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篇一:[大管棚]铁路隧道大管棚施工工艺
1、管棚布设
管棚方向与线路中线平行。钢管施工误差径向不大于15cm。隧道纵向同一断面的接头数不大于50%……
每循环每循环管棚施工前应开挖管棚工作室，工作室长3.0m，高150cm。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架，导向架上设置空口导向管。要求在钻孔过程中导向架不变形，不移位。前应开挖管棚工作室，工作室长3.0m，高150cm。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架，导向架上设置空口导向管。要求在钻孔过程中导向架不变形……
3、安装大管棚钢管
管棚钢管（内置钢筋笼）由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接（钢筋笼双面焊接），顶进时，采用6m和3m节长的管节交替使用……
4、注浆
注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆液，浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力0.5～3.0MPa，注浆参数根据现场试验予以调整……
篇二:[大管棚]一次性导向跟管钻进超长大管棚施工技术
大管棚超前预支护技术作为加固地层、稳定拱顶及掌子面、减少地表沉降的辅助施工技术，已在隧道施工中得到广泛应用。其施工方法作为一种非开挖技术，施工时需要根据具体施工条件、地质情况、设计要求、周边环境选取合适的施工工艺。此前，对于打设长度超过40m的大管棚，常规的施工工艺已经不能保证有效成孔和打设精度。而单纯的跟管钻进，不能进行方向控制，很难保证超长大管棚的打设精度；单纯的导向钻进，在城市地铁长管棚施工中又会遇到场地限制等很多不利因素。结合跟管钻进与导向钻进的优点，采用有线仪器定向、一次性导向跟管钻进技术，以管棚钢管为钻杆，采取钻进、铺管一次完成，可以成功敷设长达110m以上的钢管管棚。
一、 技术特点
有线仪器定向、一次性导向跟管钻进长管棚施工技术有以下特点：
1.与导向钻进扩孔回拖管棚施工法相比，本技术不需要设置两个工作坑，不必在钻进完成后，卸下钻头换上回扩器进行回扩孔拖管施工，而是以管棚钢管为钻杆，采取钻进、铺管一次成活，能较好解决管棚单侧施工距离长，位置排布要求严格，间距较密，地层损失要求小，防止管棚下沉超限、纠偏以及方向控制等施工重点、难点问题。
2.与定向跟管钻进管棚施工技术相比，本技术采用有线仪器进行导向，可以控制钻进方向，解决了管棚下沉超限问题。管棚钢管按预设轨迹钻进，并可实时反馈钻进参数，有利于钻进方向控制，管棚打设精度很高。
3.结合导向钻进可控制钻进方向，跟管钻进可控制钻孔塌陷的优点，采用有线地下导向系统，管棚打设长度可以更长；在地下管线密集区进行施工时，可以顺利通过导向信号干扰地带，保障管棚施工精度，克服了无线导向系统在城市地铁施工中，由于受地面交通及地上、地下建（构）筑物影响，信号跟踪受到的影响与限制，且可有效控制地面沉降，保护地下管线，地面道路交通也不受影响。
4.这种技术采取钻进、铺管一次成活，省去钻孔后的推送管，成孔速度较快，操作简单、施工便利，工率较高，而施工费用不高，能节约造价10%。
5.本技术采用的导向钻机已国产，体形较轻便，操作简单。
二、 技术原理
