xx隧道长大管棚施工技术研究
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
长大管棚施工技术在隧道洞口施工中应用
长大管棚施工技术在隧道洞口施工中的应用摘要：本文介绍了双丰隧道进出口浅埋段采用长大管棚超前支护的施工工艺，并且介绍了长管棚的工作原理、参数确定、施工方法及质量控制要点等，对该项施工工艺进行了评价。
通过对隧道洞口地表下沉、拱顶沉降等项目的监控量测数据来看，监测值均在允许范围内，该项施工技术适用于隧道洞口等各种特殊困难地段，是隧道新奥法施工的一项有效辅助施工工艺。
关键词：隧道进出口长大管棚施工工艺长大管棚施工技术在隧道洞口施工中的应用中图分类号：u455.49 文献标识码：a 文章编号：1674-098x（2012）09（c）-0120-01双丰隧道位于黑龙江省东宁县，穿越剥蚀丘陵区。
隧道进口位于东宁县绥阳镇太岭工区四队范围内，线路跨东沟后进入隧道，出口位于绥阳镇双丰附近，隧道钱长7237m，为双线隧道；隧道内最大埋深约140m。
隧道出口离301国道很近，交通便利用；隧道中部及斜井附近的农田区有土路自双丰村南侧盘延而至，亦可通至隧道进口，路况较差。
隧区早期构造运动强烈，断裂构造发育，接触带岩体完整性差，受水流的剥蚀、搬运作用形成沟谷、河流、组成了现代地表水系。
受地质构造活动影响，隧道区内沟壑纵横。
设计文件中对双丰隧道的岩石分级如下：入口段和出口段均为ⅴ级围岩，洞身段为ⅱ级、ⅲ级、ⅳ级和ⅴ级围岩，整体隧道岩性较坏。
该隧道ⅴ级、ⅳ级围岩共长3364m，占隧道全长46%。
该隧道进出口覆盖层最薄段仅有2m左右，洞口段地质为粉质粘土、细圆砾土、花岗闪长岩强风化层，含水、遇水后易软化，发生流失，工程地质差，容易发生坍塌冒顶。
根据该隧道进出口围岩类别较差的特点，设计采用了40m长大管棚的洞口段超前支护方案。
1 长管棚工作原理长大管棚支护是在隧道开挖外轮廓周边上，间隔一定的距离，沿洞轴方向以一定的外插角钻孔、安设钢管，然后进行管内注浆固结软弱围岩的一种预支护措施。
通过注浆，钢管与围岩紧密固结，使隧道拱顶预先形成加固的保护环，加固的保护环可以承受拱部的地面荷载和岩层重量，在岩体开挖后架设拱型钢架支撑，支撑拱架相互连接，形成一个牢固的棚状支护结构。
超前大管棚施工技术交底
施工技术交底项目名称：新建XXXXXX 合同号：施工单位监理单位工程名称编号技术交底名称洞口超前大管棚支护技术交底内容：一、设计参数XXX隧道全长12438米，起讫里程：D3K384+082～D3K396+520。
XXX隧道进口采用超前大管棚加固，管棚长20m，环向间距40cm（中至中），管棚采用Φ108无缝钢管加工，壁厚6mm，支护范围为拱部140°。
二、施工工艺及施工方法2.1 施工工艺洞口超前大管棚施工工艺流程见下图“洞口超前大管棚施工工艺流程图”。
超前大管棚施工工艺流程图2.2 施工方法2.2.1导向墙施工管棚施工前应施做导向墙，导向墙截面为1.0m×1.0m，采用大拱脚接地，导向墙内设2榀钢架，在钢架上焊接导向管。
⑴.工作平台开挖首先测量放样确定导向墙施工位置，开挖时由原地面自上而下开挖，开挖采用挖掘机开挖，人工用风镐配合，需要爆破时采取多打眼、少装药、弱爆破方式进行。
出渣采用挖掘机、装载机装渣，自卸汽车运输出渣。
⑵.钢架加工及安装在导向墙内设2榀I18工字钢架，间距0.5米。
首先对隧道中线及导向墙拱脚、内外拱顶进行精确测量放样定位，同时在仰坡开挖面标识出隧道中心线及内外拱顶位置，并根据设计图纸在仰坡面画出内外拱弧，做为导向墙立模的依据，在测量放线时应预留15cm的沉降量。
