隧道长管棚施工工艺
玉铁线官田顶隧道洞口软弱围岩长管棚施工技术
段 对 年 轻有 潜 力 的 职工 有 计 划安 排 远 期 培训 ， 划 筹
工 过 程 中 对 工 程 质 量 的 控 制 及 关 键 技 术 要 点 。 实 践 证 明 该 施 工 技 术 使 长 管 棚 起 到 了 超 前 支 护 效 果 ，保 证 隧 道 在 地 质条 件 较 差 的情 况 能 正常 掘 进 施 工 。 关 键 词 ：玉 铁线 官 田顶 隧 道 ；软 弱 围岩 ；长 管棚 施 工
置、 仰角 、 外插 角 ， 对每个 孔进行 编号 ， 严格 控制钻 孔 的 平 面 位 置 ， 杆 的 下 沉 量 与 空 位 偏 移 量 控 制 在 钻
道 进 口在 开 工 前 由于 连 续 下 雨 ， 山体 渗 水 量 较 大 ， 岩 体 遇水 极 易 液 化 ， 为保 证 隧 道 进 口施 工 安 全 ， 经 几方 会商 决定 ， 道进 口段 采用 ２ 隧 ５ ｍ长管 棚超 前支
色灰 黄色 的等 杂色 ， 砾石 含量 ３ ％， 径 ４～４ ０ 粒 ０ｍｍ， 成分 为石 英 质 ， 岗岩质 为 主 ， 厚 大于 １ 花 层 ０ｍ。隧
１ ． 布设 孔 位 ．１ ２
运 用测 斜 仪 ， 进行 钻 孔 偏斜 度测
量 。严 格 控 制管 棚 打设 方 向 ， 精确 测定 每 个孔 的位
２ 施 工 质 量 控 制
１４ 装 入管棚 ．
长 管棚采 用 ２ 以每节长 ４ ５ｍ， —６ｍ
确 度 要 求很 高 ， 孔 测量 一 旦 发现 孔 斜或 超 出设 计 终 允许 偏 差 ， 造 成严 重 的 后果 。钻 孔 导 向 的主要 控 会
制 手段 是利 用 导 向管 ， 因而导 向管 的安设 必须准 确 ，
在 实 际施 工 中 ， 平钻 孔 弯 曲变 形 水
隧道坍方处理长管棚施工技术
交流材料5：隧道坍方处理长管棚施工技术一、工程概况面店三号隧道在施工过程中，遇地质变异及施工原因，于2005年5月17日，进口端距离洞口570m（里程DIK490+010）处发生忽然坍方，受坍塌震动和松动牵引影响，坍塌区逐渐往两端延伸，至5月18日，坍塌基本稳定。
初期支护垮塌长度为86m（DIK489+954～DIK490+040），松动区长121m （D1K489+937～D1K490+058），最大坍方高度为51m，最大坍方宽度为25m，坍方体积约51600m3。
坍碴呈块状及巨块状堆积充填于整个隧道断面，坍体由块石及空洞构成。
图1面店三号隧道地质纵断面图二、大管棚设计方案由于坍体无自稳能力，为防止坍体开挖过程中扰动围岩诱发深入旳坍塌，设计采用大管棚进行预支护。
㈠长大管棚使用工程运用实例在隧道施工中管棚支护具有如下优势：当松散体或破碎带很大时，长大管棚注浆对松散体或破碎带有固结作用，能有效制止破碎松散体坍塌；管棚支护具有刚度大，构造强度高，所形成旳承载拱承载能力强等长处，且长大管棚一次支护长度大，可有效缩短施工时间。
目前，长大管棚在不良地质地带隧道施工中应用较多，如在福建杨梅岭隧道中，采用40m旳长大管棚支护体系，顺利通过了洞口段旳强风化破碎岩层地带；在云南四角田隧道坍方整改中，采用了20m长旳管棚支护体系有效处理了泥石流所引起旳大型坍方；北京地铁蒲黄榆车站管棚试验，采用了146.6m旳长大管棚，有效固结了地面土体，提高了土体强度。
㈡大管棚设计及优化原设计对拱部开挖轮廓线外5m范围内旳坍体采用帷幕注浆固结，并在拱部设置4循环长33m，环向间距0.4m旳φ89大管棚进行超前支护，每循环41根。
每循环开挖25m，留8m作为止浆盘。
在出口端剩余旳60m上台阶开挖完毕后，实测坍方长度只有86m，比设计长度少10m。
在遵照原设计思绪旳前提下，根据坍方旳实际长度及所选用钻孔设备旳技术参数，并对管棚打设长度、定位精度、循环次数进行了充足旳分析、优化和可行性论证，决定将设计四循环方案优化为两循环方案：即将帷幕注浆和长管棚改成两个循环，进出口各一种循环，管棚每环长度46m。
隧道洞口及管棚施工方案
洞口及管棚施工方案一、洞口刷坡施工1．洞口采用机械刷坡，然后人工修整,清理防护岩面杂物，清除浮石及松动的岩石；用高压水冲洗坡面，并使岩面保持一定的湿度。
2．初喷：采用湿式喷射机喷射砼，移动式电动空压机供风，施作前先对机械进行技术检查，对水、风、电路进行检查，合格后方可运转，喷射混凝土分段、分片由下而上进行，向喷射机供料时要连续均匀，机器正常运转时，料斗内保持足够的存料，喷层厚度为3cm,厚度要均匀。
3．锚杆：锚杆采用ф22的螺纹钢,锚杆长度为3米.锚杆以梅花形布置,锚杆间距为1. 5米,布置到边缘不够1. 5米但大于0.5米时要加布一根锚杆.在岩面上确定锚杆孔位、进行钻孔，孔深及孔径应符合图纸要求。
