108 大管棚施工作业指导书
1.适用范围
适用于本标段 xxx 施工。
2.作业准备
2.1 内业准备
作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设
计、阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。提出施工
时应注意的安全问题，制定相应的应急预案。对施工人员进行技术交底，对参加
施工人员进行上岗前技术培训。
2.2 外业准备
管棚钢管、钢架、导向管、注浆材料等施工材料的采购，钻孔、注浆等设备
的选用与采购。材料的实验，配合比的设计，施工队伍的选择。施工现场的平整，
水、风、电的设置。其他辅助措施的准备。施工测量与放样。
3.技术要求
1）检查开挖的断面中线及高程，开挖轮廓线应符合设计要求。
2）在钢架上沿线纵向钻设管棚孔，其外插角以不侵入隧道开挖轮廓线越小
越好。钻孔顺序由高孔位向低孔位进行。
3）管距：环向中～中间距 40cm。
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4）倾角：钢管轴线与衬砌外缘线夹角 1°～3°，具体可根据实际情况作适
当调整；
5）钻孔施工误差：孔距±150mm，孔深±50mm。
6）注浆材料：水泥浆，水灰比 1:1（重量比），注浆压力：0.5～1.0MPa。
7）满足设计文件及隧道规范的其他要求。
4.施工程序与工艺流程
4.1 施工程序
管棚施工主要工序有：洞口开挖、洞口初支防护、锚桩加固底脚、拱架定位
架设连接固定、预埋导向管定位焊接、导向墙支模浇筑、搭设平台、安装钻机、
钻孔、安装管棚钢管、管内注浆。
4.2 工艺流程
超前管棚施工工艺流程见下图。
搭设钻孔平台，安装钻机
钻机上安装钢管，
顶进联接套
管节联接套加工制作
钻管棚孔
顶第一节有孔钢花管棚管
顺次顶第二至 N节管
棚管（直至设计深度）
连接管路及密封孔口
压水检查达到要求
水泥浆
配比选定
水泥浆拌制
注浆机开动
导向墙施作、导向管埋设、钢花管制作
压注水泥浆
开挖支护
达到设计要求强度
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超前管棚施工工艺流程图
5.施工要求
5.1 施工准备
1）对管棚施工所用原材料进行检测并满足设计及规范要求。
2）管棚施工前首先进行导向墙及导向管施工。
3）根据地质情况进行注浆试验，确定注浆参数。
4）测量定位，标示孔位，机械就位。
5.2 施工工艺
5.2.1 长管棚及钢筋制作
管棚采用Ф108mm 热轧无缝钢管，壁厚 8mm，每根钢管的长度分别为 6～9m，
丝扣长度为 15cm，采用方丝，采用外径为 120mm、壁厚 6mm 的接头钢管连接。同
一面上的接头不超过总管数的 50％。钢花管上钻对穿钢管的注浆孔，孔径 10～
16mm，孔间距 150～200mm，呈梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段 100cm，相邻
两对孔线成垂直状态。
5.2.2 导向墙浇注及导向管预埋
导向墙立拱架和模板灌注 C20 混凝土形成，截面尺寸为 1m×1m；为保证长
管棚施工精度，导向墙内设 2榀 I18 工字钢，钢架外设Ф133 壁厚 6mm 导向钢管，
钢管与钢架焊接。钢架各单元由连接板焊接成型，单元间由螺栓连接，接头处焊
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缝高度为：腹板 hf=9mm，翼板 hf=12mm。
⑴测量放样
采用全站仪对隧道轴线及导向墙施作断面进行细部测量放样。
⑵开挖
开挖台阶根据测量放样确定导向墙位置，采用挖掘机配合人工进行开挖，开
挖过程中应减少对围岩的扰动，预留核心土。
⑶洞口初支防护
对洞口进行喷锚加固，加固参数由现场技术员按照设计图进行交底。
⑷导向管安装
导向管采用两环钢拱架焊接加固定位。拱架按设计尺寸制作，按设计里程及
标高进行安装加固，对前后端导向管焊接点位进行精确定位放样，将导向管和定
位角钢焊接于拱架上。
⑸导向墙模板及加固
模板采用木板挂模，对拱架应做适当加固，确保模板位置准确、不变形。
⑹灌注导向墙混凝土