钢架在钢筋加工厂加工成型，加工完成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。
钢架安装前应清除拱脚底虚渣及杂物，人工安装钢架，钢架各单元间通过连接板用螺栓连接牢固，连接板连接应密贴，螺帽应拧紧。
钢架安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±2°。
榀钢架间纵向采用φ22钢筋连接，连接筋环向间距1.0m。
钢架落底需置于稳固的基础上，工字钢拱脚处设钢垫板，当拱脚处基础开挖超深时，需加设钢垫板或用砼回填，严禁回填虚渣。
⑶.导向管安装工字钢架安装完成后，进行导向管的安装。
隧道中的超前大管棚支护施工
成 败 。所 以 在导 向孑 施 工 的每 一 环 节 都应 受 到 重 视 注意 。 Ｌ
１）钻机就位 。施工 中为确保钻杆 中心与设计管棚 中心位置对 齐 ， 采 用支架进行 钻机 固定 ；同时为确保 支架位置 与管 棚 中心位置保 持一 致 ，每次管棚施 工前都要对 支架及钻孔进 行对位 。支 架根据隧道结 构 形式搭设 ，与栅 格连接 固定 。２ 导 向系统 。根据 隧道埋深确 定应使 用 ） 的导 向系统 ，导 向系统一般有Ｅ ＬＰ Ｅ Ｃ ＩＳ 无线地下定位系统和地磁定位系 统 ，当埋深在８ ｍ以下时采用地磁地下定位系统 。３）泥浆系统。由引言 知 ，一般超前管棚 经过 的地层地质条件较差 ， 在例如粉细沙这样间歇性 小 、遇水容易坍 塌的地层 中，膨润土泥浆的作用就变得非常明 。不仅 起护壁作用 ，还可以冷却钻头 ，排除钻屑 。
定性
参考 文 献 ［ 韩 立军， 茂林， １ ］ 张 贺永 年， 林登 阁岩 土 加 固技 术冲 国矿业大学 出版社 ， ０ ，． ２ ５９ ０ ［ 林 希鹤， 清 国， ２ 】 卢 马艳 春． 超前 管棚支 护在 隧道工 程 中的应 用． 铁道 建筑，０ ６８ ２０ ，
［ 吕少锋 － ３ 】 隧道与地 下工程 施工技 术案例 精选 ． 中国 电力 出版社 ， ０ ，． ２ ９４ ０
３ ３ 扩 孔 ．
１ 作 用原 理 １ 通过管棚 注浆 ，使拱顶预先形成 加固的保护环 。而加 固环发挥 ）
“ 承载拱”的作用 ，承受拱上部的地面荷载和岩层重量 ，使拱内部 围岩仅 承受拱部 围岩的形变压力 ，从而创造了理想的开挖条件 。２）当超前管棚 沿隧道开挖轮廓周边密布时 ， 加固环的变形变小 ， 传递给隧道支护结构的 上部荷载大大减小 ，同时通过环形同结层与管棚 ，将拱部围岩的形变应力 传递给支撑拱架。由于支撑拱架间的相互连接。形成整体支护 ，有效地保 证 了掘进施工和初期支护 的安全。３ ）梁效应 ：先行施设的管棚 ，以工作 面和后方支撑为支点形成—个梁式结构 ，防止了围岩的松弛和滑塌 。 ２ 设计 参数 管棚设计参数一般要求为 ：管棚棚管采用热轧无 缝钢管 ， 管导向 钢 端做成尖形 ，承压端焊上钢箍 ，管 １预 留止浆段 ，注浆孔沿孔壁呈梅花 ： ３ 形布置。两根相邻 管棚接缝应在垂直面上错开一定 距离 ，全部管棚 的接 缝应交错布置。钢 管直径选用８ － ８ｍｍ，钢管中心间距 为３－ ０ ｍ；钢 Ｏ １０ ０ ５ｃ 管长度一般为 １－ ５ ０４ ｍ，当采用分段连接时采用４ ６ － ｍ，钢管采用丝扣 连接 方式 ， 丝扣长度 《１ｅ ５ｍ；钢管沿 隧道开挖轮廓线纵 向近水平外插设置 ， 外插角为 １５ ；钢管施工径 向误差 ２ｅ —ｏ ０ｍ，沿相邻钢管方向 ５ ｍ；纵 ｃ 向管棚水平搭接长度 《１ ｍ。 ． ５ 而 对 于 注浆 材 料 ，则 有 ： １ ）注浆多采用水灰 比ｌ１ ：单液水 泥浆 ，在早期强度要求较高时可采 用双液浆 ； ） ２ 注浆压力 ：０ － Ｍ ａ ） ． ２ Ｐ ；３ 止浆墙根据 围岩条件确定 ，可 ２ 采用ｌ－ ０ｍ Ｏ ２ ｃ 厚喷混凝土或２－ ０ｍ ０ ５ ｃ 厚混凝土封闭 ；４ 注浆前先进行注 ） 浆现场试验 ，根据实际情况确定合理注浆参数。 ３ 施工 工序 管棚施工法的主要 工序有导 向孑 钻进一扩孔施工～ 进钢管施工一 Ｌ 畸 管棚注浆施工。 其流程为 ：首先进行施工准备 ，同时钢管加工 。完成后将钻机安放 就位，同时利用导 向系统进行导向孔 钻进 ，之后扩孑 ，夯进钢管并进行 Ｌ 管棚钢管清洗，最后实施管棚注浆工序。完成后 即可进行隧道开挖 。
软弱围岩隧道长管棚超前支护施工技术的实际应用研究
Engineering construction 工程施工233软弱围岩隧道长管棚超前支护施工技术的实际应用研究刘金山（中铁十二局集团第七工程有限公司， 湖南 长沙 410000）中图分类号：TU75 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）04-0233-01摘要：文章以实际高速公路为基本背景，围绕其G 标段的隧道开挖支护施工展开探讨，由此提出了长管棚超前支护技术，将该技术应用于软弱围岩地形后，所带来的支护效果较为良好，显著提升了软弱围岩的强度，良好地避免了传统技术下所存在的各类问题。
总体来说，长管棚超前支护施工技术可行性较高，其具有一定的参考价值。
关键词：软弱围岩；隧道工程；超前支护受软弱围岩强度的影响，在此地质环境下修建隧道时极容易出现失稳坍塌现象，对此需要在施工之前以开挖轮廓线为基准做好超前支护工作。
在过去的很长一段时间，超前支护工作所涉及到的技术方案较多，诸如超前锚杆、超前小导管注浆等均是工程中常见的方法，尽管其具有操作简单的特性，但所带来的支护长度普遍≤5m。
这意味着所设置的锚杆或是小导管只能在施工区域进行一段距离极短的滑动，此时开挖循环进尺受到了严重的制约，就浅埋松散地层而言仅为15~17m，对应循环次数大幅增加，工序之间的交叉也变得尤为明显，加之围岩结构的稳定性较弱，最终带来的超前支护效果欠佳的局面，工作面失稳现象发生的概率较高。
对此，更为适宜的是引入长管棚超前支护技术，将其应用于某穿山软岩隧道开挖支护工作中，进一步增强隧道的自稳能力，创造出足够安全的施工环境。
1 软弱围岩概念和变形特征就隧道工程而言，受开挖施工的影响，周边岩土体会出现不同程度的应力状态变化，而这一部分结构便可称之为围岩，依据围岩变形量的多少，可以进一步得出围岩稳定性水平。
结束隧道开挖施工后，便会对围岩结构的初始应力造成影响，进而导致二次应力分布变形的现象，总结大量施工检验，可以将其细化为如下3种类型：（1）掌子面因挤压而出现变形现象；（2）位于掌子面前方的围岩结构出现沉降现象，伴随着时间的推移将进一步产生沉降槽；（3）隧道周边出现了收敛变形现象。
长大管棚在隧道浅埋偏压段的施工技术
继 续 钻 进 安 装 工 艺
２ １ ／ ｒ工 艺 流 程 ． ｇ＿ ＿
施 工 工 艺 流 程 如 图 １所 示 。
安放钢筋笼
图 １ 大管 棚 施 工 工 艺 流 程 图
２ ２ 管棚参数 ．
（ ）２ —２ ５ ：１２ ．
君． 道 围岩松动 圈测 试技 术 与应 用［ ］ 矿业 快报 ， 巷 Ｊ．
２ ０ ７）：０ ４１ ０ ４（ ４ — ．
Ｈ ｉ ｈ－ ｉｋ ｍ ｏ ｎｔ ｉ ｍ ａ ｓｆ ｄ ｎ ｅ ｒ ｇ ｇ ｒｓ ｕ ａ ｎ ｓ ｉ ａ ｇ ｒ ｃ ａ
ｃ ｍ ｐｒ ｈ ｎｓｖ ｍ ｐｒ ｖ ｍ ｅ ｔｃ ｎ ｔ ｕｃｉ ｎ ｔ ｃ ｎｏｏ ｙ ｏ ｅ ｅ ｉｅ ｉ ｏ ｅ ｎ ｏ ｓｒ ｔｏ ｅ ｈ ｌ ｇ
钻进＋ 管棚体安装
一
节管棚体安装结束
钻杆退回原位 —Ｈ