钻孔采用风动锚杆钻机或风钻凿岩机钻孔，钻至规定至深度后，用高压风吹孔，用牛角泵向孔内灌入水泥砂浆，并打入锚杆,锚杆外露部分不小于3cm以便挂网连接。
孔口不满部分用泵补灌，再用砂浆将孔口抹平。
锚杆布置见附图。
4．挂网：钢筋网加工车间集中加工，人工安装。
安装过程中采用钢钎或木柱将网片顶至密贴坡面，然后将网片焊接在安设好的锚杆上固定,钢筋网片加工示意图为通用图,但边缘部分的钢筋网要用同型号钢筋封死。
使用前，钢筋网须经试验合格，并除锈。
在洞外分片制作，安装时要求焊接并且搭接长度不小于8cm，钢筋网采用人工铺设，利用锚杆连接牢固。
5．复喷：喷砼时，减小喷头至受喷面距离和风压以减少钢筋振动，降低回弹。
钢筋网喷砼保护层厚度为5cm，保证钢筋网被覆盖完全。
6．刷坡线根据测量组放线定位确定二、管棚施工顺序安排以刷坡面为施工平台进行管棚工程的施工，隧道拱部范围内从中间向两侧施作(考虑围岩情况)。
三、施工工艺及方法采取施工技术为：采用德国TT40水平导向钻机先成孔后跟管钻进完成管棚施工，一次完成。
1．施工机械布置主机安置于施工钻孔处，主机中心线与管棚中心线应重合，液压动力系统和泥浆系统安置于主机边缘，隧道洞口砌筑泥浆池，用于储蓄施工后流出的泥浆。
隧道工程大管棚施工工艺方案
隧道浅埋岩堆体ø108大管棚超前支护施工工艺编制：邵美华审核：张子菁宝达二级公路一合同段项目经理部二00九年十二月五日目录1.编制依据 (1)2.工程概况 (2)2.1概述 (2)2.2大管棚变更情况 (3)2。
3大管棚超前支护方法 (4)3.施工工艺 (7)3.1测量放样 (7)3。
2钻孔 (9)3.3配管 (11)3。
4送管 (12)3。
5下钢筋笼 (13)3.6管口封闭 (13)3。
7注浆 (13)3。
8沉降观测 (18)3.9事故预防和处理 (18)3.10机具设备和劳力 (19)4.安全措施 (20)5。
结论 (21)6。
相关知识点 (21)7。
主要参考书目 (24)1。
前言南京市宝剑至达川二级公路一标段下南城隧道全长900m（K5+100～K6+000)，但其进口处于破碎土岩堆地段长达182m,且最浅埋深仅2m,同时围岩含水量大,工程力学性质差，开挖后易坍塌，成洞困难.为确保开挖稳定，进口段55 m,隧道拱部120°范围采用ø108×8mm超前大管棚注浆支护辅助施工，共设两环,每环钢管总长度30m。
我公司施工类似大直径的长大管棚，并且达到两环以上（包括两环），这是第一次。
其施工工艺和方法尚无成熟的经验可以借鉴,需要进行摸索和研究。
因此有必要对ø108大管棚超前支护的施工方法、适用机械、劳动组织等进行研究和总结，以便更好地加以推广和应用.将ø108大管棚超前支护的施工工艺，形成一整套操作性强、系统完整、详实准确、技术含量高、有推广价值的成果.对于提高工程的科技含量，增强技术创新能力，全面贯彻“科技是第一生产力”,推动公司的科技进步和“科技兴企”战略的实施，都具有重大的意义。
2。
工程概况2.1概述宝剑至达川二级公路一标段下南城隧道位于宝剑县城南郊下南城，隧道穿越下南城山，进口里程K5+100，出口里程K6+000，全长900m,路线设计纵坡—3%、—0.094％。
李绍先：黄土及砂砾层隧道长管棚施工方案(附件)
外插角复核
导向墙施工（3）
背模施工:
1.外模可采用木板，钢 模，竹胶板等。若砼外 观要求较高，建议采用 钢模。 2.模板安装前，确保钢 架、导向管复核无误。 3.模板固定采用外背钢 筋，钢筋与工字钢焊接， 堵头板固定牢固并环向 成线。
背模施工
灌注砼导向墙
成型导向墙
套拱成型:
砼浇筑采用泵送或普通砼，两侧对称浇筑，按2~3m弧长 预留浇筑窗口位置。
吊锤冲击（1)
管棚安装（2-2 “吊锤锤击” ）
吊锤冲击（2）
吊锤冲击（3）
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
管棚安装成功（1）
管棚安装成功（2）
管棚注浆
注浆压力初压0.5~1.0Mpa， 终压2.0Mpa。注浆宜采用 “分段注浆”，长管棚钢管 环向间隔一根注浆。
注浆前封闭钢管和围岩的空 隙。采用双液注浆泵进行注 浆，集料管分开设置，不宜 过长。出料管单行，在距离 注浆位置1.0~1.5m范围内汇 集成一个出料管。
管棚安装
管棚安装（2）
管棚安装（砂砾层）:
