北京八方陆通超前大管棚施工方案
《大管棚施工流程》课件
目录
CONTENTS
• 大管棚施工概述 • 施工前的准备工作 • 大管棚施工流程 • 施工质量控制 • 施工安全措施 • 大管棚施工案例分析
01 大管棚施工概述
大管棚的定义与特点
总结词
大管棚是一种在隧道施工时常用的超前支护结构，具有预应力高、抗弯能力强 、支护刚度大等特点。
施工人员组织
确定施工人员
人员调配与管理
根据工程规模和要求，确定所需施工 人员数量和技能水平。
合理调配施工人员，确保工程进度和 质量，同时做好人员管理工作。
培训施工人员
对施工人员进行技术培训和安全教育 ，确保施工人员具备相应的技能和安 全意识。
03 大管棚施工流程
测量放样
确定大管棚施工区域
根据工程要求和设计图纸，确定需要进行大管棚施工的区域。
04 施工质量控制
钻孔精度控制
钻孔位置
确保钻孔位置准确，符合设计要求，偏差不超过允许范围。
钻孔角度
控制钻孔的角度，确保与设计角度一致，防止因角度偏差影响施工 质量。
钻孔深度
确保钻孔深度达到设计要求，误差不超过允许范围。
注浆充填质量控制
注浆材料
选用合格的注浆材料，确保其性能符合设计要求。
注浆压力
05 施工安全措施
施工现场安全规定
01
进入施工现场必须佩戴 安全帽、穿着工作服。
02
施工现场严禁吸烟，禁 止酒后作业。
03
施工现场应设置明显的 安全警示标志，并保持 安全通道畅通无阻。
04
施工机械和电气设备应 定期进行检查和维护， 确保其安全可靠。
施工人员安全培训
所有施工人员在上岗前必须接 受安全教育培训，了解施工现 场的安全规定和操作规程。
大管棚、小管棚超前支护施工
大管棚、小管棚超前支护施工隧道进、出口进洞均采用Φ89壁厚：5mm长：30m间距：40cm的大管棚进行注压浆对洞口浅埋的超前加强支护，角度为1~3度；洞内采用Φ50壁厚：4mm 长5m间距40cm的小导管进行压注浆超前支护。
角度为6°。
大管棚施作的主要内容：施作导向墙预埋导向管，设置钻机平台，测定孔位，钻孔，钻机退出，注压浆，封孔，““见图4超前管棚施工工艺流程框图“管棚采用无缝钢管加工成花管，以便注浆加固岩体，前端加工成锥形，以便送入或打入，并防止浆液前冲，梅花布设溢浆孔孔径8mm，间距为15cm，其中大管棚尾部5m，小导管尾部1m范围不钻孔，防止漏浆，末端最好焊接直径为6mm的环形箍筋，防止打入是管身开裂，影响注浆管每小段的连接。
每节间丝扣连接，钻孔采用电煤钻钻孔，在钻进过程中采用光耙测斜仪量测钻孔的偏斜度，小导管人工直接送入。
超前管棚安设后，用速凝砂浆封口，并用喷射混凝土封闭工作面，采用KBY-50/70型注浆泵注浆，注浆参数为：水泥浆水灰比：1;1注浆压力：0.5～1.0mpa注浆前进行注浆试验，并根据试验的情况调整注浆参数。
注浆顺序两侧对称向中间，自下而上逐孔注浆，强度达到设计后方能开挖。
2、系统锚杆施工系统锚杆采用的中空注浆锚杆，锚杆长4m（径向）或5m（内侧水平），环向间距为1m，采用风钻钻孔，钻孔直径为Φ40mm。
成孔后用高压风清孔，人工送入，用速凝砂浆封口，注浆压力保证在0.5~1.0mpa，扩散半径最大，对围岩加固的效果最佳，对裂隙较发育的不良地质V级围岩有很好的改善效果，抗拔力符合设计要求，锚杆的末端与拱架焊接。
3、刚拱架支撑施工在加工场地放出大样，采用弯曲机分节加工制作，主要在安设控制（中线、高程、垂直度）质量，施工中主要采用支距、悬距法来控制。
4、钢筋网施工主要注意控制加工尺寸和把每块网片连成整体。
5、临时支护的施工（临时侧壁支护、临时仰拱）临时侧壁支护采用I16型钢拱架纵向间距与主动一致，网片尺寸15*15，采用Φ22mm砂浆锚杆，Φ50小导管超前支护的一个临时支护体系。