接长钢管
外缘一定距离打人一 排纵 向钢管 ， 并且 在插入 钢管后 ， 往管 内 再 注浆 以固结软弱 围岩 、 填钢管 与孑 壁 之 间的空 隙， 充 Ｌ 使管 棚与 围 岩 固结紧密 ， 以提 高钢管 的强度 。开挖后 架设拱 形钢 架支 撑 ， 形
第３ ６卷 第 ３ ５期
・
３ ４・ ０
２０ １ 年 １ ０ ２月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩ ＴＥＣＴＵＲＥ
Ｖｏ ＿ Ｉ３６ Ｎｏ． ３５ Ｄｅ ． ２ ０ ｃ ０１
文章 编 号 ：０ ９６ ２ （０ ０ ３ －３４ ０ １０ —８ ５ ２ １ ）５ ０ ０ －２
格： 热轧无缝钢 花管 ， 外径 １８ｍ 壁 厚 ６ｍｍ； ） ０ ｍ， ３ 管距 ： 向间距 环
隧道洞口管棚支护施工工艺及施工方法
隧道洞口管棚支护施工工艺及施工方法1、施工工艺测量放样→整理施工平台→钢拱、套管安装→套拱浇筑→钻机就位→方向调节→钻孔、清孔→顶进导管→注浆→封孔。
2、施工方法要点(1)准确测量放样，画出每根导管的孔位，以保证管棚支护的有效范围。
(2)根据设计轮廓及要求认真施作套拱，套管的安装必须测量准确，以利于钻孔时能控制好外向角度，保证管棚不侵入开挖轮廓线。
(3)安装管棚前吹孔、洗孔，保证孔体通畅，不堵孔。
顶进钢管后管棚与套管之间进行密封处理；钢管在安装之前应作适当的调整，使钢管接头尽量控制不在同一断面上。
(4)严格控制浆液配合比及稠度，做好止浆装置，并控制好注浆终压的延续时间，当注浆量或注浆压力达到设计要求时，停止注浆，封孔。
注浆施工中的注意事项：上岗人员必须经过培训，并坚持岗位责任制。
在注浆之前要充分做好各项准备工作，特别是机具设备的检修及试运转，如发现问题要及时排除，予以修复，使其始终处于良好状态。
对注浆管路系统包括混合器、接头、阀门等，都要认真检查，如有破损立即更换。
不好用的接头、阀门不得使用，以免注浆时在高压下发生脱扣危险事故。
注浆前应在洞外将管路全部接通进行试压，试压可用清水进行。
在试压时如管路不通或有漏水现象应予以排除，必须保证管路系统各部件的完好畅通。
在注双液浆时，先关闭水玻璃泵，后关闭水泥浆泵，一旦结束注浆，应尽快卸开孔口。
在注浆过程中，随时检查检测经过混合器后的双液浆的凝胶时间是否与要求一致，否则要及时查找原因，予以排除，直到符合要求为止。
注浆作业必须前后配合，统一指挥，在操作过程中必须配备专业电工，以防电路、电器设备发生问题以及中途停电造成意外事故。
注浆结束后，所有的机具设备，特别是搅拌机、注浆机、注浆管、接头、阀门、储浆桶等，都要认真清洗干净，撤出工作面，并进行检查、保养，使其处于良好状态备用。
(5)控制钻爆参数及掘进进尺，保证每个循环都在超前支护有效范围内，并控制好每个循环超前支护搭接长度。
公路隧道洞内超前预支护长大管棚施工技术共63页
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
公路隧道洞内超前预支护长 大管棚施工技术
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
33、如果惧怕前面跌宕的山岩，生命 就永远 只能是 死水一 潭。 34、当你眼泪忍不住要流出来的时候 ，睁大 眼睛， 千万别 眨眼!你会看到 世界由 清晰变 模糊的 全过程 ，心会 在你泪 水落下 的那一 刻变得 清澈明 晰。盐 。注定 要融化 的，也 许是用 眼泪的 方式。
35、不要以为自己成功一次就可以了 ，也不 要以为 过去的 光荣可 以被永 远肯定 。
超长大管棚的施工技术