有线仪器定向、一次性导向跟管钻进管棚施工工法是以管棚钢管为钻杆，由钻杆进行导向，同时配备导向仪，由位于钻头内的传感器将信号通过钻杆内的电缆直接传输到远程显示器上，实时监测钻头的钻进方位。根据打设长度，设计线路钻进轨迹（预设钻进角度），在导向系统的监测下进行钻进。钻进时，高压液体通过钻杆、管棚钢管，从钻头前端射出，冲刷前方土体，同时钻杆旋转向前推进。管棚纠偏主要通过采用导向钻进专用鸭（斜）板式钻头（内设单向阀）实现。完成跟管钻孔深度后，撤出内部导向器具，然后封闭管口，向内部注入水泥浆或水泥砂浆，以增加管棚钢度。
1．钻进原理
导向跟管法的钻孔方式主要有冲击回转跟管钻进和螺旋钻孔跟管钻进两种。冲击回转跟管钻进主要用在有砂砾石地层,特点是钻孔速度快,成孔精度高。采用套管护孔，中间风动潜孔锤冲击钻进，钻孔达到预定深度后，钻杆带出潜孔锤，钢套管留在孔内作为管棚管；螺旋钻孔跟管钻进主要用于粉、粘土层，钻进、铺管一次成活，省去钻孔后的推送管，成孔速度较快。
水平导向钻机有两根输入管路，一根接高压油泵，提供给进动力；一根接泥浆泵，提供钻进循环泥浆。钻进时，高压液体通过钻杆、管棚钢管，从钻头前端射出，冲刷前方土体，同时钻杆旋转向前推进。
循环泥浆的作用是：一方面冲刷、软化前方土体，另一方面起护壁作用以及降低钻头温度保护内部传感器。为保证泥浆的循环利用，现场设置泥浆池和沉淀池；孔口设置孔口管作为密封装置，起保压和卸流作用；钻头内设单向阀，防止泥浆回流。高压泥浆通过钻杆、管棚钢管，从钻头前端射出后，泥浆从钢管与土体间的间隙回流，最后通过孔口管汇入沉淀池。
2．导向原理
导向系统分为无线地下定位系统和有线地下定位系统两种。无线地下定位系统由传感器（探棒）、接收器、远程显示器和电源组成。其工作原理为位于钻头内的探棒发射高频信号，由接收器接收后会同远程显示器显示钻头的方位及埋深。有线地下定位系统由电缆传感器（探棒）和远程显示器及电源组成。其工作原理为位于钻头内的传感器将信号通过钻杆内的电缆直接传输到远程显示器上，时时监测钻头的钻进方位。在无线地下定位系统中由于接收器需要位于钻进轨迹正上方的路面进行跟踪监测，施工中常因为地上、地下建构筑物、地面交通、地下管线的影响而给正确接收带来很大困难。
无论何种导向方式，均是监测钻头的运行情况，钻进过程中钻机操作人员通过远程显示器上的倾角值对钻头倾角进行控制，钻头倾角偏差控制在±0.3%以内，发现偏差通过远程显示器上钻头钟面值对钻头进行倾角调整，一般测试频率为每米或每节钻杆测一次。为保证整条钻进轨迹的精度，在一次性导向跟管钻进长管棚施工中，还要利用钻杆即管棚钢管做导向。即开始钻进前用经纬仪准确测定钻杆的轴线方向，按设计方向钻进。钻进10～20m后，管棚内接入照明线路，用经纬仪复测管棚的轴线方向。满足要求后，在该段管棚的导向下，可保证整个钻进轨迹不发生大的偏差。
3．纠偏原理
管棚的上下纠偏主要依靠钻头的特殊构造来达到纠偏目的，其钻头采用导向钻进专用鸭（斜）板式钻头（内设单向阀）。正常钻进时，钻头旋转给进，由于受管棚钻杆自重影响，钻具前端易下垂。需要纠偏时，当钻头斜面向下，小冲程给进钻杆，钻头将逐步上台，达到向上纠偏的目的；同理，当钻头斜面向上，可达到向下纠偏的目的。
管棚的横向偏差主要通过初始段管棚钻杆的轴线方向来控制。施工时要保证钻机的横向稳定，并严格控制孔内环状间隙的扩大；钻具顺时针旋转，产生右旋力，可能会使钻孔水平向右偏斜，但偏斜幅度较小，在细碎屑较均质地层中钻进时易控制，开孔定方位时给以方位角纠偏值，可以达到质量要求。
4．注浆原理
管棚打设完毕，调整孔口密封装置，从孔口开始注浆。浆液采用水泥砂浆或水泥浆。浆液通过管棚，从管头钢管外环状间隙开始回流，管内空气则通过设置在孔口密封装置上的排气孔排除。当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,续灌注浆,使浆液充满钢管及周围的空隙，为保证密实，浆液中可掺入适量膨胀剂。注浆要有保压措施，环状间隙保压靠单向阀与关闭回水阀门及孔口密封；管棚内保压靠单向阀与孔口密封装置。
