洞口超前大管棚施工作业指导书

洞口超前大管棚施工方案

一、洞口超前大管棚的作用及适用条件

洞口长管棚适用于洞口V级围岩，无自稳能力或洞口段地表有重要建筑物。其目的是加固周边一定范围围岩，与刚架组合成预支护系统，防止空口软弱围岩坍塌，创造进洞条件。本管段内隧道洞口表层为黄色黏土，自稳能力差，为确保安全顺利进洞，采取超前大管棚支护。

二、施工工艺及方法

（一）洞口大管棚施工作业流程图

（二）施工工艺及方法

1、钻机平台开挖

首先根据钻机自身高度确定台阶的开挖高度，由原地面自上而下挖台阶，仰坡面需竖直开挖，以便管棚导向墙施作。当挖至台阶底部时，形成管棚钻机施作平台。考虑钻机平台高度不能满足导墙施作高度，需将开挖平台两侧以外的位置进行加深，具体开挖断面如图1-1所示。开挖方法采用风钻打眼爆破，挖机挖装、汽车运输的方式进行。

管棚作业平台开挖断面图

图 1-1

2、测量放线：

1）首先复核线路中线、水平，根椐线路中心线控制桩及高程控制点在仰坡面标识出隧道中心线及外拱顶标高，并根据暗洞开挖轮廓线在仰坡面画出外拱弧，做为导向墙立模的依据，根据导向墙的里程控制好导向墙内外模的高度，并预留相应的沉落量。按设计图的要求导向墙的长度和厚度均为1.0m。

3、施作导向墙、安设导向管

（1）立模

导向墙内模采用钢模板，钢模板尺寸为1.5米(长)*0.3米(宽)*0.05米(高)，外模及端头模板采用3厘米厚木板加工制作而成。由于导向墙的尺寸为1m（长度）×1m（高度）。内模有0.5米留在外面不承受载荷，内模安装前需架设2榀工字钢，钢模板支撑在I字钢上，工字钢间距为1.0米。在工字钢下方搭设钢管架支撑，以便承受导向墙混凝土浇注荷载。工字钢架架设及模板安装采用人工进行，并保证工字钢架置于稳固的基岩上，2榀工字钢之间纵向采用φ22螺纹钢与钢架间焊接牢固，螺纹钢环向间距为1.0米。

1）工字钢支撑：用于支撑导向墙内模的工字钢安装架设采用三段弧长为5.946米，半径为7.3米的工字钢(I16)单元通过连接板及螺母进行拼装，钢架必须保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，节点间通过连接板用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查。工字钢架设时应严格按照设计位置进行，工字钢外轮廓线应与开挖轮廓线相吻合，确保立模位置符合中线、水平要求，并不致侵入开挖净空。

2）模板安装：导向墙的内模板（内圈）弧长为18.155m，外模板（外圈）弧长为20.72m，钢模板之间通过螺栓连接，模板拼装示意图如1-2所示。经计算，内模板共需61块，外模板共需70块。为确保导向墙内模圆顺，导向墙端头模板采用5厘米厚、高1.0米、底宽0.30米、顶宽0.34米的木板安装，木板共需61块，木板间连接采用加背撑方式进行加固，木模板与钢模板之间采用扒钉或钢钉连接牢固。在安装模板前应检查模板尺寸除顶面高程允许偏差±10mm，导墙边缘位置允许偏差＋10mm

或0mm ；模板平整度不得大于5mm ，模板表面错台允许偏差2mm 。模板安装需牢固可靠，模板与混凝土接触面需涂刷脱模剂。

附注：

本图尺寸以厘米计；

1-1 剖面图

导向墙模板拼装示意图

图 1-2

（2）预埋件安装

内模安装完毕，可进行预埋件的安设，预埋件包括2榀工字钢架及导管（I20轻型工字钢及直径为140mm 的无缝钢管）。预埋件（导向管）中心线位置允许偏差10mm ，尺寸允许偏差+10mm 或0mm ，预埋件（钢架）中心线允许偏差3mm 。

1）工字钢安装：为保证管棚施工刚度，于导向墙内设2榀弧长为18.766米和19.988、半径分别为7.68、8.11米的工字钢架(I18)，工字钢架间距0.5米。每榀钢架分为三个单元，每单元长度为6.25米，钢架必须保证每节的弧度与尺寸均符合设计要求，每节钢架两端均焊连接板，工字钢各单元通过连接板焊接并用螺栓连接牢靠，连接板应密贴，加工后进行试拼检查,连接板规格为220*230*14mm ，连接螺栓采用M24×60mm ，螺母采用M24，每榀钢架共需6套螺栓、螺母。钢架安装时应严格按照设

计中线及水平位置架设，安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。在灌注混凝土时钢架应全部被混凝土覆盖，钢架保护层厚度不得小于40mm。钢架在加工完毕以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。2榀钢架间纵向采用φ22钢筋按环向1米间距布置，并与钢架焊接牢固，钢架落底需置于稳固的基岩上，拱脚开挖超深时，需加设钢板或混凝土垫块。安装工字钢时，应保证工字钢底部至内模顶面的距离达到0.15米(既工字钢底部的混凝土保护层厚度)。

2）导向管埋设：

工字钢架设完成后，进行导向管的埋设，导向管采用直径为140mm 的无缝钢管，其壁厚为5mm，导向管的长度是1.0米，环向间距为0.4米，共需39根，为了防止导向管在灌注混凝土时发生位移，导向管按照设计要求焊接在工字钢架上。导向管示意图如图1-3所示。安装导向管时，应严格控制导向管的环向间距及纵向位置。为满足设计要求，可先在工字钢架顶面标定出导向管的位置，并按间距、方向角要求布置导向管，导向管纵向与线路方向需一致，外插角角度为1°～3°，以免管棚钻机钻孔侵入洞身开挖断面。为避免混凝土浇注时砂浆进入并堵塞导向管，安装导向管时需与端模抵紧并采取措施使其牢牢固定在端模上。

导向管及钢架布置图示意图

图 1-3附注：

本图尺寸以厘米计

钢架架立、模板安装及各种预埋件埋设完成后应及时报技术室及质检工程师复核及复检，待合格后报监理工程师三检，通过后方可进行下道工序施工

（3）混凝土浇注：混凝土浇注前，需再次对模板、预埋件进行检查，并作必要的较正。模板的中线、水平及尺寸必须符合设计要求，预埋件的位置必须正确，模板安装及支架必须牢固紧密，导向墙采用C20混凝土，施工过程中，需严格控制原材料的质量、加强混凝土的拌合、运输、浇注、养护等各个环节质量控制。混凝土统一由拌合站集中供应，混凝土灌车运输，人工配合机械浇注并捣固密实，浇注顺序为自拱脚两侧对称浇注，直至拱顶。

（4）混凝土拆模及养护

混凝土浇注完毕后，需及时进行养护，养护龄期不得少于14天。混凝土强度达到设计强度的70%后可拆除非承重模板（外模）及端模板，强