隧道管棚施工方案
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新建朝阳至秦沈高铁凌海南站
联络线工程TJ-1标段
隧道管棚专项施工方案
编制：
审核：
批准：
中铁十九局集团有限公司
朝凌客专TJ-1标项目经理部
二○一八年四月
目录
1编制依据 (1)
1.1编制依
据..............................................................................................
(1)
1.2编制原
则..............................................................................................
(1)
2适用范围 (2)
3工程概况 (2)
4地质水文特征 (3)
5施工组织方案 (5)
5.1技术要求： (5)
5.2施工程序及施工方法 (7)
5.3施工流
程..............................................................................................
(7)
5.4管棚车
丝..............................................................................................
(9)
5.5搭设工作平
台..............................................................................................
(11)
5.6钻机就
位..............................................................................................
(11)
5.7钻孔作
业..............................................................................................
(12)
5.8管棚跟管钻
进..............................................................................................
(12)
5.9钢筋笼施
工..............................................................................................
(12)
5.10管棚注
浆..............................................................................................
(13)
5.11验收标
准..............................................................................................
(14)
6资源配置方案 (14)
6.2工期安
排..............................................................................................
(14)
6.3材料计
划..............................................................................................
(15)
7管理措施 (15)
7.1质量管理组织机
构..............................................................................................
(15)
7.2质量措
施..............................................................................................
(15)
7.3施工安全及环境保
护..............................................................................................
16
7.4安全注意事
项..............................................................................................
(16)
7.5环境保
护..............................................................................................
(16)
朝凌客专TJ-1标隧道工程
管棚专项施工方案
1编制依据
1.1编制依据
（1）隧道施工设计图、隧道参考图及其它相关设计文件；