大管棚施工方案
大管棚施工方案1. 引言本文档旨在提供一个大管棚施工方案的详细说明，以确保施工过程的顺利进行。
大管棚施工是指在建设工地或其他需要临时遮蔽的场所搭建大型棚屋的过程。
本方案将包括施工所需材料、施工流程以及安全考虑等方面的内容。
2. 材料准备在进行大管棚施工前，需要准备以下材料:•钢管：选择直径适当的钢管，长度根据具体需求而定。
•螺栓、螺母和垫圈：用于连接和固定钢管的部件。
•塑料布：用于作为棚屋的遮蔽材料。
•手工工具：包括扳手、螺丝刀等基本工具。
•其他辅助材料：如绳子、胶带等。
3. 施工流程3.1 施工准备阶段在施工准备阶段，需要进行以下准备工作:1.确定施工地点：根据需要遮蔽的区域，选择一个平坦且适合施工的地点。
2.准备工具和材料：根据前述材料准备部分的内容，确保所有必要的工具和材料都齐备。
3.安全考虑：在施工前，要对施工地点进行安全评估，并采取必要的安全措施，如设置警示标识和安全栏杆等。
3.2 钢管搭建阶段在钢管搭建阶段，按照以下步骤进行操作：1.计算钢管长度：根据所需的棚屋尺寸，计算钢管的长度，并根据需要裁切。
2.连接钢管：使用螺栓、螺母和垫圈等部件将钢管连接起来，形成支架。
3.设置支架位置：将钢管支架按照预先设计的布局放置在地面上。
4.固定支架：使用地钉或其他固定装置，将钢管支架固定在地面上，以确保稳定性。
3.3 遮蔽材料安装阶段在遮蔽材料安装阶段，按照以下步骤进行操作：1.铺设塑料布：将塑料布从一侧开始铺设在钢管支架上，并固定在钢管上。
2.连接塑料布：如果需要，可以使用绳子或胶带等材料将不同块的塑料布连接在一起，以达到更大的覆盖面积。
3.检查固定情况：在安装过程中，要定期检查遮蔽材料的固定情况，确保其不会被风吹走或松动。
4. 安全考虑在大管棚施工过程中，要时刻注意安全问题，包括以下几个方面：1.环境安全：施工地点应清理干净，确保没有障碍物。
不应在施工区域周围堆放易燃或危险物品。
2.人员安全：施工人员应穿戴合适的防护装备，如安全帽、手套等。
管棚施工方案
管棚施工方案1. 简介管棚施工是一种常见的建筑施工工艺，用于搭建临时棚屋，为施工人员提供遮阳、防雨等环境。
本文档将介绍管棚施工的方案，包括施工材料、步骤和注意事项等内容。
2. 施工材料准备在进行管棚施工之前，我们需要准备以下材料：•钢管：管径、长度根据实际需求确定，常用的管径有Φ25mm、Φ32mm等。
•连接件：用于连接钢管，常见的有直角连接件、T型连接件等。
•棚布：用于覆盖在钢管上，防雨、遮阳等功能都可以。
•锤子、扳手：用于安装钢管和连接件。
3. 施工步骤步骤一：确定施工场地和尺寸首先确定好管棚施工的场地和需要搭建的尺寸。
可以使用测量工具进行测量，确认需要的钢管长度和数量。
步骤二：搭建钢管骨架根据场地和尺寸的要求，将钢管按照设计好的布局搭建成骨架。
使用扳手紧固连接件，确保钢管之间的连接牢固可靠。
步骤三：安装棚布将准备好的棚布覆盖在钢管骨架上。
可以用锤子轻轻敲打棚布，使其牢固地固定在钢管上。
步骤四：固定和加固施工完成后，使用固定装置将管棚固定在地面上，以防止受风等因素造成倾斜或倒塌。
对钢管骨架进行检查，确保连接件紧固可靠。
4. 施工注意事项•安全第一：施工过程中要注意个人安全和周围环境，穿好安全帽、工作服等防护装备。
•材料质量：选择优质的钢管和连接件，确保施工质量和稳定性。
•固定牢固：使用固定装置将管棚固定在地面上，以防止受风等因素造成倾斜或倒塌。
•施工平整：在钢管骨架搭建完成后，仔细检查每个连接处是否紧固牢固，避免存在松动现象。
•棚布保养：定期检查和清洗棚布，确保其性能和使用寿命。
5. 总结本文介绍了管棚施工的方案，包括施工材料准备、施工步骤和注意事项。
