管棚施工作為地下工程的輔助施工方法，是為在特殊條件下安全開(kāi)挖提供臨時(shí)支護(hù)方法，以提高地層的承載力，對(duì)控制塌陷、抑制地表沉降有明顯效果，其先進(jìn)的支護(hù)加固主要適用于軟礫石地層或軟巖巖樁及破碎帶。

      管棚施工工藝流程：

　　第一，管棚施工技術(shù)原理

　　管棚支護(hù)結(jié)構(gòu)一般是根據(jù)松弛荷載理論設(shè)計(jì)的。根據(jù)圍巖的地質(zhì)條件和施工條件，進(jìn)行了力學(xué)計(jì)算。管棚直徑為80×180 mm，中心距離一般為30~50 cm。管棚的長(zhǎng)度取決于軟弱破碎圍巖的厚度，一般為10≤45m，管棚沿巖石表面以較小的仰角驅(qū)動(dòng)，形成了承受圍巖壓力的梁結(jié)構(gòu)。管棚管采用內(nèi)部水泥漿、化學(xué)漿或細(xì)石混凝土、剛性骨架，提高了管棚管的剛度。

　　第二，管棚施工方法的特點(diǎn)

　　1.在管棚超前支護(hù)作用下進(jìn)行開(kāi)挖，可防止地表沉降和圍巖塌陷，確保施工過(guò)程的安全。

　　2.管棚提前大，支護(hù)過(guò)程中搭接少，節(jié)省材料，減少了管棚管的安裝次數(shù)，減少了對(duì)開(kāi)挖作業(yè)的干擾。

　　3.施工速度快，支護(hù)效果好。

　　第三，適用范圍

　　適用于特殊困難地區(qū)，如極破碎巖體隧道施工、斷層破碎巖體、塌方體、巖石錐段、砂土地層、強(qiáng)膨脹地層、強(qiáng)流變地層、裂隙發(fā)育巖體、淺埋大偏壓等。

　　第四，主要引證標(biāo)準(zhǔn)

　　1."鐵路隧道施工技術(shù)指南"(TZ 204)、"鐵路隧道施工規(guī)范"(TB 10204)、"鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)"(TB 10417)、"高速鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)"(TB 10753)。

　　2.相關(guān)設(shè)計(jì)圖和合同文件。

　　第五，管棚施工方法

　　管棚的主要施工方法有：管棚引孔頂管法、管棚法和鉆桿法。

　　管棚施工前，在長(zhǎng)管棚設(shè)計(jì)位置放置至少三個(gè)工字鋼組的管棚導(dǎo)向架，導(dǎo)向拱架作為長(zhǎng)管棚的導(dǎo)向墻，要求導(dǎo)向拱架在鉆機(jī)過(guò)程中不變形，不移位各循環(huán)管棚施工前應(yīng)開(kāi)挖管棚工作室，工作室尺寸根據(jù)鉆機(jī)要求確定。

　　管棚接頭采用焊接或絲扣連接，管棚單序孔首段長(zhǎng)度為6(9)m，雙序孔首段長(zhǎng)度為3(4.5)m，其余管節(jié)長(zhǎng)度為6(9)m，安裝后用麻線和錨固劑堵住管棚管與孔壁的縫隙，連接注漿管與三通接頭，管棚注漿前，應(yīng)在開(kāi)挖工作面，拱圈，孔口管周圍巖面噴10cm厚的C25混凝土，防止管棚注漿時(shí)，注漿在巖面縫隙中跑漿。

　　第六，管棚施工工藝及操作要點(diǎn)

　　1.施工過(guò)程

　　2.管棚施工順序操作要點(diǎn)

　　3.挖掘管棚工作室

　　工作室確定：工作室應(yīng)設(shè)置在圍巖穩(wěn)定區(qū)域，盡可能靠近加固段，以縮短管棚長(zhǎng)度;在軟弱圍巖開(kāi)挖工作室，加強(qiáng)支護(hù)，必要時(shí)進(jìn)行混凝土襯砌。

　　工作室尺寸：為了方便鉆機(jī)和管棚管道的安裝，應(yīng)在隧道開(kāi)挖線外1米，最低鉆距1米。工作室的長(zhǎng)度應(yīng)符合設(shè)備建設(shè)的需要。

　　第七，鉆井施工技術(shù)

　　1)準(zhǔn)備工作

　　首先，采用混凝土套拱作為開(kāi)挖剖面外長(zhǎng)管棚的導(dǎo)墻。澆筑前，應(yīng)在袖拱設(shè)計(jì)仰角處安裝孔板管，以起到導(dǎo)向和固定作用?？坠苤睆綉?yīng)大于長(zhǎng)管棚直徑。導(dǎo)管通過(guò)定位桿焊接并固定在鋼拱架上。