三、施工设备选型
1.钻机选型
钻机选型首先要考虑地下工程施工时地下空间的限制，钻机的可作业范围，管棚的设计参数，以及所需扭转力矩的大小。一般钻机本身长度控制在5m以下，钻杆中心的上部空间距离不小于0.6m，钻杆中心到两侧宽度控制在1.5m以上。
2.导向系统
在导向钻进管棚施工中，导向系统是确保钻进精度的关键，尤其对于超长大管棚的施工，导向精度很难控制。在导向系统的选择上主要考虑以下因素：
（1）管棚的规格、长度、间距、打设路线等设计参数；
（2）管棚的埋深、穿越的地质情况；
（3）管棚打设路线上地面、地下建（构）筑物情况以及地下管线情况。
（4）每根管棚钻进施工时，导向系统的额定工作时间、测量精度等。
施工根据上述条件选择有线或无线导向系统，目前多采用美国DCI公司生产的ECLIPSE地下定位系统（iGPS）。其传感器以0.1％的增减值测量倾角，范围从0％到±100％（或0°到±45°）；传感器面向角是以24个方位表示，和钟面的整点钟和半点钟位置相似；采用两个C电解槽碱性电池可以提供约20小时的钻进时间（使用时间），而采用一个超级锂电池可以提供约120小时的钻进时间（使用时间）。对于深度超过15m、长度需要数天才能钻完、无法行走定位、位于高度干扰区的管棚施工采用有线地下定位系统。
3.注浆设备
注浆设备主要用于管棚钻进过程中的泥浆循环系统，以及成孔后的注浆加固。对注浆泵的选择主要是泵量和泵压，尤其在超长大管棚的施工中，需要考虑浆液的循环长度。
四、管棚钢管与制作
长管棚钻进时为了克服摩阻力，需要承受很大的扭转力矩，这就对管棚材质、壁厚和节点提出很高要求。棚管连接选择矩形扣，丝扣长度40～60mm，为防止反转脱扣，并保持钢管连接密封，丝扣上紧后，接缝处应满焊。管材加工，单节长度采用定尺，并制作调节管。为了提高管棚的抗压性能，相邻棚管接缝应错开。
五、钻进轨迹设计
在长管棚施工过程中，随着管棚长度的增加，管棚自重加大，为解决管棚下沉超限以及方向控制问题，应根据地层条件、相关管线位置以及周围环境，设计一条最佳钻进轨迹。设计轨迹的重点是给出初始钻进角度，一般根据起点与终点基本在一条水平线的上抛物线设计。
钻进轨迹预设方法：
1.垂直偏斜轨迹设计
通过回归反分析，管棚钻进的垂直偏斜轨迹呈抛物线形，轨迹曲线是上凸的，这与给定钻进角度有关，并且轨迹并不是完全按设计的角度行进，这与管棚钻杆的自重有关，随着钻孔深度的加大，钻头容易下扎；此外，钻进时还受地质条件的影响。
垂直偏斜轨迹方程为Y=aX2+bX+c，则YX′=2aX+b
令YX′=0，得X=-b/2a为钻进轨迹的最高点；
令X=0，得YX′=b，则arctan（b）为钻进的初始仰角。
为了控制管棚钻进的垂直偏斜，就需要设置一个合适的初始仰角，以免钻进中钻头下扎，该角度需要考虑管棚钻杆自重以及地质条件综合设定。角度过大，钻进轨迹峰值也过大，起不到超前支护的作用；角度过小容易侵限。对于110m长大管棚，初始角度可以预设为0.5～0.6°
2.水平偏斜轨迹设计
管棚钻进的水平偏斜量并不大，采用二次回归时，二次项的系数比一次项系数小两个数量级，说明水平偏斜轨迹较符合线性规律。其数值的产生主要与开孔方位误差、导向管长度以及钻杆的转动离心力有关。根据现场实际观察，由于钻杆转动产生右旋力，钻杆基本向左偏，但偏斜量不大，开孔定方位时可以给以方位角纠偏；此外，可通过增加钻机动力头与开孔之间的距离，并在之间设置定位卡环来控制