在进行管棚施工时，务必重视安全，并选择优质材料，保证施工质量和稳定性。
施工后要定期检查和保养，以保证管棚的正常使用和使用寿命。
希望本文对您了解管棚施工方案有所帮助！。
大管棚专项施工方案
目录 (1)5.1设计概况 (2)5.2施工工艺流程 (3)5.3施工机具及原理 (3)5.4施工方法及精度控制调整方法 (4)5.5施工方法 (5)大管棚施工前需对地下连续墙破除，破除前应对地下连墙凿除采用专用钻孔取芯设备，在侧墙混凝土结构达到设计要求强度时，用直径145mm取芯机沿导向管方向进行取芯。
5.1设计概况新建暗涵下穿，现状下埋有多条地下管线，为控制道路沉降；在拱顶150度范围内设置ф108钢管棚，注浆浆液采用TGRM快硬注浆水泥，注浆压力0.3~0.5Mpa。
管棚规格：外径108mm，壁厚6.0mm，单洞布置29根。
采用常规的“送管”工艺，钻进过程中很容易出现卡钻、塌孔现象，成孔率很低，无法保证道路沉降。
而采用“跟管”工艺，导管与钻机钻头同时钻进，可以避免塌孔卡钻、钻不到设计深度的问题，大管棚施作采用“跟管”钻工艺。
5.2施工工艺流程5.3施工机具及原理 经过对多种可以进行管棚施工设备的综合能力的分析，由于导向跟管钻进能根据需要调节钢管的打设方向，可控制钢管按设计要求埋设。
一般情况根据管棚钻机类型、钢管类型及地层情况确定初始外扩角及钢管打设过程中钻头角度的变化。
本工程超前管棚采用志高90潜孔钻机，利用动力钻头实现内钻杆、大管棚同时跟进，冲击利用高压气动潜孔锤配偏心/对心扩孔钻头，利用高压气流将杂物吹出孔外。
潜孔钻跟管作业工作原理如下图：大管棚跟管施工工艺流程图 钻机就位 测量布孔 钻机大臂矫正 钻机固定 钻孔及接长钻杆 钻孔接长准备 管棚跟进 撤管棚机注浆材料准备 注浆机准备 清 孔 注 浆 钻杆分节退下 钢管准备 退 机 检 查图9-13 大管棚钻头示意图5.4施工方法及精度控制调整方法采用跟管钻进法，钢管安装和钻机进尺是同一过程。
钻头采用与钻管等径的楔型钻头，楔板回转半径略大于钻管半径，钻头前端有Φ10－15mm的孔，当钻头正常回转钻进时钻管沿直线前进。
当钻头由于某种原因偏离预定轨迹偏向某一方向时，就需要纠偏了。
隧道超前长管棚施工方案
隧道超前长管棚施工方案一、编制依据二、工程概况一）、工程简介二）、工程地质概况1、地形地貌隧道区属构造—侵蚀丘陵地貌区，穿越浑圆状山体，沟谷切割较深，多呈“U”型峡谷，自然坡角20~35°。
山脉总体呈东西向，山顶呈圆状，多发育树枝状冲沟，沟内一般无水地表径流。
地表植被不甚发育，多以稀疏林木为主，进口地带有乡间简易公路到达，交通较为不便。
2、地质岩性根据工程地质调查、钻探及物探资料，本隧道地段围岩主要为元古代武当群（Ptw）2片岩和白垩—第三系（K-E）砾岩；两岩性呈角度不整合接触；斜坡坡面和低洼冲沟内e1+d1）粉质粘土层。
覆盖第四系残坡积（Q43、地震基本烈度隧道场区地震动反应谱特征周期为0.35s，地震动峰值加速度分区属0.05g区，相当于原地震基本烈度VI度区。
依据《公路工程抗震设计规范》（JTJ004-89）有关规定，该隧道可比基本烈度提高一度采取抗震措施。
4、水文特征隧道区地表水系不发育，隧道区多发育树枝状冲沟，沟内一般无地表水径流。
但在雨季会出现短暂地面渗流，流量较小，对隧道施工影响较小。
隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，其次为残坡积碎石质粉质粘土层中的孔隙水。
分部零星、不稳定，水量亦随季节变化。
三）、工程概述由于隧道进、出洞口浅埋，为了保证隧道开挖稳定，实行管棚预支护，预先处理围岩，提高其整体性，增加稳定性，能承受开挖后的围岩应力和抑止围岩变形。