　　2)鉆機(jī)就位

　　應(yīng)夯實(shí)鉆機(jī)的土層，以確保鉆機(jī)在鉆井過(guò)程中不會(huì)傾斜或滑動(dòng)。鉆機(jī)底座應(yīng)用水平尺或水平。鉆臂的仰角與設(shè)計(jì)的仰角相同。

　　3)鉆進(jìn)

　　施鉆時(shí)，必須將鉆機(jī)的大臂壓在手心表面，以防止過(guò)度震動(dòng)，提高鉆井精度。

　　在開(kāi)孔時(shí)，鉆機(jī)的鉆進(jìn)速度應(yīng)低，鉆進(jìn)深度20cm后，應(yīng)將鉆井速度改為正常的鉆井速度。

　　更換鉆桿時(shí)，應(yīng)注意檢查鉆桿是否彎曲、損壞、中央水孔是否光滑等。如果不符合要求，應(yīng)更換，以確保正常運(yùn)行。

　　由于軟弱圍巖的厚度無(wú)法準(zhǔn)確判斷，有時(shí)達(dá)到設(shè)計(jì)深度，但巖石質(zhì)量仍相對(duì)較差。因此，在鉆探過(guò)程中，應(yīng)注意石粉的采集和分析，并根據(jù)鉆孔深度記錄石粉的取樣情況。

　　第八，頂管施工技術(shù)

　　1)準(zhǔn)備工作

　　頂管前，應(yīng)根據(jù)管棚的長(zhǎng)度對(duì)管棚管進(jìn)行切割，以確保管棚連接后，管流管的接頭不在同一段。為便于施工，應(yīng)設(shè)置施工平臺(tái)。

　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，用水泥漿、化學(xué)漿或細(xì)石混凝土填充管道時(shí)，應(yīng)在圍巖內(nèi)的管棚管周圍鉆入梅花洞，在一定壓力下將漿液壓入管內(nèi)，沿梅花洞溢流，滲透到破碎的巖石間隙中。泥漿凝結(jié)硬化后，管棚管周圍的巖層和管棚管應(yīng)整體固結(jié)，在開(kāi)挖面上方形成一定強(qiáng)度的薄殼結(jié)構(gòu)。

　　2)頂升施工

　　管道進(jìn)管時(shí)一般是手動(dòng)的，還可借助挖掘機(jī)、手動(dòng)液壓千斤頂、鑿巖機(jī)、鑿巖機(jī)的沖擊力等輔助工作。當(dāng)機(jī)器進(jìn)入機(jī)器時(shí)，應(yīng)是緩慢、安全的，隨時(shí)掌握方向，防止硬頂，使管子頂部彎曲，使施工中斷。

　　3)連接

　　焊接連接管時(shí)，應(yīng)將第二管固定在施工臺(tái)上，兩管中心應(yīng)在同一直線上，界面應(yīng)緊密，并檢查管棚管的仰角是否與設(shè)計(jì)相同。

　　用絲扣連接管棚的接頭時(shí)，管棚中單孔和雙列孔的連接線扣交錯(cuò)為截面長(zhǎng)度的一半。管道建成后，外露管棚的管口應(yīng)焊接并用鋼板堵住。在鋼板中間焊接用于灌漿的八角形管，并安裝球形止水閥或其他形式的閥門(mén)。

　　第九，灌漿施工技術(shù)

　　1)注漿順序

　　管棚灌漿順序遵循"先邊后中，由稀至厚"的原則，灌漿施工從兩端開(kāi)始，一直向拱頂推進(jìn)，一開(kāi)始注漿液濃度較低，逐漸增厚到設(shè)計(jì)濃度。

　　2)泥漿混合

　　泥漿的混合過(guò)程應(yīng)是均勻的，并具有良好的流動(dòng)性和粘度。如果需要將水玻璃與水玻璃混合，則應(yīng)先將水泥漿混和，然后根據(jù)比例對(duì)流出物玻璃的質(zhì)量進(jìn)行權(quán)衡，緩慢地測(cè)量出玻璃的質(zhì)量，而在加入水玻璃后，應(yīng)在灌漿完成之前停止攪拌工作。

　　3)注漿壓力與注漿量控制

　　有設(shè)計(jì)要求時(shí)，應(yīng)按設(shè)計(jì)壓力施工，無(wú)說(shuō)明時(shí)，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定，實(shí)際灌漿量應(yīng)大于理論計(jì)算。為防止灌漿，應(yīng)在掌面噴20cm厚混凝土，并用粘素水泥漿堵住孔口管端和管棚，凝結(jié)硬化后方可開(kāi)始灌漿。注漿應(yīng)緩慢加壓，達(dá)到壓力后，說(shuō)明已填好，填好后漿液有時(shí)從封層均勻溢出，有時(shí)從圍巖縫隙裂隙溢出。注漿后，應(yīng)將注漿量與理論值進(jìn)行比較。