1.潜孔钻在砂砾层、卵石土层安装时可能会发生卡钻现象，一般 只能较短距离安装工作，。 2.在砂砾层、卵石土层隧道可采用“锤击法”进行管棚安装，安 装可采用挖掘机或自制“吊锤”。 3。安装过程中必须采取方向控制措施，以控制外插方向和钢管 的扭曲。 4.安装时，将第一根带锥尖的钢管固定好方向并推入，当推入有 困难时可采用“挖机锤击”或“吊锤锤击”。 5.采用锤击法，连接套要在安装基本到位后进行焊接，连接套焊 接前切除击打损伤部位。 锤击法施工具体步骤见“锤击工序”。
潜孔钻就位、固定
钻机就位:
1.借用预留的台阶进行 底面平整。 2.采用钢管或方木做为 钻机的临时支座，钻机 安设时以支座调整纵向 方向和外插角。 3.钻机固定很重要，以 焊接、地锚、连接整体 的模式对其前后端采取 固定措施，严格控制钻 进过程中的移位。
隧道施工方案-隧道长大管棚施工
隧道长大管棚施工一、施工方法：管棚由钢管和钢架组成，并辅助锚杆和喷射砼，管棚直径为 80～180mm,一般采用108mm×4.5mm厚热扎无缝钢管,管与管的中心间距采用2.5～3 倍管径30～50cm,管棚长度不宜小于 10m,根据地质,机械设备及施工条件确定,长度一般为 10～40m,如需设置管棚段落过长,可分组设置,纵向两组管棚的搭接长度不小于 3.0m。
先施作好的超前管棚，在管棚的超前支护下，采用上半断面法掘进，上部开挖后及时安设拱部钢拱架和锚、网、喷等初期支护，钢架采用型钢拱架或格栅拱架，待完全作好拱部支护后，开挖下部，下部左右两侧交错施工，待一侧的钢架和初期支护施作完毕后，再开挖另一侧。
钢支架采用型钢或φ22格栅钢筋拱架,锚杆采用φ22钢筋,喷射砼采用 20 号砼,钢拱架的受力计算要承受2～4m 的松散岩体爱力,采用型钢拱架时,不计算喷射砼的受力(如施工图已有设计,按设计方案执行)。
二、施工工艺:1.施作工作室,工作室应比设计断面大 30～50cm(如在洞内施作长管棚)。
2.施工导拱,安装导管,导管长度为 2～2.5m,管径应大于管棚直径 20～30mm。
3.施钻工作平台,工作平台必须能承受钻机的活载能力,因此必须牢固可靠,在洞口段施工,最好设在地面上,即导拱只作一半(弧形部份)。
下一半在打完管棚后施作（即先拱后墙）。
4.钻机就位,施钻到设计位置。
（先施作有孔钢管，后施作无孔钢管）5.顶进钢管到设计位置。
6.管内注浆,注浆压力为 0.5～1.0MPa。
7.施作导拱下部墙,先作一边,再作另一边,防止拱下沉。
8.洞内开挖,洞内开挖一般采用半断面进行,即先挖上部,在作完锚杆胶喷射砼后, 再作下部。
（如是液压台车施工，可作全断面开挖，开挖进尺不大于 1.5m,一般为 1m。
挖完一次，作一次的锚杆喷射砼或安装钢支架，以此循环进行直至作完全部管棚段。
三、劳动力组织及进度指标：(指施作管棚一项)劳动力组织:电工 1 人机械工 1 人施钻工 1 人换钎工 2 人测量工 1 人(测量钻机及钻杆方向位置)共计 6 人。
长管棚施工工艺
长大管棚主要用于软弱砂砾地层或软岩、岩堆、破碎地带层，多用于隧道及其它地下导坑辅助施工，其支护原理是：在预计开挖断面外周，以一定间距、一定的外插角度，用钻孔方法先行设置钢管，通过管壁四周压浆孔，压入水泥-水玻璃单液浆，先行加固松散围岩体，边开挖边利用钢拱架喷锚等共同支护，对隧道开挖起到有效超前支护的方法。
超前长管棚，采用节长3米、6米Ф108*6mm垫轧无缝钢管，环向间距30cm，丝扣连接。
钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。
要求钢管偏离设计位置的施工误差不大于20cm，沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管接头数至少须错开1m。
为增强钢筋的刚度，管内以30#水泥砂浆填充。
管棚布置见图1。
3.1、主要机具设备主要机具设备见表1。
主要机具设备表表13.2、确定管棚距开挖轮廓线间距浆液扩散半径设计为50cm，故取管棚距开挖轮廓线间距为43cm。
3.3、设置长管棚导向墙先行开挖明洞断面，在明洞衬砌外缘施作C25钢筋混凝土套拱（具体开挖见横断面图2）考虑钻进中的下垂，钻孔方向应较钢管设计方向上偏1度，为保证钻孔方向以及成洞面稳定，有明洞衬砌外设置了长工2.0m，厚60cm的25#钢筋混凝土套拱。
在套拱内按长管棚立面图中设ф150孔口管。
导向墙施工时，必须对称灌注，以避免钢筋骨架变形而影响孔口管的方向。
3.4、施钻钻孔顺序为先从两侧拱脚开始，对称向拱顶钻孔顶管，使下部注浆体有力地支托其上部钻进和顶管，既能防止坍孔，又便于顶管。
钻机结构见图3。
施钻时，将减速器升上限位置，把钻杆旋紧后，开启气动马达，待空载正常后，再慢慢开启推气缸，待钎头置于工作面上，关闭推进气缸，再开启冲击器，徐徐钻进，待钎头钻进100mm左右时，再以全风门冲击。