在开挖隧道左洞进口29m、出口30m和右洞进、出洞口30m，隧道拱部140°范围采用φ108无缝钢管（壁厚6mm）超前大管棚注浆支护辅助施工，共设37环，左洞出口和右洞进出口每环钢管总长度30m，左洞进口每环钢管总长度29m，环向间距0.4m，外插角2~3°，注水泥浆。
同时根据实际情况在地下水较发育可添加水泥浆液体积5%的水玻璃，进行水泥-水玻璃双液注浆。
套拱在隧道开挖轮廓线以外施作。
设计采用C25混凝土内嵌2榀工18工字钢拱架作为长管棚定向拱架，φ127无缝钢管（壁厚6mm）作套管，用φ25螺纹钢固定在拱架上，套拱纵向长度2m，拱架之间用φ22螺纹钢连接，拱架间距100cm。
管棚施工方案
管棚施工方案管棚施工方案一、施工准备1.确定施工方案：根据工程要求和实际情况确定施工方案，包括管棚的设计、尺寸和材料选择等。
2.准备施工资料：包括施工图纸、施工方案、材料清单等。
3.准备施工人员：根据工程规模和要求，确定施工人员的数量和技术水平，并进行培训和指导。
4.准备施工设备：根据施工方案和工程要求，准备好所需的施工设备，包括起重机械、挖掘机、焊接设备等。
5.准备施工材料：根据施工方案和材料清单，准备好所需的施工材料，包括钢管、钢板、螺栓等。
二、施工流程1.准备工作：清理施工区域，确保施工道路畅通，安装好施工警示标志，确保施工安全。
2.基础施工：根据设计要求和施工图纸，进行基础施工，包括浇筑地基、搭设模板、浇筑混凝土等。
3.钢架搭设：根据施工方案和设计要求，安装好钢架结构，包括立柱、横梁、屋面和墙体等。
4.屋面施工：根据施工图纸和材料清单，安装好屋面材料，包括彩钢板、隔热层、排水系统等。
5.墙体施工：根据施工方案和设计要求，安装好墙体材料，包括彩钢板、保温层、门窗等。
6.焊接和固定：对钢架结构进行焊接和固定，确保其稳定性和安全性。
7.安装细节：根据设计要求，进行细节处理，包括断热处理、防水处理、漆面处理等。
8.清理和验收：完成施工后，进行现场清理，确保施工区域干净整洁。
然后进行工程验收，并修正和弥补存在的问题。
三、施工安全措施1.施工人员必须穿戴好安全防护装备，包括安全帽、安全鞋、防护手套等。
2.按照规定操作，禁止违章操作和乱扔杂物。
3.施工现场要保持清洁整洁，不得堆放杂物和易燃易爆物品。
4.施工现场要设置施工警示标志，提醒过往人员注意施工安全。
5.严禁施工人员饮酒和吸烟。
6.严格执行施工计划，做好施工过程的监控和管理。
7.施工期间要对各项施工工序进行专业监控和质量检查。
以上便是管棚施工方案的具体内容，希望对你有所帮助。
需要特别注意的是，安全是施工的首要原则，一定要做好各项安全措施，并严格执行。
超前大管棚施工技术交底
施工技术交底项目名称：新建XXXXXX 合同号：施工单位监理单位工程名称编号技术交底名称洞口超前大管棚支护技术交底内容：一、设计参数XXX隧道全长12438米，起讫里程：D3K384+082～D3K396+520。
XXX隧道进口采用超前大管棚加固，管棚长20m，环向间距40cm（中至中），管棚采用Φ108无缝钢管加工，壁厚6mm，支护范围为拱部140°。
二、施工工艺及施工方法2.1 施工工艺洞口超前大管棚施工工艺流程见下图“洞口超前大管棚施工工艺流程图”。
超前大管棚施工工艺流程图2.2 施工方法2.2.1导向墙施工管棚施工前应施做导向墙，导向墙截面为1.0m×1.0m，采用大拱脚接地，导向墙内设2榀钢架，在钢架上焊接导向管。
⑴.工作平台开挖首先测量放样确定导向墙施工位置，开挖时由原地面自上而下开挖，开挖采用挖掘机开挖，人工用风镐配合，需要爆破时采取多打眼、少装药、弱爆破方式进行。