六、施工工艺流程及技术要点
施工技术要点如下：
1. 预埋套管
管棚环向间距为300mm，为避免大量截断格栅主筋，需预埋大管棚开孔套管。大管棚中心距隧道初支结构开挖轮廓250mm,隧道初支施工接近管棚位置时由测量人员放出管棚施工控制线。根据管棚的设计位置和间距预埋Φ180mm,长875px-1000px的钢管，并固定牢固。 套管中心环向间距0.3m，中心线应平行于站体结构中线。当套管位置与隧道初支格栅辅筋位置冲突时，可断开辅筋以保证管棚位置的准确；当套管位置与格栅主筋冲突时，可适当调整套管位置,但允许偏差范围为50mm。套管预埋完毕后，对每个孔进行编号。
2.搭设移动平台
管棚施工过程中，需要经常移动钻机位置，并且要调整钻机的高度，所以应搭设一个稳固的操作和移动平台。工作平台采用HW—6型可移动升降式工作平台，先在隧道抬高段布设导轨，间距2.5m，施工中工作平台可以沿轨道方向水平移动。
3.孔口管安装
孔口管安装可采用在结构上预埋套管或直接使用开孔器安装。一般大管棚中心距开挖结构外轮廓250mm，为避免后期开孔大量截断结构主筋，可预埋套管，套管直径比拟做管棚大20mm，安装时需准确定位。套管预埋完毕，钻孔前，应精确测定孔的平面位置、方向和仰角，然后通过法蓝连接孔口密封装置即孔口管，并对每个孔进行编号。
4.钻机安装就位
钻机施工平台搭好后，用10t手动葫芦将钻机吊至操作平台上，沿操作平台导轨移动至操作位置。施工时，根据每根管棚的位置、钻具长度、钻机高度等因素确定每个孔位的钻机位置、高度，钻杆要求与已设定好的孔口管方向平行，必须精确核定钻机位置。
5.预设钻进轨迹
根据工程实际情况设计钻进轨迹。钻进轨迹的设计应综合考虑地层条件，管棚长度等因素，正式开钻前应做试验孔，核实地层，修正设计轨迹。
6.导向钻进
（1）施工顺序
棚管打设顺序由一台钻机由里往外分段施工，采取每间隔两个孔位跳打。
（2）管棚钻进
施工前，技术人员对已预埋的套管管位、角度进行认真复测，误差超限者应进行调整；开孔定位，调试角度必须由专人负责，并且做好复检，确保无误；孔口管安装要牢固，回水阀门、密封装置要有效。施工采用一台FDP—15B型水平钻机进行钻孔，钻孔前，精确测定孔的平面位置、方向和仰角，并对每个孔进行编号。直接用φ159×8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。
7.跟进钢管
随钻进加尺将棚管依次打入，成孔与棚管埋设一次完成。管棚钢管连接选择矩形扣，为防止反转脱扣，丝扣上紧后，接缝处点焊3—4处。
为了提高管棚的抗压性能，相邻棚管接缝应错开，缝距≥1.0m为宜。相对施工管棚时，考虑与先期竣工的棚管搭接，避免相撞，两侧管棚搭接方式采用上下重叠错位搭接，纵向搭接长度为5m。一端管棚打设方向（角度）平行于隧道结构轴线；另一端管棚开孔时平行于隧道结构轴线，钻至60～70m时，按设定的上仰角度，改变钻进轨迹，达到上下重叠搭接的目的。
8.方向控制与纠偏
（1）上下偏移控制
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，管棚中心距隧道初支结构开挖外轮廓250mm，钻进时用水平导向仪及钻具前面的探头控制鸭板式钻头（内设单向阀）调整钻进轨迹（垂向），保证棚管打设满足设计要求。需要纠偏时，当钻头斜面向下，小冲程给进钻杆，钻头将逐步上抬，达到向上纠偏的目的；同理，当钻头斜面向上，可达到向下纠偏的目的。管棚的横向偏差主要通过初始段管棚钻杆的轴线方向来控制。施工时要保证钻机的横向稳定，并严格控制孔内环状间隙的扩大；钻具顺时针旋转，产生右旋力，可能会使钻孔水平向右偏斜，但偏斜幅度较小，在细碎屑较均质地层中钻进时易控制，开孔定方位时给以方位角纠偏值，可以达到质量要求。
