)要求，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行糾正。若至終孔時(shí)偏斜仍超限，則需補(bǔ)注漿后再在原位重新鉆孔。

（5）鉆孔時(shí)務(wù)必做好記錄，并實(shí)時(shí)繪制孔位布置圖，以便于后期管理和驗(yàn)收。

（6）使用地質(zhì)巖芯鉆桿配合鉆頭進(jìn)行掃孔和清除浮渣工作，確?？妆谇鍧崱o雜物。

（7）鉆機(jī)作業(yè)時(shí)需注意用電安全，同時(shí)確保人身安全，防止機(jī)械傷害事故的發(fā)生。

2、清孔

（1）利用地質(zhì)巖芯鉆桿與鉆頭的組合，對(duì)孔洞進(jìn)行反復(fù)掃孔，徹底清除浮渣，從而確?？讖胶涂咨罹_(dá)到預(yù)定要求，防止因鉆渣堵塞孔洞。

（2）通過高壓風(fēng)力，從孔底向孔口方向清理鉆渣，保持孔洞清潔。3、驗(yàn)孔

（1）管棚的安裝位置必須嚴(yán)格控制在隧道開挖線以內(nèi)，同時(shí)，相鄰鉆孔之間不得出現(xiàn)相撞或立交的情況。

（2）對(duì)鉆孔的各項(xiàng)參數(shù)，如間距、直徑和深度等，進(jìn)行詳細(xì)檢查。允許的偏差范圍為：方向角誤差不超過1°，孔口距離偏差±50mm，孔深偏差±50mm。此外，還需使用經(jīng)緯儀、測(cè)斜儀等設(shè)備檢測(cè)孔深、傾角和外插角，同時(shí)用鋼圈尺測(cè)量孔口距離。十.安裝管棚鋼管管節(jié)制作：鋼管節(jié)長分為3～6m兩種規(guī)格，其兩端均加工有車內(nèi)、外絲，采用絲扣連接方式，絲扣長度為15cm，絲紋深度不小于2mm。鋼管壁四周鉆有10～16mm的注漿孔，孔間距為15～20cm，呈梅花型布置。管頭焊成圓錐形，便于插入孔洞。頂進(jìn)施工：在鉆孔合格后，應(yīng)立即進(jìn)行鋼管安裝。安裝前需對(duì)每個(gè)鉆孔的鋼管進(jìn)行配管和編號(hào)，然后按照編號(hào)分段進(jìn)行施工。初期階段可依靠人工送管，后期則借助鉆機(jī)進(jìn)行頂進(jìn)，直至鋼管達(dá)到設(shè)計(jì)長度并緊貼孔底。鉆機(jī)頂進(jìn)過程中需注意人員安全，并采取措施防止機(jī)械傷害。若地質(zhì)條件不佳，應(yīng)確保下管過程迅速且安全；或采用套管下管法進(jìn)行施工。連接與搭接：鋼管節(jié)與節(jié)之間通過絲扣進(jìn)行連接，并確保相鄰鋼管的接頭前后錯(cuò)開，同一橫斷面內(nèi)接頭數(shù)不超過50%，且相鄰鋼管接頭至少錯(cuò)開1m。為便于鋼管接頭錯(cuò)開，編號(hào)為奇數(shù)的第一節(jié)管采用3m鋼管，編號(hào)為偶數(shù)的第一節(jié)管采用6m鋼管，其余每節(jié)均采用6m長鋼管。焊接時(shí)需確保電焊機(jī)線路安全可靠，并遵循“一機(jī)一閘、一箱一保護(hù)”的原則?？卓诜舛拢涸阡摴軆?nèi)插入注漿管和排氣管，并確保排氣管深入孔底。對(duì)預(yù)留的管口進(jìn)行保護(hù)后，對(duì)孔口空隙進(jìn)行封堵，并施作掌子面噴射砼止?jié){墻。同時(shí)，需用速凝水泥或其他材料嚴(yán)密堵塞鋼管與導(dǎo)向管間隙，以防漿液外溢。在堵塞過程中應(yīng)設(shè)置進(jìn)漿孔和排氣孔，以確保施工安全和質(zhì)量。十一.注漿施工準(zhǔn)備：施工人員需佩戴手套、水鞋等防護(hù)裝備，確保人身安全。在注漿前，應(yīng)先徹底清洗管棚內(nèi)的殘留物，遵循自下而上的順序進(jìn)行。漿液配制：操作人員需佩戴膠手套、護(hù)目鏡，穿著長筒膠鞋，以確保在配制漿液時(shí)的安全。漿液必須攪拌均勻，無結(jié)塊和沉淀，且應(yīng)在現(xiàn)場即時(shí)使用，保持其良好的流動(dòng)性和可注性。對(duì)于化學(xué)漿液，需特別留意防腐和防毒措施。管棚注漿：采用隔孔灌注的方式進(jìn)行注漿。初始?jí)毫刂圃?.5～1.0Mpa，最終壓力達(dá)到2Mpa，并持續(xù)15分鐘以確保漿液充分填充。注漿過程中應(yīng)遵循由低至高、由下往上的交錯(cuò)順序，并確保注漿壓力符合設(shè)計(jì)要求。若注漿量超出限制而壓力仍未達(dá)到要求，應(yīng)調(diào)整漿液濃度并繼續(xù)注漿，待持壓15分鐘后停止。同時(shí)，注漿孔管不得對(duì)準(zhǔn)人員，以防高壓漿液造成傷害。注漿記錄：在注漿過程中，應(yīng)詳細(xì)記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，以便技術(shù)人員進(jìn)行分析和作業(yè)改進(jìn)。異常情況處理：若在注漿時(shí)發(fā)現(xiàn)支護(hù)變形或損壞，應(yīng)立即停止注漿并采取相應(yīng)措施。對(duì)于串漿現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)堵塞串漿孔。若注漿泵壓力突然升高，可能表明管道堵塞，此時(shí)應(yīng)立即停機(jī)檢查并清洗注漿管路。十二.其他工藝要求1、管棚超前支護(hù)需遵循以下規(guī)范：