出渣采用挖掘机、装载机装渣，自卸汽车运输出渣。
⑵.钢架加工及安装在导向墙内设2榀I18工字钢架，间距0.5米。
首先对隧道中线及导向墙拱脚、内外拱顶进行精确测量放样定位，同时在仰坡开挖面标识出隧道中心线及内外拱顶位置，并根据设计图纸在仰坡面画出内外拱弧，做为导向墙立模的依据，在测量放线时应预留15cm的沉降量。
钢架在钢筋加工厂加工成型，加工完成后应在水泥地上试拼，钢架周边拼装允许偏差为±3cm，平面翘曲应小于2cm。
钢架安装前应清除拱脚底虚渣及杂物，人工安装钢架，钢架各单元间通过连接板用螺栓连接牢固，连接板连接应密贴，螺帽应拧紧。
钢架安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。
榀钢架间纵向采用φ22钢筋连接，连接筋环向间距1.0m。
钢架落底需置于稳固的基础上，工字钢拱脚处设钢垫板，当拱脚处基础开挖超深时，需加设钢垫板或用砼回填，严禁回填虚渣。
⑶.导向管安装工字钢架安装完成后，进行导向管的安装。
隧道大管棚超前支护施工图解
隧道大管棚超前支护施工图解导读:隧道的地质一般较松软，有时候还会涌水、涌砂层，而管棚施工在这中间就起到了超前支护的作用,因此又称之为管棚超前支护，管棚刚度较大,施工时如再次发生塌方,塌渣也是落在管棚上部岩渣上,起到缓冲作用.即使管棚失稳,其破坏也较缓慢，为隧道开挖提供了坚实的基础。
一、施工步骤1、施作导向墙在洞口里程外起拱线以下路基土石方留一长约5m平台，然后在洞外洞口交界处架立钢架,间距按管棚施工图要求,用连接筋焊接成一整体。
在钢支撑上安设导向钢管，数量、环向间距和外插角与大管棚一致。
导向钢管的安装要测量定位,使钢管位置与方向准确无误，导向钢管与钢架焊为整体。
支立模板，然后灌注导向墙，导向墙完成后，喷射混凝土封闭周围仰坡面,以防止浆液从周围仰坡渗漏。
搭设钻孔平台脚手架、安装钻机.2、钻孔采用潜孔钻机，从导向管内隔孔钻孔。
开孔时，低压满转,待成孔1。
0m后，适当加压，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量,保证终孔偏斜率在1/2000以内。
3、安装大管棚钢管管棚钢管安装顶进前先进行孔道扫空作业，目的是清除孔内岩碴，和顺通孔道。
管棚钢管由机械顶进,钢管节段间用丝扣连接,顶进时,采用6m或3m节长的管节交替使用,以保证隧道纵向同一断面内的接头数不大于50%，管壁上按照设计钻注浆孔。
管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密,以防注浆时冒浆.4、注浆注浆前先将孔内泥浆清干净（可用高压水冲洗），再进行注浆。
浆液采用水泥砂浆，注浆压力1.0~2.0Mpa，注浆参数根据现场试验予以调整.管棚施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。
以上就是管棚超前支护施工的图解工艺流程，管棚超前支护是在进洞口的地质条件非常差（如：沙土、破碎严重的岩石、黄土等）的情况下使用，一般长度就20-30米左右，管棚为壁厚3.5mm的钢管，直径一般为108mm。
大管棚施工方法及技术措施
大管棚施工方法及技术措施1.大管棚总体布设及施工方法⑴从竖井内向北在单渡线及标准断面上方施做大管棚，穿越0000胡同主路机动车道，对现况管线、检查井及道路结构进行支护。
⑵从竖井内向南在单渡线D断面上方施做大管棚。
测量人员根据设计图纸位置测放管棚孔位（见管棚孔位布置图）。
首先根据隧道施工情况及时测放管棚位置，在竖井北墙预留孔位，测放管棚轴线；其次进行管棚钻孔作业，最后向钻孔内顶入并往钢管内注入双浆液固结附近土层。