在钻进过程中，视进展快慢，慢慢开启或关闭推进气缸，使钻具始终保持一定推进力。
钻完第一根钻杆后，停止气动马达的转动，关闭冲击器停止钻进，将减速器置于下限位置，用叉子把钻杆固定在卡钎器内，反转减速器，使钻杆与减速器的接头脱开，然后将减速器升到上限位置装入第二根钻杆，连接牢固后，方可进行钻孔作业，直到设计深度。
地铁隧道159长大管棚施工工法
地铁隧道φ159长大管棚施工工法第二工程有限公司华东地铁公司马天文一、前言随着我国经济的迅速发展，各大城市都准备修建地铁，在建筑物林立的城市市区进行地铁开挖也将越来越多。
如何在不影响地表建筑物安全的前提下进行地铁施工将是我们面临的一个新课题。
在南京地铁南京站~红山动物园站区间隧道过红山饭店段施工中，针对地表沉降要求高、隧道埋深浅的特点，运用38m长φ159大管棚做隧道超前预支护，保证了地表房屋和隧道施工的安全并节约了资金。
二、工法特点1、可以将地表沉降控制在允许范围内，确保地表建筑物的安全。
2、施工方便，只需搭设一简易平台。
3、设备体积小，机动性强，机械易操作；劳动强度低，机械化程度高。
4、噪音小，无论是钻孔还是注浆作业，所用机具躁声和振动力都较小。
5、可以确保隧道施工安全、不塌方。
三、适用范围1、城市闹市区中地铁区间隧道的开挖。
2、既有建筑物下的隧道修建。
3、软弱围岩、不良地质的地下工程开挖。
4、地表沉降要求高的地下工程开挖。
四、施工工艺1、大管棚主要参数（1）钢管规格：热轧无缝钢管Φ159，壁厚8mm，节长4m、6m。
（2）管距：环向间距中对中40cm（3）钻进深度：38m（4）倾角：钻杆与纵坡仰角采用1°（考虑钻杆下垂）（5）钢管施工误差：径向不大于2cm，沿相邻钢管方向不大于10cm（6）隧道纵向同一断面处的接头数不大于50%，相邻钢管接头至少需要错开1m。
2、施工平台设置采用钢管做操作平台，在平台四周挖一条20cm×20cm的排水沟，把水引向一个积水井中，再将其引排到水沟中。
3、导向护拱施工为确保大管棚施工的精度，使钻头、钻杆钻进时始终保持同一钻进角度、方向。
在管棚钻进前，先在施工平台上浇注管棚施工导向护拱。
见图1。
导向护拱内安设导向管（Φ180×6，长2m），导向管根据管棚进出口坐标，焊接定位固定于护拱内钢筋骨架上。
为保证护拱内导向管安装的精度，焊接前须对每一根导向管位置进行坐标测量定位，为保证钢筋骨架的稳定，骨架采用三排钢筋拱架连接而成，施工时注意：调整导向坐标时考虑由于钻机沉落或其它因素而产生的各种偏差，取调整误差为1°，导向管调整3.5cm，用于角度控制，防止由于各种因素造成管棚下垂而导致侵入隧道限界。
由瑶寨隧道谈长管棚施工技术
由瑶寨隧道谈长管棚施工技术摘要：对瑶寨隧道出口侧长管棚施工方式方法及注意事项等做了较详细的总结。
关键词：瑶寨隧道；长管棚；施工；技术瑶寨隧道为广西六寨至河池高速公路控制性工程。
其设计为上下行分离式曲线长隧道，隧道左线2701m，右线2717.13m，隧道按新奥法设计和施工，隧道出口侧为v级围岩，浅埋段最薄覆盖层最薄只有约2.5m，地层岩性为强风化灰岩，裂隙发育；顶板为残破积层，强风化极破碎岩，局部呈散体结构，围岩强度低，洞顶塌落冒顶可能性较大，需采用相应的强支护措施。
为了对地表进行预加固, 因此本隧道设计采用长度为32m，直径为108 mm长管棚超前支护。
注浆采用水泥净浆液，水泥浆水灰比为1：1。
下面就本隧道长管棚施工工艺及注意事项进行详细阐述。
1施工机械cat320c挖掘机1台，潜孔钻机2台，双液注浆机1台，砂浆搅拌机1台，电焊机2台。
2施工工艺流程及具体方法开挖支护明洞边坡、仰坡→施作套拱→钻机就位及钻孔→安管作业→设立注浆站→注浆→终孔检查。
2.1明洞边坡、仰坡开挖支护1）明洞段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，尽量避开雨季施工。
2）边仰坡防护与明洞开挖同步进行，及时施工明洞边坡的锚杆、挂设钢筋网、喷射混凝土，及时封闭坡面。
2.2施作套拱1）混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在隧道轮廓线以外施作，纵向长度2m，厚60cm，套拱内埋设3榀工字钢支撑与管棚孔口管焊接成整体，工字钢支撑间距80cm。
2）孔口管作为管棚的导向管，环向间距50cm，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量。
用全站仪直接在工字钢上定出其平面位置，用前后差距法设定孔口管的外插角。