（2）国家和辽宁省相关法律、法规及条例等；
（3）现场踏勘收集到的地形、地质、气象和其它地区性条件等
资料；
（4）集团公司近年来铁路、高速公路等类似施工经验、施工工法、科技成果；
（5）《高速铁路隧道工程施工技术规程》（Q/CR9604-2015）；
（6）《高速铁路隧道工程施工质量验收标准》（TB10753-2010）；
（7）《铁路隧道工程施工安全技术规程》（TB10304-2009）；
（8）《铁路混凝土工程施工技术规程》（Q/CR9207-2017）；
（9）《铁路混凝土工程施工质量验收标准》（TB10424-2010）。
(10)指导性施工组织设计。
1.2编制原则
（1）保证重点、统筹安排，确保工期的严肃性。施工组织安排
尽可能组织平行、流水作业，合理安排施工顺序，保持均衡生产；
（2）科学合理配置机械设备，全面提高机械化程度，充分发挥
设备配置生产能力，大幅度提高劳动生产率和施工进度；
（3）推行新技术、新工艺，实行规范化、标准化作业，以一流
的管理确保创优规划和质量目标得以实现；
（4）科学布置现场，合理安排工序，注意环境保护，推行文明施工，确保安全生产；
（5）合理投入，控制成本，节约用地，节约投资。
2适用范围
适用于朝凌客专TJ-1标隧道洞口管棚施工。
3工程概况
3.1燕都隧道
燕都隧道工程，进口里程DIK4+868，出口里程DIK6+000，线路长度1132m，隧道最大埋深52.91m,排水采用保温侧沟和深埋中心沟。隧道进口至DIK4+899.44713位于直线上，DIK4+899.44713至出口位于R-3000m右偏曲线上。隧道进口至DIK5+600段范围内纵坡为3.5‰上坡，DIK5+600至出口段范围内纵坡为20‰上坡。
3.2西营子隧道
西营子隧道位于辽宁省朝阳市东南方向，紧邻朝阳市环城公路，左侧与采石场相邻，为双线隧道，隧道进口里程为DIK13+558，出口里程为DIK16+558，全长3000m，隧道位于低山丘陵区，植被较发育。所经山脉海拔最高高程468m，最大埋深约234m。。
隧道全范围为13‰下坡，隧道进口至DIK15+999.66672位于半径8000m的左偏曲线上；DIK15+999.66672至出口位于直线上。
3.3马架子隧道
马架子隧道位于辽宁省朝阳市双塔区长宝营子乡境内，隧道进口
里程为DIK17+343，出口里程为DIK20+815，隧道位于低山丘陵区，
所经山脉海拔最高高程为422.5m，最大埋深160.79m。隧道进口至DIK20+600为9‰的上坡，DIK20+600至出口为15.5‰下坡隧道进口
至DIK19+160.29029为直线上，DIK19+160.29029至出口位于半径10000m的左偏曲线上。
3.4马架子隧道
巴图营隧道（中心里程DK28+920）位于辽宁省北票市巴图营乡任麻子沟与彩凤沟之间，为双线隧道，隧道进口里程为DK25+820，
出口里程为DK32+020，全长6200m，隧道位于低山丘陵区，最高山峰5.12m,最低沟谷239.46m，相对高差171.14m，冲沟发育，地势起
伏较大，局部辟为耕地。隧道最大埋深152.40m。
本隧道设置1座施工斜井，斜井与正洞交汇里程为DK29+400，斜井长度757m，为双车道无轨运输形式，正洞施工完成后作为避难
所使用，斜井进洞坡度11%，洞口设计超前大管棚支护，28孔，长度30m。
4地质水文特征
6.4燕都隧道
燕都隧道岩性复杂，经地质调查揭示，隧道区范围内上覆地层为第四系全新统人工填土（Q4ml）种植土，第四系上全新统坡洪积层（Q4dl+pl）粉质黏土、第四系上全新统冲击积层（Q4al+pl）粉质黏土、下伏罗系上九佛堂组（J3jf）砂岩、砾岩、泥岩，岩层产状160°＜19°。
隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水。基岩裂隙水分布较广，以浅部为主，含于基岩风化带、风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节性降雨量影响明显。
4.2西营子隧道
隧道位于中低山区，植被较发育，隧道区地层为第四系全新统坡残积（Q4dl+el）粉质黏土，下伏侏罗系上统阜新组（j3f）砂岩、砾岩、泥岩；二叠系下统（P1）砾岩；奥陶系中统（O2）石灰岩；奥陶系下统（O1）石灰岩；寒武系上统（ε3）石灰岩；寒武系中统（ε2）石灰岩；寒武系下统（ε1）石灰岩；震旦系中统雾迷山组（Z2W）石灰岩。
隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，分布较广，以浅部为主，含于基岩风化带，风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降雨量影响明显。
隧道地下水排泄方式主要以蒸发排泄为主，地下径流排泄为辅，蒸发为本区普遍的重要排泄方式之一。地下水对铁路混凝土结构不具有侵蚀性。
4.3马架子隧道
隧道位于低山丘陵区，洞身穿越地层主要为二迭系下统（P1）砂岩、局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩；二迭系上统石盒子组（P2S）砂岩、局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩；侏罗系中统蓝旗组（J2l）砾岩、局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩；侏罗系中统土城子组（J2t）砾岩、