2.竖井大管棚施工工艺流程图大管棚施工工艺流程2.1 测量定位项目部测量人员按设计图随竖井施工在竖井北墙上测放出钻孔位置，孔口处采用十字线确定孔口中心，确保位置准确，孔位测放完成后，经项目部施工员、质量员及驻地监理验收合格后方可进行下步施工。
2.2 安放φ160定位导管孔位测放完成后，安放φ160定位导管，φ160导管长45㎝，外露出竖井壁10㎝，嵌入一衬结构35㎝，倾角为1.50,导管与竖井一衬格栅焊接牢固，导管安放完毕后，利用经纬仪、水准仪测量倾斜角度，确保后续管棚施工质量达到要求。
2.3 钻机进场及就位在竖井内管棚孔口以下1.2～1.5m位置，钻机下方土体不得超挖，并清理平整，铺垫两层15×15㎝方木，方木横竖交叉放置、稳固，再将钻机安放在顶层方木上。
2.4 管棚钢管加工由于竖井南北方向一衬净尺寸为6米，加之钻机机身长度占据一定空间，最终确定管棚采用按管顶入方法插入钻孔。
单节钢管长2.5米，管身用电钻机出φ8溢浆孔，孔间距为200㎜，呈梅花型布置。
钢管之间采用φ160（内侧套箍连接，套箍与管棚钢管焊接牢固）。
2.5 螺旋钻进施工（1）钻机安装完成后调试仪器仪表，连接第一根钻具，按设计要求使用φ150钻头钻进。
（2）钻进参数如下钻进压力 8KN转速 35转/分钟（3）导航仪器严格遵守使用技术规程，正确安装，细心调试，直到深度测量误差小于10公分为止。
（4）安装钻具，首先接第一根钻杆，而后在其前端装导向钻头。
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1 北京八方陆通超前大管棚施工方案 参照设计文件内容；依据本工程现场条件，工程地质条件及相关技术规范与规定，并结合北京八方陆通工程技术有限公司现有技术力量与优势，施工设备以及公司以往施工经验等编制本施工方案。 一、 工程概况： a) 本工程位于北京顺义区中心城区，包括两处地下人行过街通道：西单通道以及金街通道。
b) 西单通道位于顺义区府前西街与新顺大街的交汇处，周边有顺义西单商场、国泰商场、国泰黄金珠宝城等大型商场。通道主体采用暗挖法施工，在道路南侧中国农业银行及国泰商场门前广场设置施工竖井，深度约为10.5米，采用倒挂井壁法施工。通道主体断面形式为平顶直墙，采用双侧壁导坑法施工，通道长约170.7米。结构覆土厚度约为3.8米。主通道装修后净宽7.7米，净高2.85米。通道内设置管理室用房。 c) 为了保证通道开挖的安全性，有效的控制地下管线及地面沉降，通道开挖前预设大管棚超前支护施工。 ㈠ 工程地质水文地质条件 依据相关信息分析，西单、金街通道管棚所穿土层主要为粉土③层、粉质粘土③1层。 水文地质情况：勘察深度范围内，发现2层地下水，地下水类型分别为上层滞水（一）、潜水（二）。拟建场地内的地下水详细情况见如下表所示。 地下水特征表
地下水性质 水位/水头 埋深 (m) 水位/水头 标高 (m) 主要含水层 上层滞水（一） 4.1～5.0 33.55～34.78 粉土③层、粉细砂③3层 潜水（二） 17.5 21.16 细中砂⑤1层
根据勘察报告资料、现场情况了解，地下潜水现状稳定水位埋深相对较大，不会影响管棚的施工；地表水渗透及上层局部滞水可能会对施工产生一定的影响，施工过程中要多加注意，要具有防止上层滞水突涌的措施，以免造成路面 2