孔口管应牢固焊接在工字钢上，防止浇混凝土时产生位移。
2.3 钻孔1) 钻机就位。
待套拱拆模后设工作平台架设潜孔钻机，钻机立轴方向必须准确，用全站仪测出弧线上各个孔的中心线，并确保平面位置不超出设计位置偏差的±50 mm，钢管布设在圆心角为120o 的隧道拱部，钢管环向间距50cm，外插角1～2o(不包括线路纵坡)。
隧道长管棚专项施工方案
隧道长管棚专项施工方案引言在城市建设中，隧道工程是重要的基础设施之一，而隧道长管棚专项施工方案的制定与实施对于工程的顺利进行至关重要。
本文将就隧道长管棚专项施工方案进行深入探讨，旨在为相关领域的专业人士提供参考和指导。
隧道长管棚施工方案概述隧道长管棚施工方案，是指在隧道工程中，针对长管棚部分所制定的专门施工方案。
隧道长管棚，是指连接隧道内外的长型通风构筑物，其施工质量和效率直接关系到隧道的使用效果和安全性。
施工方案设计与实施1. 施工方案设计：首先，针对隧道长管棚的特点和施工环境，进行充分的调研和分析，制定详细的施工方案。
方案设计应考虑到施工过程中可能遇到的各种问题和挑战，确保施工的顺利进行。
2. 实施过程管理：在实施过程中，需要严格按照施工方案进行管理和执行。
监控施工进度，及时解决施工中出现的问题，确保施工质量和安全。
施工技术与要点1. 选材与结构：在隧道长管棚的施工中，选材是至关重要的环节。
应选择符合标准要求的材料，并结合隧道的环境特点和使用需求，设计合理的结构。
2. 施工工艺：施工工艺的选择直接影响到施工效率和质量。
应根据实际情况选择合适的施工工艺，采用先进的施工设备和技术，提高施工效率，保证施工质量。
安全管理与风险控制1. 安全意识培训：在施工前，应对施工人员进行安全意识培训，提高其安全意识和应急处理能力，减少施工过程中的安全事故发生。
2. 风险评估与应对措施：对施工过程中可能出现的各种风险进行评估，制定相应的风险应对措施，确保施工过程安全可控。
环保与节能措施1. 材料选择与回收利用：在施工过程中，应选择符合环保要求的材料，尽量减少对环境的影响。
并对可回收利用的材料进行合理的回收利用，降低资源浪费。
2. 节能技术应用：推广应用节能技术，减少能源消耗，降低施工过程对能源的需求，实现可持续发展。
结语隧道长管棚专项施工方案的制定与实施，是一项复杂而又重要的工作。
只有在充分考虑各种因素的基础上，才能确保施工的顺利进行和隧道工程的质量安全。
隧道超前管棚支护施工工艺及流程要点
/THESIS论文78隧道超前管棚支护施工工艺及流程要点刘涛（河北高速公路集团有限公司张涿分公司，河北 保定 075600）摘要：本文结合河北张涿高速公路张家口段煤窑山隧道工程施工实例，阐述了超前管棚支护施工工艺流程的设备安装、导向钻进扩孔、钢管连接与注浆等重要环节，以期为类似工程提供参考。
关键词：公路隧道；超前管棚支护；施工工艺流程一、工程背景河北张涿高速公路张家口段煤窑山隧道工程隧道走向为东北至西南向，与山脊走向相平行，隧道穿越段的地面标高介于1052.6m～1254.6m，相对高差202m，地形险要起伏大。
该隧道工程施工前需要利用超前管棚支护技术临时支护开挖土层，支护工程中选用的钢筋规格为Φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管，尾部是Φ10的加劲箍筋，钢管环向间距为40cm，布置数量为37根，外插角度为1。
，管棚注浆选用M30的水泥砂浆，水灰比为1:1。
二、超前管棚支护施工的作用机理超前管棚支护适用于软弱、砂砾地层及软岩、岩堆、破碎带地段，主要作用包括梁拱效应、加固效应和环槽效应。
隧道开挖前，以掌子面与后方支撑为支点构成梁式结构，对整个岩层起到支撑作用，防止围岩松动或者垮塌。
施工过程中，在围岩缝隙注入浆液胶结松散的岩体，可以改善整体强度。
由此可知，超前管棚支护能够有效防止塌方事故，避免威胁到施工作业人员的生命安全。
与超前锚杆、超前小导管注浆技术相比，超前管棚支护技术具有施工快捷、易于操作、机械化配套程度要求低、支护安全性高等特点。
该技术的支护作用机理为：钢管与浆液固结体构为整体，当钢管穿入围岩土层后，发挥钢管的骨架和格栅的作用。
同时，浆液由钢花管孔眼流出，与钢管周边土层胶结构成一个坚固的整体，改善周边土层力学性能，提升强度与刚度，为隧道开挖做好铺垫。
三、超前管棚支护施工工艺流程该公路隧道工程超前管棚支护施工工艺流程，如图1所示。
（一）准备工作进入施工现场后，工程技术人员首先需要勘验地下管线与地质结构，确定排水管道、电缆及光缆等管线的准确位置，排查地下土层结构中的障碍物，如果支护施工与地下管线的走向发生冲突，应立即调整施工方案。
隧道Φ89长大管棚作业指导书