局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩。
隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，分布较广，以浅部为主，
含于基岩风化带，风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降
雨量影响明显。
隧道地下水排泄方式主要以蒸发排泄为主，地下径流排泄为辅，
蒸发为本区普遍的重要排泄方式之一。地下水对铁路混凝土结构不具
有侵蚀性。
4.4巴图营隧道
隧道位于低山丘陵区，洞身穿越地层主要为侏罗系中统土城子组
（J2t）砾岩、局部夹泥质砂岩、泥岩和页岩。
隧道区地下水类型主要为基岩裂隙水，分布较广，以浅部为主，
含于基岩风化带，风化裂隙及构造节理裂隙中，水位和水量受季节降
雨量影响明显。
隧道地下水排泄方式主要以蒸发排泄为主，地下径流排泄为辅，
蒸发为本区普遍的重要排泄方式之一。地下水对铁路混凝土结构不具
有侵蚀性。
5施工组织方案
5.13技术要求：
本标段隧道有φ159大管棚，设计长度55m，φ108大管棚（燕
都隧道出口80m,其他隧道40m，巴图营隧道斜井30m）、φ89中管棚
（IV级围岩6榀钢架设置一环、V级围岩11榀钢架设置一环，管棚长度一般10m 一环，两环之间搭接长度不小于3m），技术要求如下：
（1）大管棚
Φ159大管棚
管，外径159mm，壁厚8mm。
1）导管采用热轧无缝钢花
2）每节大管棚长度4～6m，环向间距40cm。
3）外插角：≤1°。
4）在拱部140°范围内施做。
5）注浆材料：水泥浆（1:1）。
Φ108大管棚
1）导管采用热轧无缝钢花管，外径108mm，壁厚6mm。
2）每根大管棚长度40m，环向间距40cm。
3）外插角：≤1°～3°。
4）在拱部140°范围内施做。
5）注浆材料：水泥浆（1:1）。
（2）中管棚
Φ89中管棚
1）IV级围岩
6榀钢架设置一环、V级围岩11榀钢架设置一环，
3m。
管棚长度一般10m一环，两环之间搭接长度不小于
钢花
管，外径89mm，壁厚5mm，2）钢管规格：热轧无缝钢管及
每节钢管两端均预加工成外丝，接长钢管采用热轧Φ95mm热轧无缝钢管，壁厚6mm，内车丝；
级3）管棚长度一般10m一环，Ⅳ级围岩6榀型钢设置一环，Ⅴ
围岩11榀型钢设置一环，两环之间搭接长度不小于
3m。
4）管距：环向间距40cm；
5)倾角：外插角3°～5°为宜，可根据实际情况作调整；
6)设置范围：拱部140°范围；
7)注浆材料：水泥浆液，水灰比1：1（重量比）。
8)注浆压力：0.5～2.0MPa。
9)中管棚打设采取单双号，单号采用钢花管，双号采用钢管，施工时先打设钢花管并注浆，然后打设钢管。注浆完成后，在管内灌
注M10水泥砂浆，并保证密实。
1.3施工程序及施工方法
5.14施工准备
各隧道洞口工作面准备一台0.8Mpa空压机，一台300KW发电机，一台Q1319-1A型管子螺纹车床，一台GP-28型管棚钻机。
5.15施工程序
6.5大管棚施工程序:
施作导向墙→搭钻孔平台安装钻机→钻孔→清孔验孔→安装管
棚钢管→安装管棚钢筋笼→注浆→封孔
7.6中管棚施工程序:
管棚加工→施作管棚工作室→钻孔→清孔→顶进刚管棚→清孔
→注浆管路检查→注浆→检查合格→结束。
1.4施工流程
管棚施工采用跟管钻进法和引孔顶进法两种方法施工，根据现场围岩及成孔情况判断，如施工现场围岩较好，成孔较易，采用引孔顶
进法施工。围岩较为破碎、容易出现卡钻、塌孔等问题宜采用跟管钻
进法施工。
跟管钻进法施工工艺流程详见下图：
引孔顶进法施工工艺流程详见下图：
1.5管棚车丝
（1）采用Q1319-1A型管子螺纹车床，床身上最大回转直径630mm，最大工作长度1500mm；
（2）燕都隧道进口采用φ159大管棚，其他隧道工作面采用Φ108管棚，车丝采用外车丝，燕都隧道进口接头采用φ167接头钢管，其他隧道工作面接头采用Φ114无缝钢管，长度30cm。各隧道管棚布置详见下图：
WORD格式
导向墙
初支
二衬隧道进、出口大管棚布置图
燕都隧道进口大管棚布置图
巴图营隧道斜井大管棚布置图
1.6搭设工作平台
（1）在导向墙前端，修建宽30cm*深30cm的水沟，在钻孔过程中，将水引出；
（2）距离导向墙1.8m处，硬化工作平台基础，长5.5m*宽14.33m，厚度15cm，C20砼，预埋Φ22钢筋，预埋深度10cm，外露5cm；
（3）在基础平面上，平行于导向墙里程布置两根Ⅰ20工字钢，
中到中间距4.3m，长度14.33m，每根工字钢采用Φ22钢筋固定；
（4）在两根工字钢上方加工走行托架，长5.5m*宽14.33m；托
架上方焊接4根Ⅰ20工字钢，组成桁架，长度6.0m；侧面采用Ⅰ40
钢管连接，长度4.5m；同时在侧面上增加剪刀撑，采用Φ42钢管。
1.7钻机就位
（1）采用GP-28型管棚钻机，钻孔直径φ85～190mm，钻孔深度30～40m，使用气压0.5～1Mpa，推进有效行程600mm，功率35KW，
钻杆长度600mm，钻杆直径为Φ73mm。
（2）在四根Ⅰ20工字钢顶部采取四个手拉葫芦，控制钻机位置，然后用侧用测斜仪精确定位。