的塌陷。 ㈡通道各段地下管线分布情况 ㈢管棚作业空间条件 工程施工场地位于竖井内。管棚施工需要空间：纵向不小于6.5m，横向在两侧管棚位置处外扩不小于0.5m。竖井开挖至最下端一根管棚位置后继续往下开挖1.2m，然后浇注15cm厚C15混凝土作为管棚施工场地。如果管棚高程位置±0.8m设计有圈梁，竖井开挖时可暂不施工圈梁，待管棚施工完毕再浇注圈梁，以免影响管棚钻机施工时的摆放空间。 ㈣管棚设计要求 单个通道大管棚设计呈“┏┑”形分布，在一竖井内向另一竖井内方向打设，共40根，单根打设长度为34m（西单通道）和49m（金街通道）。 1、棚管规格：采用φ159×8mm无缝钢管。钢管材质为C20，要求薄厚均匀。 2、棚管间距300mm；棚管中心距暗挖初支结构外皮轮廓线为100mm。 3、倾角：管棚走向与通道拱部平行。由于通道纵向设置人字坡（坡度0.5%），高点位于通道中部，管棚也需在高点转向。考虑到路下管线高程资料的误差，大管棚采用的打设工艺首先要求能够保证足够的精度，不至因下垂进入开挖断面，同时也不能过度上抬与管线冲突。施工过程中依据具体情况可再做调整。 4、注浆材料：0.8：1水泥浆液。 ㈤技术质量要求 1、本工程质量标准按中华人民共和国国家标准，以及工程施工规范和技术说明，设计规定的标准执行。 2、管位入口偏差应≤2cm。 3、单根棚管打设的有效长度误差≤5cm。 4、棚管打设偏斜误差向上应≤15cm，并避免棚管向下偏斜至隧道开挖线以内。 5、管棚打设采取间隔跳打的方式，每根棚管打设完后必须及时灌注水泥浆，并保证管外环状间隙浆液充填饱满。注浆量不小于理论值的1.2倍。 6、为保证同一开挖段承载力，打设棚管同一截面内的接头数不超过管数的50%。 7、做好施工记录，施工完毕进行测斜，并绘制每根棚管的走向，为后期开 3
挖提供必要的数据。 二、施工方案： ㈠ 方案实施条件（由甲方完成） 1、竖井上方提供设备摆放的场所和泥浆循环池场地。施工钻机安放场地要求平整，固实，保证管棚平台架设的稳固，以保障打设精度。 2、给出棚管打设定位（方位、仰角）的隧道开挖轴线和腰线及相应的测点。 3、所采购棚管管材要求壁厚均匀，无缝钢管。 4、提供放置废泥浆的场所。现场吊装设备配合设备安装拆卸，管材下放，施工垃圾处理等。 5、提供水、电至管棚施工现场（竖井口）。电源功率不小于90KW。 ㈡ 管棚打设工法选定 根据工程设计，质量标准结合施工场区地面条件，工程地质水文地质条件，参考我公司以往施工经验，选用“有线仪器定向，一次性跟管钻进”施工方法： 即成孔和安装棚管一次完成，有利于控制管棚打设精度和控制地表沉降。主要包括： 1、用高精度导向仪及钻具前端的探头控制楔形板钻头钻进，通过调整钻进轨迹，保证棚管打设精度满足设计要求。 2、导向原理： ①钻头内部装有发射信号的探棒，通过管内信号线传递到钻机操作台上的接收器，可以监测到钻头处的角度及楔形板的方向。
②钻机正常钻进时钻头旋转，成圆形孔。当钻头角度偏离设计轨迹，将楔形板调制相应方向，钻机停止旋转，向前顶进，通过楔形板与地层之间的斜面受力从而调整了钻头倾斜角度（纠偏）。 3、直接用φ159×8mm棚管做钻杆，形成满眼钻进，有效地约束钻头，减小或防止钻具偏斜，并避免因塌孔造成的沉降。随钻进加尺将棚管依次打入， 4
成孔与棚管安装一次完成。 4、钻进过程中如有必要，孔口处安装密封装置，随时可以控制出水、出砂量，并保证孔内有一定的压力，防止地层中水、砂突涌，造成地面塌陷。
密封装置示意图 5、每根管棚打设完毕后，及时压注水泥浆，保证孔内空隙及时充填饱满，防止由塌孔造成地面下陷。全部管棚注浆后对管棚周围的土体进行了加固，使管棚形成一个近似于封闭面的保护层，既为后期开挖创造了很好的条件，又在一定程度上起到了封水的作用。
管棚注浆土体加固示意图 6、优点及缺点：此工法具有钻进方向可调控、打设精度高（0.3%～0.5%）；跟管钻进防止了塌孔造成的地面下陷等优点，但工艺较复杂。此工法是我公司多年管棚施工和非开挖相结合的创新工艺，其在北京、上海、西安和广州等多个重要工程中已经成熟应用，最长已达140米。 A、有线仪器导向，跟管钻机打设棚管 有线导向仪 信号线 ф159棚管 探棒 地面 钻机