（2）方位偏移控制
钻进过程中钻机操作人员通过远程显示器上的倾角值对钻头倾角进行控制，钻头倾角偏差控制在±0.3%以内，发现偏差通过远程显示器上钻头钟面值对钻头进行倾角调整，一般测试频率为每米或每节钻杆测一次。为保证整条钻进轨迹的精度，在一次性导向跟管钻进长管棚施工中，还要利用钻杆即管棚钢管做导向。即开始钻进前用经纬仪准确测定钻杆的轴线方向，按设计方向钻进。钻进10～20m后，管棚内接入照明线路，用经纬仪复测管棚的轴线方向。满足要求后，在该段管棚的导向下，可保证整个钻进轨迹不发生大的偏差。此外，钻具顺时针旋转，产生右旋力，可能会使钻孔水平偏斜，但水平偏斜幅度较小，在细碎屑较均质地层中钻进时易控制，开孔定方位时给以方位角纠偏值，可以达到质量要求。
（3）加强过程监控与纠偏
开钻前，应精确核定孔位，保证钻机钻杆线与管棚设计轴线吻合以及钻机在钻进时不产生偏移和倾斜。每钻进一节钻杆要记录远程显示器上钻头钟面值，若偏差较大，应及时对钻头进行倾角调整。钻进20m后，停止钻进，开始进行管位测斜。管棚测斜采用灯光测斜原理，用经纬仪复测管棚的轴线方向，若满足要求，则继续钻进；若偏差较大，应进行横向调整，甚至重新开钻。
9.泥浆循环
施工中采用小泵量泥浆循环，通过钻头后部的单向阀与孔口密封装置(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，马氏漏斗粘度在30-40秒左右，PH值控制在8.5-10，泥浆采用机械搅拌，必须搅拌均匀，泥浆用量一般为孔径的3倍左右，钻进及回拖过程中为减少泥浆损耗，采用泥浆回收系统，经过处理后循环利用。为防止地面沉降，严格控制出（泥）沙量，须通过回水阀门与密封盒的有效控制，始终保持回水（浆）量小于进水量。
严格控制扩孔率，减少地层损失。施工时，严格控制循环泥浆回流泥砂量，钻孔直径大于棚管外径值应控制在20～30mm以内，尽量减少因钻孔纠偏所造成的扩孔值，要求定向钻进中坚持“以保为主，以纠为辅“的原则。在施工中，根据对地层情况的了解，对技术参数进行适时调整。
10.管棚注浆
棚管打设终止后，调整孔口密封装置(密封盒)，开始注浆。浆液采用BW—250型泥浆泵灌注。管棚注浆浆液选择1：1水泥浆，其中水泥标号选用P042.5普通硅酸盐水泥。浆液通过管棚，从管头钢管外环状间隙开始回流，管内空气则通过设置在孔口密封装置上的排气孔排除。当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,续灌注浆,使浆液充满钢管及周围的空隙，为保证密实，浆液中可掺入适量膨胀剂。注浆压力控制在0.3—0.5MPa，根据单孔孔内情况灵活控制泵压，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔,续灌注浆,孔内压力保持在0.2～0.4MPa范围内，稳定3～5分钟后停止注浆，注浆浆液必须充满钢管及周围的空隙并密实。注浆要有保压措施，环状间隙保压靠单向阀与关闭回水阀门及孔口密封；棚管内保压靠单向阀与孔口密封装置。
11.特殊问题处理
成孔钻进过程中，检查钻机钻杆倾斜情况，检查泥浆性能，督促换浆。如遇以下情况，应及时采取控制措施。
（1）在钻进中若遇“水囊”，有可能出现钻孔涌水涌泥砂现象，对控制地面沉降、保护地下管线和管棚打设精度产生不利，应采取如下措施：
1）埋设孔口管与已预埋套管之间隙须充填水泥（加水玻璃），并且充填要饱满。
2）孔口管上焊3个“抓片”，用胀管螺栓与隧道砼壁有效固定。