灌注 C20 混凝土，厚 100cm，浇筑过程中对模板支撑进行观察，发现变形及
时处理，确保导向墙的位置准确。
5.2.3 钻孔
⑴施工时，在洞口架设作业平台，钻机放在平台上，用四根斜撑固定在平台
上，以减小钻机工作时偏斜，提高施钻精度。为保证钻孔方向，钻机钻速及顶推
压力要调到较小位置。
⑵钻孔采用管棚钻机。钻孔时，将钻机的钻头接上孔口管，开始施钻。刚开
始施工时要低速低压，钻深 1m 后转入正常转速，压力可升至 1.0Mpa。第一根钻
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杆外露 0.2～0.3m 时，停止钻进，用两根管钳人工卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），
钻机低速反钻，脱开钻杆，大臂退回原位，人工装入第二根钻杆，钻机低速送到
第一节钻杆尾部，方向对准后联成一体。按此安装第三根、第四根或更多根，直
到钻到设计长度。
⑶换杆时要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通，不合格
时及时更换，以保证正常作业。
⑷钻孔过程中遇到软质围岩或流塑状黏土时，应改用低压钻进，或者采用套
管跟管钻成孔。
5.2.4 安装管棚钢管及钢筋笼
引导钻孔钻好后，将钻头退出，钻杆全部卸下，将预先加工好的钢管安装在
大臂上，低速推进钢管，其冲击压力控制在 18～20Mpa，风压控制在 4.0～6.0Mpa。
当第一根管推进孔内外露 30～40cm 时，停止钻进，使顶进的联接套与钢管脱离，
大臂退回原位，人工装上第二节钢管，大臂低速钻进，使其对准第一节钢管端部
(严格控制角度)，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体，钻
机再以冲击压力和推进压力顶进钢管。按同样的方法继续加长钢管至设计长度。
用小钻头第二次钻进，将管内的残渣清除。为了提高导管的抗弯能力，可视工点
情况在导管内增设钢筋笼。钢筋笼由四根主筋和固定环组成，主筋直径为 18mm，
钢筋之间每 1m 间距用 5cm 长Φ42 钢管连接，钢管壁厚 3.5mm。
5.2.5 管棚钢管注浆
⑴压水试验
压水试验的目的主要是测定岩层吸水性，核实围岩渗透性，为选择泵压、浆
液配合比作参考，同时检查管路及止浆塞效果。开泵前应先将吸浆管伸入水桶，
待泵吸水量正常时，关闭注浆球阀，观测泵压。压力表正常时，持续 5min 不出
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故障即可。
⑵水泥砂浆的配制
浆液采用水泥浆（水泥浆水灰比为 1：1），浆液配合比需进行现场注浆试验，
根据实际情况确定注浆参数。
⑶注浆施工操作要求及注意事项
①检查各种机具，进行试运转。
②准确测定孔位，按照设计的外插角采用钻机顶入，其顶入长度不小于设计
管长的 95％。
③注浆过程中根据地质情况等控制注浆压力，注浆压力一般为0.5～1.0MPa，
注浆终压为注浆压力的 2～3 倍，注浆压力应逐步升高，达到终压并继续注浆
10min 以上，进浆量为 20～30 l/min。注浆结束后用 M30 砂浆填充钢管，以增强
管棚的强度。注浆过程中由专人做好记录。浆液达到要求的强度后方可进行洞身
开挖。
④注浆过程中严格控制注浆压力，防止引起地面隆起，注浆顺序由拱脚向拱
部逐管注浆。
⑤注浆施工期间定期对地下水取样检查，如有污染须采取相应措施。
⑥注浆完成后，采用砂浆及时封闭注浆孔，避免出现空漏现象。
6.劳动组织
劳动力组织方式：采用架子队组织模式
施工人员注意配置如下：
人 员 数量
现场负责人 1人
技术主管 1人
现场技术人员 1人
安全员 1人
测量员 3人
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气腿钻工 6～8人
普工 10～12 人
7.材料要求
1）导向管：φ133mm，δ=6mm 热轧无缝钢管，长度 1.0m。
2）管棚钢管：φ108mm，δ=8mm 热轧无缝钢管及钢花管。
3）导向墙：C20 混凝土，厚度 100cm，宽度 100cm。
4）所使用的必须按照要求通过检验后才可以使用。
8.设备机具配置