隧道Φ89长大管棚作业指导书根据设计包家山隧道北口洞口超前支护采用管棚分为Φ89长大管棚。
一、施工准备工作1、钢花管采用Φ89×8mm热轧无缝钢管，末端切割加工成锥形以利下管，钢花管采用15cm丝扣连接。
钢管上每钻设8mm小孔，梅花型布置。
隔20cm2、根据钻机与掌子面的相对距离，将管棚进行分节，每节长3～4.5m；对每节管棚进行车丝，并且要求一端为内丝、另一端为外丝，在加工时保证加工精度，避免内丝、外丝不配套的现象；3、XY-2PC型地质钻机3台；Φ110、Φ91风动冲击器各3个；Φ110、Φ91合金钻头若干。
二、施工工艺1、长管棚仅在左右洞口使用，施工时先施工护拱（按照设计角度设置Φ114导向管），控制好管棚方向（偏角误差不得大于1°），右线右侧和左线左侧的管棚偏角误差为0～1°，并一次性钻进施工。
2、钻孔时把套管与钻杆同时钻入隧道顶板前端设计深度。
钻孔完结后，先把套管内孔注水清洗干净后，再把钻杆取出，套管仍留在孔内供护孔用。
3、把周边有孔眼的钢管插入套管内，长管棚接头应采用丝扣，应确保接头“等强连接”，禁止将两管直接对焊。
4、钢管插入孔内长度不得小于95％。
5、钢管在插进后，再取套管钻进其他孔眼，钢管口端与孔口周壁用水泥密封。
6、注浆管用高压将水泥浆液压入钢管内，浆液通过钢管孔眼压注入孔壁的缝隙内，固结附近岩土层，注浆采用间隔注浆的方法，既先灌注“单”号孔，待固结后，再灌注“双”号孔的方法。
7、在管棚的支护下，采用环形开挖预留核心土法进行隧道开挖，开挖总长度为管棚总长度的90%。
8、记录好钻进参数（钻速、转数、钻压、冲洗液、时间等）；地质变化段深度；三、施工注意事项1、控制钻孔角度，尤其是接长钻杆后钻进角度应严格控制。
2、注浆时准确掌握浆液配比和注浆压力, 注浆前管口端应封堵可靠，并先进行注浆试验，完善施工工艺，杜绝不注浆或少注浆，杜绝钢管内出现空洞，降低钢管的抗弯性能。
隧道超前管棚施工工艺
隧道超前管棚施工工艺本隧道在斜井洞口、竖井与正洞过渡处以及正洞Ⅴ级围岩、下穿xx地段设计采用φ108mm管棚，下穿机场地段采用φ325mm大管棚，管棚长度50m。
⑴管棚施工工艺流程施作套拱→钻机就位→试钻→放置第1根套管并安装水平仪和调向装置→顶进作业→循环作业顶进最后一节钢管→注浆充填封口。
⑵搭设平台，安装钻机钻机安装要牢固，防止不均匀下沉、移位、倾斜等影响钻孔质量的现象发生，钻机距离掌子面不超过2m。
⑶钻孔①为了便于插管，钻孔直径应比管棚直径大20－30mm，钻孔深度宜大于设计的0.5m。
采用Ф125mmm钻头钻孔，成孔直径130mm。
②钻机开孔时应低速，等成孔0.5m以后再升压至1.0mpa，遇软弱围岩，再改用低压钻进。
钻孔顺序由高位孔向低位孔进行。
施钻时，钻机大臂必须顶紧在掌子面上，以防止过大颤动影响施钻精度③管棚钻机钻深孔时必须接杆。
因此，随着孔深的增长，需要对回转扭矩、冲击力及推力进行控制和协调，尤其要严格控制推力，不能过大。
④管棚钻机固定就位前，测量人员应准确画出钻孔位置。
⑤钻机开孔时钻速宜低，钻进20cm后转入正常钻速。
第一节钻杆钻入岩层，尾部剩余20～30cm时停止钻进，人工用两把管钳卡紧钻杆（注意不得卡丝扣），钻机低速反转，脱开钻杆。
钻机沿导轨退回原位，人工装入第二根钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻杆尾部，方向对准后联接成一体。
每次接长钻杆，均按上述方法进行。
⑥换钻杆时，要注意检查钻杆是否弯曲，有无损伤，中心水孔是否畅通等，不符合要求的应更换，以确保正常作业。
引导孔直径应比管棚外径大15～20mm，孔深要大于管长0.5m以上。
⑦钻孔达到要求深度后，按同样的方法拆卸钻杆，钻机退回原位。
根据设计要求安装管棚。
钢管接头同一断面的接头数应不超过５0％，相邻钢管的接头至少错开１米。
安装前应在地面预先排好再依次安装，保证接头分布符合要求。
钢管上应按设计要求打注浆孔。
钢管的径向定位误差不大于２0厘米。
李绍先：黄土及砂砾层隧道长管棚施工技术
黄土及砂砾层隧道长大管棚施工技术（土胎法、潜孔钻、锤击法）（李绍先中交隧道工程局有限公司第四工程公司双槐电厂项目经部重庆市合川地区双槐镇双槐村中国路桥 401536）内容提要：在施工中遇黄土及砂砾层隧道经常会考虑采用跟管钻机施工长大管棚的方法，所应用的专用设备（如：水平地质钻机、跟管地质钻机）价格昂贵、体积笨重、操作困难、成功率偏低。
在赛-果高速公路将军沟隧道、康-临高速公路南龙山隧道的实际施工中，我们通过工程实践总结了采用“土胎法”施作导向墙、“潜孔钻机”钻进深孔、“钻机顶进棚管配合锤击法”的施工方案。