3）施工中施工人员要时时观察孔口及回水阀门回水情况，始终保持进水（浆）大于回水。如果发现回水突然变大或冲洗液被严重稀释等现象，应立即查明原因，采取相应措施。
4）孔口出现涌水涌泥沙时，应立即按下列步骤实施：
① 停止钻进并停泵；
② 缓缓关闭小回水球阀；
③ 调整压兰的压紧度，保证孔口密封装置有效控制涌水涌泥沙；
④ 检查孔口管与砼壁连接是否牢固，需加固时立即加固；
⑤ 检查孔口管与预埋套管间环状间隙是否漏水（泥沙），如有漏水现象时，用环形钢板（或环状钢筋）进行焊封，并辅以水泥水玻璃堵漏。
采取以上措施后，如无异常，可继续钻进施工，并时刻观察异样现象。如果采取以上措施还无法进行正常钻进施工时，可采取混合浆液置换充填措施，并及时上报有关领导研讨进一步处理方案。
（2）钻进施工中如遇不可钻异（硬）物，需慎重对待，并采取以下处理措施：
1）钻进中确认遇异物立即停止钻进，不准抱着钻钻看的态度蛮钻，及时向有关方汇报。
2）首先校正钻孔角度，排除上仰超限的可能性。
3）确定异物空间位置，协同甲方调查异物类型与来源，探寻可继续钻进的钻进工艺变更方案。
4）确认无法钻进后，提请修正设计，采取加大对面相应棚管长度（延长有限）、 边开挖边小导管注浆等补救措施。
5）为保证管棚打设质量，严格岗位责任制和逐级汇报制度，科学施工，杜绝蛮干。
七、应用实例
1.工程概况
北京地铁十号线光华路地铁车站位于东三环路中路与规划的商务中心街交叉口，为单跨三洞地下局部双层分离岛式车站，中洞为单跨双层结构，采用洞桩法施工，中洞初支结构跨度16.2m，覆土仅7.4m。该工程于2003年12月开工建设，2008年5月竣工验收。在中洞施工过程中，由于中洞开挖跨度大、覆土浅，现状地面交通十分繁忙，车流密度大，而且地下管线密布，为减小地表沉降，保证地下管线和地面交通以及施工的安全，在风道横通道向车站中洞开口处采取大管棚两侧相对施工进行超前支护。管棚采用φ159×8mm无缝钢管，环向间距300mm，设在中洞拱部60°范围内，详见图3-49所示。中洞大管棚分两段进行，先由北端横通道施工一侧大管棚，然后由南端横通道施工另一侧大管棚，共计66根。单侧管棚长度77.5m，搭接长度5m；由于受山海丹过街天桥桥桩影响，为保证搭接，部分管棚单侧施工长度达110m。管棚穿过地层以粉土及粉质粘土为主，并可遇粉细砂，局部存在上层滞水、甚至小范围的水囊。
2.施工方法
该工程管棚长度最长达110m，打设精度要求高，管间距仅为300mm，施工难度大。结合施工厂区条件、工程地质与水文地质条件，采用“有线仪器导向，一次性跟管钻进技术”，成孔和埋设棚管一次完成。在打设达到设计深度后，撤出管内导向仪器，封闭管口向管内泵入水泥浆，并使之通过钻头流出，充满管外环状空间，直到孔口返出水泥浆或泵压达到设计要求为止。
施工设备及参数见表3-22、表3-23，施工情况见图3-50、图3-51所示。
表3-22 主要施工设备及材料表
名 称
型 号
数量
产地
备 注
水平钻机
FDP—15B
1
黄海机械厂
FDP-15B钻机，长5.5m；扭距4500
N·m；重量1.5t；电机功率45KW。
定向钻进导向仪
DITRACK
1
雷迪公司
工作平台(架)
HW—6型可移动升降式工作平台
1
自产
泥浆泵（含注浆）
BW—250型
1－2
衡阳探机
搅浆箱
立式离心泵循环搅拌
1
自制
钻 头
导向钻进专用鸭（斜）板式钻头（内设单向阀）
钻 杆
φ159×8无缝钢管（棚管）,C20钢
表3-23 主要施工参数表
管棚长度
环向
间距
初始角度
平均钻进
时间
泥浆粘度
注浆浆液
注浆压力
77.5m
300mm
0.2-0.3°
14～16h
30～40s
1：1水泥浆
1.0Mpa