根据现场的施工情况，主要设备机具配置如下：
机具 数量 备 注
管棚钻机 2
注浆机 1
挖掘机 1
装载机 1
焊机 2
9.质量控制及检验
9.1 质量验收规范
《铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10417-2003）；
《铁路混凝土结构耐久性设计规范》（TB10005-2010 ）；
9.2 分项验收标准
1）主控项目
①超前管棚所用钢管进场必须按批抽取试件作力学性能（屈服强度、抗拉强
度和伸长率）和工艺性能（冷弯）试验，其质量必须符合国家有关规定及设计要
求。
检验数量：以同牌号、同炉罐号、同规格、同交货状态的钢管，每 60t 为一
批，不足 60t 按一批计。施工单位每批抽检一次；监理单位按施工单位抽检次数
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的 20%进行见证取样检测或按施工单位抽检次数的 10%进行平行检验，至少一次。
检验方法：检查每批质量证明文件并进行相关性能试验
②超前管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。
检验数量：全部检查。
检验方法：观察，钢尺检查。
③超前管棚搭接长度应符合设计要求。
检查数量：全部检查。
检验方法：尺量。
④注浆浆液的配合比应符合设计要求。
检验数量：全部检查。
检验方法：进行配合比选定试验。
⑤注浆压力应符合设计要求，注浆浆液应充满钢管及其周围的空隙。
检验数量：全部检查。
检验方法：查施工记录的注浆量和注浆压力。
2）一般项目
超前管棚钻孔的允许偏差应符合下表的规定：
超前管棚钻孔允许偏差
序号 项目 允许偏差
1 钻孔外插角 1o
2 孔距 ±150mm
3 孔 深 ±50mm
检验数量：全部检查。
检验方法：仪器测量、尺量
10.安全及环保要求
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10.1 安全要求
1）施工前对全体作业人员进行培训，增强施工人员安全意识。
2）施工时必须选用经检验合格的料具，防止机械事故的发生。
3）施工作业平台必须搭设牢固，平整。
4）注浆作业人员必须按要求配带防护用品，不得直接接触浆液。
5）施工的各班组间，建立完善的交接班制度，并将施工、安全等情况记载
于交接班的记录簿内。工地值班负责人认真检查交接班情况。
6）所有进入隧道工地的人员，必须按规定配带安全帽等安全防护用品，遵
章守纪，现场有专人指挥；非施工人员严禁入场。
7）将管棚每个钻孔都作为地质预探预报的手段，并贯穿于施工全过程。地
质资料及时整理，为安全施工提供依据。
8）施作大管棚预支护的过程中应设置必要的监测项目，根据监测反馈信息
及时采取相应的措施以保证施工安全。
9）在钻孔作业中，要采取措施防止孔口突水突泥发生，如有迹象发生及时
处理。
10）钻孔中发生卡钻、掉钻、孔斜、坍孔等故障，要积极采取措施组织处理。
11）所有从事钻孔注浆作业的人员必须听从机长统一指挥。机长有权处理钻
孔现场发生的紧急事宜，直至停钻和撤离施工人员。
12）施工区域应设警示标牌，严禁非工作人员出入。
13）施工中应对机械设备进行定期检查、养护、维修。
14）在进入施工现场时，必须佩带好安全帽。
10.2 环保要求
1)开始施工前，必须进行环境因素识别，确定重要环境因素，制定相应的管
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理方案。
2)临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境。
3)施工场地布置在水源保护地区内不得取土、弃土、破坏植被等，不得设备
搅拌站、洗车台、充电房等，并不得堆放任何含有害物质的材料或废弃物。
4)施工废水及施工垃圾不得随意排放、丢弃，施工废水得经过处理池处理后
再排放到指定地点，施工垃圾倒置在指定地方统一处理。
- 108大管棚施工作业指导书
- 1.适用范围
- 2.作业准备
- 3.技术要求
- 4.施工程序与工艺流程
- 5.施工要求
- 6.劳动组织
- 7.材料要求
- 8.设备机具配置
- 9.质量控制及检验
- 10.安全及环保要求