（1）棚管應(yīng)選用熱軋無縫鋼管進(jìn)行制作，若有必要，可在鋼管內(nèi)增設(shè)鋼筋籠進(jìn)行加固；

（2）鋼管的直徑通常在φ70～127mm范圍內(nèi)，而鋼管中心之間的距離宜設(shè)定為管徑的2～3倍；

（3）棚管的長度需依據(jù)地層條件來選定，其范圍通常為10～40m；

（4）棚管的方向應(yīng)與線路保持一致，其仰角通?？刂圃?～3°（不包含路線縱坡）；

（5）棚管的末端位置應(yīng)延伸至防護(hù)對(duì)象的全長，再加上因開挖而產(chǎn)生的開挖工作面松弛范圍。同時(shí)，縱向相鄰兩組管棚的搭接長度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)要求，且不得小于3m。

（6）管棚鉆機(jī)需具備大扭矩以鉆深孔，同時(shí)擁有高沖擊力以破碎地層中的堅(jiān)硬孤石。此外，鉆機(jī)應(yīng)能精準(zhǔn)定位、多方位鉆孔，并確保深孔鉆進(jìn)的高精確度。其設(shè)計(jì)需輕便且移動(dòng)靈活。（7）在地層易于成孔的情況下，通常采用先鉆孔后插管的方法，即引孔頂入法。（8）面對(duì)地質(zhì)狀況復(fù)雜、砂卵石、巖堆、漂石或破碎帶等不易成孔的情況，可采取跟管鉆進(jìn)工藝。該工藝中，套管與鉆桿同時(shí)鉆入，成孔后先取出內(nèi)鉆桿，再頂進(jìn)棚管，最后拔出外套管。十三.施工工藝要點(diǎn)（1）小直徑管棚適宜用鉆機(jī)成孔，而大直徑管棚則可采用夯管或頂管方式布設(shè)。（2）管棚的環(huán)向間距通常設(shè)定在30～50cm范圍內(nèi)，但在超淺埋地帶，為確保穩(wěn)定性，可采用密排方式。管棚一般沿隧道周邊布設(shè)，外傾角控制在1～5°，同時(shí)，管棚開孔的徑向誤差不得超過5cm。（3）鉆進(jìn)過程中，需密切監(jiān)控鉆機(jī)立軸方向，并定期使用測(cè)斜儀量測(cè)鋼管鉆進(jìn)的偏斜度。一旦發(fā)現(xiàn)偏斜超過設(shè)計(jì)要求，應(yīng)立即采取措施進(jìn)行糾正。（4）管棚材料應(yīng)選用熱軋無縫鋼管，壁厚至少6mm，節(jié)長控制在3