“有线仪器导向、一次性跟管钻进”工法管棚施工示意图 1、用水平导向仪及钻具前端的探头来控制斜板式钻头，从而达到调整钻进轨 5
迹，保证棚管打设满足设计要求。 2、直接用φ159×8mm棚管做钻杆，形成满眼钻进，有效地约束钻头，减小或防止钻具偏斜。随钻进加尺将棚管依次打入，成孔与棚管安装一次完成。 3、打设水平钢管的机械，可架设在我司自行研制的可升降行走的平台上，该工作台可水平行走和垂直升降,并能调节水平方位角和垂直方向的仰俯角，工人操作安全可靠。 4、采用优质泥浆护壁工艺和循环系统的设施，采用小泵量泥浆循环，通过钻杆、钻头(如有必要安装单向阀和密封盒)的控制，保证孔内（环状间隙）泥浆饱满起到护壁防塌等作用（保压）。泥浆采用定向钻进专用高质量膨润土及外掺剂配制而成。 （三）、工艺流程 人员设备进场 →平台搭设→通水、电→设备组装调试 → 管位复测 → 钻机定位（方位、仰俯角）→ 钻具组装、进孔 → 冲洗液循环 → 钻进 →导向仪监测钻进偏斜状况 → 通过钻头出水口与鸭板位置与角度调整钻进方向（纠偏）→测斜（验证自然偏斜角度）→钻进 → 终孔 注浆流程： 浆液搅拌 → 储浆池 → 注浆泵 → 注浆管 → 注浆接头 → 棚管 → 钻头出水口 → 管外环状间隙 → 出气孔冒浆 → 注浆终止。 出气口
泥浆泵
环状及管内注浆示意图 a) 彻底冲洗钻孔，保持孔内均匀充满泥浆液；尽量减少孔内残余钻渣。 b) 注浆要求：稳定、流畅、不得中断、连续注浆，孔口出水泥浆后，封住孔口，然后再加压注浆1－3次；（加压控制在0.4～0.6Mpa）。 c) 注浆时，可根据孔内情况，来回旋转或拉动钻具，一边注浆一边放气，以保证管外“环状间隙”注浆饱满。 d) 预先计算出注浆量，注浆时不得小于理论注浆量的1.2倍。 e) 注浆浆液拟采用素水泥浆，其具有可灌性好、沉淀析水缓慢、渗透 6
性较好，与砂、土层有较好的亲合力。易与周围土层、棚管形成整体结构性能。 （四）、技术参数 根据本工程特点、工程地质、水文地质、技术难度、质量要求、结合跟管钻进工艺优势和特点，技术参数着眼于以下几个方面： 1、水平钻进受钻具自重影响，钻具前端易下垂，为了减少纠偏的工作量，控制环状间隙的扩大，开孔定位时，应考虑给以合理的钻进纠偏。 2、 钻具顺时针旋转，产生右旋力，易使钻孔水平偏斜，根据我公司以往经验，水平偏斜幅度较小，易控(尤其在细碎屑较均质地层中钻进)，开孔定方位时给以方位角纠偏值，完全能够达到质量要求。 3、 根据地层条件及以往经验和钻机性能，科学地确定泵压、泵量、钻压、钻速、转速等参数值。是保证棚管打设质量的主要主观因素。 三、施工方案实施： ㈠ 具体要求与说明： 1、棚管连接选择矩形扣，丝扣长度60mm。管材加工，单节长度采用定尺，通用棚管长度每节3.0m或4.5m，具体加工计划严格按配管表定量加工。 2、注浆浆液拟采用水泥浆，合理配置的水泥浆是我公司总结以往工程注浆经验，经过反复进行浆液配比试验，并经工程应用检验而成注浆浆液类型，其具有可灌性、沉淀析水缓慢、渗透性较好，与一般土层有较好的亲合力。易与周围土层、棚管形成整体的性质。另外混合浆灌注较有益于所选用施工工法的操作。 3、棚管打设顺序为间隔跳打的原则，在施工中根据现场情况变化，可进行相应的调整。 4、为了提高单步开挖段管棚的承载能力，相邻棚管接缝应错开，缝距≥1m为宜。 5、设备组装前要进行逐一检查，保证其应有的完好率。 6、钻机的组装： ⑴ 工作平台用管棚机专用移动平台，考虑棚管打设长度长，钻进扭距大的特殊性，其稳固性上有保障。 ⑵ 健全现场指挥系统，关键部位的组装必须有专业人员负责，并做好验收。