该方案对“土胎法”、“潜孔钻钻孔”、“锤击法”施工长管棚进行了详细的描述，结合施工实践，简便实用、快速高效、效益显著，为黄土及砂砾层隧道长大管棚的施作提供了有效的借鉴方案。
关键字：黄土及砂砾层，管棚，施工方案1.管棚注浆方法的作用超前长管棚是为了保证隧道开挖的安全，利用隧道管棚机在隧道拱顶区域钻设水平孔，打设超前支护钢管，并进行注浆固结围岩，使隧道拱顶预先形成一“伞状”保护环。
此结构的抗弯、抗剪功能可有效承载局部松驰的地层荷重，适时提供隧道开挖后尚未施作或发挥作用前这一空档所需的支撑力，使隧道开挖面得以稳定安全，并同之后的初期支护和结构等形成系统支护，达到“三度空间”支撑功能。
超前长管棚适用于自稳时间短的软弱、破碎及含水等不良地质围岩地段。
具有以下显著功能：1.1锚杆作用钢管起到普通锚杆的功用，加强整体性，使围岩形成较强的围岩壳。
1.2“梁”的功能钢管内部形成的钢管砼及钢管自身，起到棚支撑的作用。
钢管具有“梁”的功能，在满足最小搭接长度的要求下，能够承担一定的荷载。
1.3固结作用通过钢管预注浆，浆体通过管壁钻孔在钢管周围形成“放射状”扩散，使围岩固结形成整体，可减少隧道开挖引起的地表沉降。
1.4超前预报作用通过钻机成孔，能够起到超前预报的功用，从而判断未开挖段围岩的地质情况，有效的对未施工段的破碎、软弱及含水围岩采取预防措施，防止较大超挖及塌方。
管棚施工工艺工法
隧道管棚施工工艺工法1 适用范围超前大管棚施工机理：洞口暗挖段考虑到埋深浅、易塌方，设计主要采用超前大管棚进行防护。
一般采用的进洞方法是：首先开挖明洞段拱部部分，并根据设计进行边、仰坡支护处理，再施做C20砼套拱，然后施作超前长管棚，最后在管棚支护下可以安全进洞。
本工艺工法适用于成渝客运专线CYSG-4标隧道工程。
2 作业准备施作管棚套拱先安装套拱内拱架和导向钢管，立模、浇筑套拱混凝土后再钻孔、顶管、注浆、封口，即完成管棚施工。
3 技术要求洞口土方开挖须避开雨季施工。
开挖前先施工截水沟、天沟等排水系统，后进行洞口开挖。
明挖段开挖应自上而下逐层进行，随开挖随喷混凝土进行边、仰坡防护。
至暗挖段拱顶开挖轮廓线高度时，垂直下挖至设定的上半断面底部，临时喷设混凝土封闭暗洞掌子面。
沿开挖轮廓线环向掏槽，安装2榀型钢钢架（型钢尺寸按设计文件），浇筑混凝土，为暗洞开挖作准备。
4、隧道管棚的工艺流程4.1 大管棚施工施工工艺流程见图1。
台车就位台车固定测量布孔台车大臂娇正钻孔及接长钻杆钻杆接长准备钻杆分节退出卸下清孔图1 长管棚钻孔工艺流程图5、大管棚施工要求（1）为保证成孔质量，防止邻孔钻进时前面的成孔坍塌，钻孔间隔进行。
先钻奇数孔，后钻偶数孔，成孔直径为φ140mm，以便顺利安装φ108×6mm钢花管。
即采用大引导孔施工，最大程度上克服在顶管施工作业中送管难的情况发生。
（2）施作长管棚时（φ108×6mm），打孔角度洞口段为1°～3°，环向间距40cm，每根长40m（每节长9m，采用长89cm套管连接），施作时每段应交错搭接3m，钢管上按间距15cm梅花形钻10mm的小孔。
第一节钢管顶端做成锥型，以便顶进。
φ108×6mm钢管采用4.0m和6.0m 两种规格，奇数孔首根4.0m，偶数孔首根6.0m，其余的均为6.0m，以避免钢管接头在同一断面上。
钢管采用套管联接。
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长管棚施工工艺
长大管棚主要用于软弱砂砾地层或软岩、岩堆、破碎地带层，多用于隧道及其它地下导坑辅助施工，其支护原理是：在预计开挖断面外周，以一定间距、一定的外插角度，用钻孔方法先行设置钢管，通过管壁四周压浆孔，压入水泥-水玻璃单液浆，先行加固松散围岩体，边开挖边利用钢拱架喷锚等共同支护，对隧道开挖起到有效超前支护的方法。
超前长管棚，采用节长3米、6米Ф108*6mm垫轧无缝钢管，环向间距30cm，丝扣连接。
钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距大于30cm，平行路面中线布置。
要求钢管偏离设计位置的施工误差不大于20cm，沿隧道纵向同一横断面内接头数不大于50%，相邻钢管接头数至少须错开1m。
为增强钢筋的刚度，管内以30#水泥砂浆填充。
管棚布置见图1。
3.1、主要机具设备
主要机具设备见表1。
主要机具设备表
表1
3.2、确定管棚距开挖轮廓线间距
浆液扩散半径设计为50cm，故取管棚距开挖轮廓线间距为43cm。
3.3、设置长管棚导向墙
先行开挖明洞断面，在明洞衬砌外缘施作C25钢筋混凝土套拱.