110m
300mm
0.5-0.6°
20～24h
30～40s
1：1水泥浆
1.0Mpa
3.施工效果评价
光华路地铁车站中洞拱部共施工长管棚66根，共计4894.1m；单根棚管打设的有效长度误差均≦100mm；管位偏差≦20mm；棚管打设偏斜误差≦0.5%，满足设计要求。根据开挖实测资料显示，线路横向最大偏差为70mm，纵向基本按设计线路轨迹钻进，管间距230～370mm；在长管棚的超前支护下，中洞上拱10m跨度一次性环形导坑开挖，施工正常，且管棚在穿越粉土、粉质粘土，局部可遇粉细砂的地层中也能取得较好效果。从中洞初支施工贯通后的沉降资料来看，中洞上方地表最大累计沉降值仅为6.20mm，很好地达到了预期的控制沉降的目的。总之，光华路地铁车站中洞拱部110m长管棚采用一次性导向跟管钻进管棚工法施工，该法结合了导向钻进可控制钻进方向，跟管钻进可控制钻孔塌陷的优点，技术简单、施工便利、打设精度高，非常适合高精度长管棚施工。
篇三:[大管棚]工程实例图解隧道大管棚施工工艺，一看就会！
筑龙路桥编辑整理自筑龙资料馆
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工程概况
管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角13°；某段拱部设置两环大管棚，管棚长18m，环向间距为0.4m，管棚外插角3~5°。具体工艺流程图如下：
管棚布设
管棚方向与线路中线平行。钢管施工误差径向不大于15cm。隧道纵向同一断面的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少要错开1m。采用丝扣和焊接相结合的连接方法。
每循环管棚施工前应开挖管棚工作室，工作室长3.0m，高150cm。管棚施工前，在长管棚设计位置安放至少三榀用工字钢组拼的管棚导向架，导向架上设置空口导向管。要求在钻孔过程中导向架不变形，不移位。
钻孔
采用管棚钻机，从导向管内钻孔，套管跟进的方法。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔偏斜率。
安装大管棚钢管
管棚钢管（内置钢筋笼）由机械顶进，钢管节段间用丝扣连接（钢筋笼双面焊接），顶进时，采用6m和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。
注浆
注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆液，浆液水灰比：1：1（重量比），注浆压力0.5～3.0MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。注浆结束后用M5水泥砂浆充填钢管，以增加钢管强度。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。管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到施工图标示注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。
劳力、机具设备的配置
每工班钻孔及注浆施工人员不宜少于10人，施工中应根据现场情况及时调整。
结合隧道的特点，每工班施工机具配置如下：管棚钻机1台、KBY-50/70注浆泵1台、煤电钻（或风动凿岩机）不少于10台、气焊机1台、BX1-500电焊机1台。
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