1.8钻孔作业
（1）现场采用0.8Mpa空压机与300KW发电机配合潜孔钻机施工，钻机定位后，由低向高开始钻孔，为保证钻孔方向准确，在钻进过程
中采用测斜仪量测钻孔的偏斜度；
（2）如果钻孔过程中发现有塌孔现场，开始从下往上逐排注浆，浆液由低往上扩散，挤密裂隙，加固松散破碎的砂岩，然后重新钻孔。
1.9管棚跟管钻进
钻头采用与钻管等径的楔型钻头，楔板回转半径略大于钻管半径，钻头前端有Φ12－15mm的水眼，当钻头正常回转钻进时钻管沿
直线前进。当钻头由于某种原因偏离预定轨迹偏向某一方向时，把钻
头楔面调至已经偏斜的方向，钻机停止回转加力顶进，钻头由于斜面
的作用会向相反的方向偏斜，以此调整钻进的方向。
1.10管棚引孔顶进
（1）钻孔采用管棚钻机进行，钻机平台的高度根据钻机的可调控范围以及钻孔顺序进行确定，由于钻机顺序按高孔位向低孔位进
行，平台位置相应自上而下进行逐步降低，以满足钻孔需要。
（2）施工先施工奇数后偶数。
（3）岩质较好的可以一次成孔。钻进时产生坍孔、卡钻时，需补注浆后再钻进。
（4）钻机开钻时，应低速低压，待成孔10m后可根据地质情况
逐渐调整钻速及风压。
（5）钻进过程中经常测定其位置，并根据钻机钻进的状态判断
成孔质量，及时处理钻进过程中出现的事故。
（6）钻进过程中确保动力器、扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
1.11钢筋笼施工
Φ159大管棚钢筋笼为3根φ18钢筋，外切于φ50定位钢管，φ108大管棚钢筋笼为4根Φ22mm钢筋组成，外切于Φ42mm定位钢管，宽度5cm，间距5.0m，管棚施工完毕后，开始送钢筋笼至设计位置，钢筋笼节长为3m。
1.12管棚注浆
（1）配置浆液并注浆，注浆采用分段注浆，浆液扩散半径不小
于0.5m。水泥浆液水灰比为1:1，注浆压力0.5～2MPa；
（2）注浆结束后及时清除管内浆液，并用M10号水泥砂浆紧密
充填，增强管棚的刚度和强度。
1.13施工注意事项
①钻机就位时用全站仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机杆轴线和导向轴线相吻合。
②需要搭设钻机平台时，应满足承受机具、材料、人员荷载要求，连接牢固、稳定，防止施钻时产生不均匀的下沉、摆动、位移等影响
钻孔的质量。
③钻孔时经常测量孔的斜度，发现误差超限应及时纠正，至终孔
仍然超限者应封孔，原位重钻。
④在钻孔时，若出现卡钻、塌孔时应注浆后再钻。钻孔时，应认真填好钻孔记录。孔钻完之后应进行清孔。
1.14验收标准
（1）外插角：钢管轴线与衬砌外缘1°~3°；
（2）钢管径向不大于20cm，环向不大于5cm。
6资源配置方案
5.16劳动力计划
根据施工组织安排，车丝班组4人（工班长1人，操作手1人，普工2人），施工时间4天；管棚班组5人（工班长1人，操作手1 人，开泵1人，普工2人），施工时间14天。
5.17工期安排
序号施工部位持续时间（天）备注
1燕都隧道进口18
2燕都隧道出口15
3西营子隧道进口15
4西营子隧道出口15
5马架子隧道进口15
6马架子隧道出口15
7巴图营隧道进口15
序号施工部位持续时间（天）备注
8巴图营隧道斜井15
9巴图营隧道出口15
1.15材料计划
5.18材料计划详见下表：
管棚跟进施工材料计划
序号材料名称规格型号单位数量备注
1混凝土C20m312基础硬化
2工字钢I20m29走形轨
3工字钢I20m24桁架立柱
4工字钢I20m5托架横梁
5HRB400钢筋Φ22mmm3.6基础锚固钢筋
6无缝钢管Φ42mmm48.8走形轨及桁架剪刀撑连接
7无缝钢管Φ140mmm27桁架连接
8手拉葫芦个6
9空压机0.8Mpa台1
10发电机300KW台1
11管子螺纹车床Q1319-1A型台1
12管棚钻机GP-28型台1
13氧气乙炔套3
14焊条箱8
15钻杆73mmm40
16冲击器120mm，130mm锤头个10
17注浆泵台9
18运输车辆8
7管理措施
6.6质量管理组织机构
成立以隧道架子队队长为组长，架子队技术负责人为副组长的质量管理领导小组，明确各级管理职责。
6.7质量措施
管棚安装前，精确测放出导向管位置及插入角度，按图纸施作导向墙，钢管应在专用的管床上加工好丝扣，装管时相邻钢管的接头应前后错开，同一横断面内的接头数不大于50%。
注浆顺序由拱脚向拱顶逐管注浆。注浆材料满足下列要求：浆液流动性好，固结后收缩小，具有良好的粘结力和较高的早期强度。1.16施工安全及环境保护
项目部成立安全生产领导小组，由隧道架子队队长任组长，隧道架子队专职安全员任副组长；小组成员包括各级技术负责人、各工班长等。
1.17安全注意事项
施工中检修机械或设备故障时，必须在断电、停风条件下进行，检修完毕向机械设备送电送风前必须事先通知有关人员；
重视洞口的稳定和排水，做好截水沟、边沟，经常检查洞顶边坡的稳定情况；
加强现场施工人员个人防护工作，应带防尘口罩、防护帽、防护眼镜、防尘面具等防护用具；
施工安全措施加强现场施工人员的安全教育，提高施工人员的安全意识，并配备一名现场专职安全员。
1.18环境保护
临时工程及场地布置应采取措施保护自然环境；
施工废水、生活污水和生活垃圾不得随意丢弃，并在生活区、生产区及洞口设置污水外理池，生活污水或施工废水必须经过处理后排
放或倒置指定地点。