考虑钻进中的下垂，钻孔方向应较钢管设计方向上偏1度，为保证钻孔方向以及成洞面稳定，有明洞衬砌外设置了长工2.0m，厚60cm的25#钢筋混凝土套拱。
在套拱内按长管棚立面图中设ф150孔口管。
导向墙施工时，必须对称灌注，以避免钢筋骨架变形而影响孔口管的方向。
3.4、施钻
钻孔顺序为先从两侧拱脚开始，对称向拱顶钻孔顶管，使下部注浆体有力地支托其上部钻进和顶管，既能防止坍孔，又便于顶管。
施钻时，将减速器升上限位置，把钻杆旋紧后，开启气动马达，待空载正常后，再慢慢开启推气缸，待钎头置于工作面上，关闭推进气缸，再开启冲击器，徐徐钻进，待钎头钻进100mm左右时，再以全风门冲击。
在钻进过程中，视进展快慢，慢慢开启或关闭推进气缸，使钻具始终保持一定推进力。
钻完第一根钻杆后，停止气动马达的转动，关闭冲击器停止钻进，将
减速器置于下限位置，用叉子把钻杆固定在卡钎器内，反转减速器，使钻杆与减速器的接头脱开，然后将减速器升到上限位置装入第二根钻杆，连接牢固后，方可进行钻孔作业，直到设计深度。
当钻杆到卸杆器与卡杆器接触时，使钻杆尾端的第二个扁槽对正卡杆器的长方槽，插入叉子反转马达，使减速器上的接头与钻杆脱开，再调整到钻杆尾端上的第一个扁槽对上卸杆器的长方槽，插入另一个叉子，然后取出卡杆器的叉子，让卸杆器和另一个叉子带动钻杆后退（可用马达慢慢运转，切不可反转），当下一根钻杆尾端的第二个扁槽与卡钎器的长方槽对正时，插入叉子，反转马达，使上下两钻杆的联接螺纹脱开之后，拿走上一要钻杆，缓缓放下减速器，并使卸杆器的长方槽对正下一根钻杆尾端的第一个扁槽。
然后重复以上动作，依次卸下钻杆。
依照上述方法，完成钻孔作业。
钻孔时严禁反转，以免钻杆脱扣，加接钻杆时，要特别注意孔内清洁，以避免砂土冲击器内部，损坏机体引发故障。
在钻进过程，严禁突然快速开启推动气缸，以免顶起钻机，造成事故。
钻孔工艺流程图
3.5、顶管
（1）清孔：成孔后先利用高压风或高压水进行冲洗，然后用特制清孔钩认真进行清孔。
（2）管件制作：管棚ф108mm无缝钢管，管节长为3m和6m，预制钢管时，第一根钢管前端要焊上合金钢片空心钻头（如图3-3所示），以防管头顶弯或劈裂，钢管间联接用加工好的管节联接套，预先焊在每节钢管两端，以便于联接。
相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面上，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，且两相邻管接头必须错开1m 以上，以满足管棚受力要求。
（3）顶管：顶进钢管利用电动机启动液压马达，以及挖掘机配合人工作业。
当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30~40cm时，人工进行接管，严格控制角度，人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。
然后再低速推进钢管，根据管棚设计长度，按同样方法继续接长钢管。
3.6、止浆墙制作
注浆前，必须进行堵露处理。
沿插管周围喷射20cm厚C20混凝土一圈，封闭该工作面，再用木塞和纸塞把无缝钢管未注浆的管头堵死，这样，止浆墙便形成。
注浆时，浆液就不会从管壁周围沿掌子面渗露，也不会从其它管露出，注浆效果明显提高。
由于施工要求，喷射砼时加入一定量的速凝剂，以满足施工要求。
3.7、注浆
进行超前长管棚预注浆前，对注浆地段的岩性，涌水量、涌水压力、水温、涌水的化学特性等进行认真研究，据此确定注浆参数。
现场试验确定注浆终压力，以便浆液能够充分扩散填充，从而达到堵水和加固围沿作用。
注浆方式采用全孔一次性注浆。
①拌浆
水泥浆液搅拌在拌和机内进行,严格按施工配合比进行投料单液浆中水玻璃含量为5%（重量比），放入的同时将缓凝剂一并加入搅拌，待水量加足后继续搅拌1min，再将水泥投入，搅拌时间不少于3min，并于注浆过程中不停搅拌。
配制水泥浆或稀释水玻璃浆液时，严防水泥包装纸及其杂物混入。
拌好的浆液在进入贮浆槽及注浆泵这前均应对浆液进行过滤，未经过滤网过滤的浆液不允许进行泵内。
注浆时要充分考虑浆液扩散半径，凝结时间要先予以确定，然后再过试验调整。
施工时要通过变换单液浆比例、变换水灰比，变换水玻璃浓度控制单液浆的凝胶和凝结时间。
采用水泥浆水灰比1:1。
②注浆
注浆管路连接好后，先压水检查管路是否漏水，待设备正常后，对围岩做压水实验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液扩散密实性，核实围岩的渗透性。
注浆时要记录注浆时间及注浆量。
注浆中密切注意注浆压力表，初始阶段压力较低，正常阶段压力和注入量呈小的波浪式起伏，但总的比较平稳，当达到压密性注满阶段，注入量迅速递减，而压力迅速升高，直到达到注浆终压合理范围，则停止该孔注浆，进行封堵后，转注下一孔，直至完成注浆作业。
4、施工中几个问题
①施钻时钻头选择：必须大于棚管外径1~2cm，以便于顶管。
②由于长管棚长度为40m，一般在钻进到30m左右时，都不间断性不
同程度的遇到1~2m厚的弱风化夹层，要严格按设计长度施工。
③钢管制作应避免同一截面，施工时钢管采用奇偶数编号进行制作，顶管时应实行“对号入座”。
④注浆时如遇窜浆或跑浆，必须及时进行封堵处理，然后方可注浆。
⑤注浆时如发现泵压突然升高，先判断是否堵塞，若堵管则进行堵管
处理，否则往管道内注入清水，待泵压正常后再继续进行单液注浆。
⑥注浆时，一定要做好注浆量及注浆时间的记录。
⑦注浆一般采用由下向上、左右交替进行。
⑧施工时，要针对长管棚施工的作业工序（钻孔、运料、配料、注浆），制定详尽的劳动力组织计划及作业工序的安全保证措施。
5、技术质量标准及要求
①钻孔前按设计准确钻孔位置。
②钻孔角度误差控制在0.5°以内，平面误差小于或等于1 cm。
③钻进速度严格控制，成孔要孔壁圆顺，孔深符合要求。
④钢管管节联接丝扣要认真检查，有脱扣裂纹的管节弃用。
⑤注浆时应准确掌握浆液配合比，并使浆液在管内充填密实。
⑥长管棚接头要错开，避免同一截面，以利整体受力。