大管棚工程
施工作业指导书
- 23 -
1 适用范围
适用于新建铁路西安至宝鸡客运专线小村隧道进口、出口的大管棚施工作业。 2 设计概况及编制依据 2.1设计概况 2.1.1 工程概况
小村隧道，位于陕西省宝鸡市陈仓区，渭河南岸三级阶地，属秦岭山前黄土塬区；从310国道小村附近山坡进洞，下穿唐家塬，从马尾河右侧山坡出洞，隧道起讫里程DK627+747～DK628+650，全长903m，其中明挖52m,IV级围岩300m，V级围岩551m。最小埋深为16.0m最大埋深为46.0m，为双线黄土浅埋隧道；隧道位于R-8000m圆曲线上，洞内纵坡为11‰和3‰的人字坡。
隧道主体结构采用曲墙带仰拱复合式衬砌，衬砌采用C35钢筋混凝土结构。隧道初期支护由钢拱架，钢筋网、锚杆和喷射混凝土组成。隧道进口采用台阶式洞门，设置有20m明洞，洞口段基础采用φ125cm钻孔桩加固地层，并设置钢筋混凝土承台。隧道出口采用斜切式洞门，设置有32m缓冲结构。洞口边仰坡采用拱形骨架护坡，拱形骨架的上缘设排水槽，在拱形骨架内植草绿化。 2.1.2工程地质
隧道通过地层为第四系上更新统风积黏质黄土及黏质黄土(古土壤)，下部为第四系中更新统风积黏质黄土夹黏质黄土(古土壤)，底部为中更新统冲积砂砂及圆砾土等。无断裂构造。 2.1.3水文地质
隧道通过地段内地表水及地下水均不发育。 2.1.4方案设计
1 、长管棚在隧道开挖之前完成，管棚设计长度按30m长计列。
2 、为提高导管的抗弯能力，可在钢管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环，主筋直径为φ18，固定环采用短管节, 节长3～5cm将其与主筋焊接，按1.5m间距设置。 2.2 编制依据
2.2.1《高速铁路隧道工程施工技术指南》铁建设[2010]241号 2.2.2《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB 10753-2010） 2.2.3《小村隧道设计图》（西宝客专施遂1）
2.2.4《铁路隧道工程施工安全技术规程》(TB10304-2009 ) 2.2.5《铁路混凝土工程施工技术指南》 铁建设[2010]241号
- 24 -
3 验收标准
3.1 管棚所用钢管进场必须按批抽取试件做力学性能（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。 3.2 管棚所用钢管的品种和规格必须符合设计要求。 3.3 管棚搭接长度必须符合设计要求。 3.4 注浆浆液的配合比必须符合设计要求。
3.5 注浆压力必须符合设计要求，注浆浆液必须注满钢管及其周围的空隙。 3.6 管棚钻孔的允许偏差必须符合规范要求。 4 作业准备 4.1技术准备
4.1.1岗前培训 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。对参加施工人员进行上岗前技术培训，考核合格后持证上岗。对施工及操作人员进行岗前培训。
4.1.2技术交底 施工前必须进行技术交底，实行三级交底制度。 4.1.3制定应急预案 针对突发状况及紧急情况下的应急预案。
4.2完成临建场地营区标准化建设，相关技术施工人员进场齐全，相应施工设备符合开工条件，人员，设备，材料，开工报告，试验报表通过审批，具备开工条件。 4.3所有原材料试验检测均满足设计及规范要求 。 4.4现场施工机械，人员配置满足施工要求。 5 技术要求
5.1小村隧道进出口明暗交界处设计超前大管棚。 5.2设计参数：
5.2.1导管规格：外径108mm，壁厚6mm。 5.2.2管距：环向间距40cm。
5.2.3外插角：为了防止钻头由于自重产生下垂，导致钢管侵入隧道开挖线内，外插角确定为3°。 5.2.4注浆材料：M10水泥砂浆。 5.2.5设置范围：拱部140°范围。
5.3中线、水平、断面和净空尺寸必须符合设计要求，并不得侵入隧道建筑限界，放样时可将设计的轮廓线放大5cm。
5.4 对本隧道大管棚施工宜采用引孔顶入法。
5.5 洞口管棚须采用套拱内埋设导向管定位，套拱长为2～3m。套拱施工时应将导向管牢固、准确固定在拱架上，再浇筑混凝土。 5.6 管棚节间用丝扣连接。
- 25 -
5.7 管棚安装后，管口硬封堵钢管与孔壁间空隙，连接压浆管。 5.8管棚注浆前须将开挖工作面用喷混凝土封闭。 5.9 管棚注浆应将钢管及其周围的空隙充填密实。
6 施工程序与工艺流程
6.1 大管棚施工施工工艺流程见图6.1.1。
测量放样 清孔 管棚加工 顶入管棚、安装止浆塞 初选浆液配合比 喷混凝土封闭工作面 初配浆液试验注浆 连接注浆管路、调试 压水试验 结束 注浆作业 注浆效果分析 合格 封孔、连接钢架结构 不合格 浆液制备 调整注浆参数 确定浆液配合比 安装导向管、浇筑套拱 搭设工作平台、钻机就位 钻孔 补孔 施工准备 钻孔验收 不合格 原材料进场检验 - 26 -
图6.1.1 管棚引孔顶入法施工工艺流程图
6.1.1 导向墙
在开挖轮廓线以外拱部140°范围内施导向墙作，断面尺寸为1.0×1.0m，采用C25混凝土。导向墙设2榀I20a工字钢，钢架外缘设140mm，壁厚5mm导向钢管。导向墙施工主要包含导向墙开挖、钢架及导向管安装、模板支撑及模板安装、砼浇筑及养护等工序。
1 在进行导向墙砼施工前，要加工支撑导向墙砼浇筑的拱架和模板。支撑拱架采用20a工字钢三榀。测量队按照导向墙预留变形量进行测量放线，将导向墙轮廓线和导向管位置放出。 2 导向墙可采用挖槽法施工。当洞口段挖方标高降至导向墙顶部时，导向墙作业处预留10m平台暂不往下开挖（其它部位可照常进行土方开挖），由测量人员控制标高，放出导向墙的开挖线，用挖掘机配合人工进行挖槽，开挖完成后，基坑底部及边墙抹砂浆，作为导向墙浇筑的底模和边模。
导向墙 3 基坑开挖完毕，安放钢拱架。钢架用冷弯机加工成型，分三节制作，在施工现场进行组装。钢架连接钢板采用200×240×15mm钢板，钢板预留孔，各节钢架用M20×70螺栓连接。为保证拱架的稳固，两榀拱架间按2m间距设置Φ22连接筋。
4 钢架安装完毕，即可安装导向管。导向管安设的平面位置、外插角的准确度直接影响管棚的质量。首先在钢架外边缘按40cm的间距标出导向钢管的摆放位置，外插角按4°设置，用水准尺配合坡度板设定导向管的外插角。导向管牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移。 在浇筑混凝土前，将管口密封，防止混凝土堵管。
5 采用Φ42钢管搭设支撑框架（搭设要求：横向间排距1.0m×1.0m，纵向排距0.5，共四排）支撑型钢拱架，在拱架上铺设木模板。底模采用普通木模板（5cm厚，宽度不超过30cm）拼装，在其上铺设2mm宝丽板，以保证混凝土外观质量。堵头模采用5cm厚木板，拼装成弧形，其内面贴2mm宝丽板。模板加固采用钢管进行支撑，内拉外撑的方式，以保证模板刚度和稳定性。拼装时，
- 27 -
钻机钻孔