超长大管棚的施工技术作者：周文章来源：《中国新技术新产品》2011年第04期摘要：140米的超长管棚施工，在国内罕见，施工难度大，结合工程实际介绍超长管棚的施工技术。
关键词：140米超长管棚；施工技术中图分类号：U455 文献标识码：B1、前言太原西南环线晋祠隧道穿越大运高速公路，隧道表覆第四系全新统人工堆积层，以杂填土、素填土为主，且有地下水，隧道覆土厚度为15米，由于隧道为浅埋段且地质条件差，隧道施工时，为减少高速公路地表沉降，设置了双层超长大管棚，管棚长140米，为国内罕见。
2、工程概况太原枢纽西南环线晋祠隧道起讫里程为DK12+425～DK21+265，全长8840m，设计为双线隧道，在DK17+630下穿太运高速，在隧道拱部160?范围内采用φ159mm（壁厚8mm）双层大管棚超前支护，超长管棚长140米，每层管棚环向间距0.4m，层间距0.3m，梅花型布置。
管棚内填充水泥浆，管棚之间架设小导管，采用φ42、t=3.5mm热轧钢管，环向3根/m，长度4m，搭接2m，施工外插角10?。
隧道上半断面均采用玻纤锚杆稳定掌子面，玻纤锚杆垂直掌子面打入，锚杆长度为12m，锚杆每列间距60cm，行间距80cm，HW175型钢间距0.5m/榀。
在管棚工作面设置管棚工作井，在对面DK17+552.5-DK17+560段设置接受竖井，满足超长管棚的施工及安装要求。
地下水位位于仰拱上部，且部分穿越砂层，该处在施工上半断面时采用旋喷桩止水帷幕进行堵水预处理，开挖至仰拱应及时封闭成环。
为减少地表沉降采用CRD法开挖施工。
3、施工方案及方法3.1机具选择管棚长度140m，采用型号：FDP-28B水平定向管棚钻机，一次性打设。
3.2管棚参数（1）钢管布设在圆心角为140°的隧道拱部；（2）钢管环向间距为40 cm；层间距30cm；（3）第一层管心与衬砌设计外廓线间距为50 cm；（4）倾角：水平位置仰角0.8°(包括路线纵坡)；（5）钢管施工误差：径向不大于20 cm；（6）管棚长度为140 m，热轧无缝钢管Φ 159 mm，壁厚8 mm，节长3 m、6 m。
蜂桶岚隧道大管棚及超前支护施工技术
总553期2020年第31期（11月上）1工程概况蜂桶岚隧道位于浙江省丽水市景宁县东坑镇，隧道起讫里程为ZK26+570—ZK31+400，YK26+576—YK31+407，隧道左幅长4830m ，右幅长4831m 。
蜂桶岚隧道采用分离式设计，进口端为Ⅴ级围岩（90m ），进口端明洞长度为15m ，明暗交接线里程为ZK26+585，采用大管棚+超前小导管、预留核心土法开挖。
出口端为Ⅴ级围岩（60m ），明洞长度为5m ，暗挖里程为ZK31+335，采用洞口小管棚+洞内小导管、预留核心土开挖。
2隧道洞身支护施工技术探究2.1洞口大管棚洞口大管棚采用φ108×6mm 钢管，环向间距40cm ，在拱顶125°范围内设置，共设置37根钢管，同一根钢管的不同节段间采用套筒连接，管棚同一个断面的接头数量不超过钢管总数量的50%，平行于路线纵坡。
大管棚导向墙采用钢拱架加C30模筑混凝土，钢拱架采用18号工字钢，拱架间距0.8m ，共3榀拱架。
管棚导向墙长2m ，导向墙高（厚）1m ，导向墙基础采用C15片石混凝土。
管棚导向墙高于明洞衬砌10cm ，避免导向墙影响明洞施工。
大管棚采用水灰比为0.8∶1的水泥浆进行注浆，注浆压力为0.5～1.0MPa ，终压为2MPa 。
具体工艺流程图如图1所示。
2.2施工导向墙（1）隧道洞口仰坡施工至管棚位置后进行洞口大管棚施工。
为便于大管棚导向墙施工，洞口仰坡开挖至导向墙以下1m 时停止仰坡开挖，对仰坡进行防护。
仰坡防护完毕后对管棚导向墙进行放样开挖。
（2）拱架固定就位后安装导向管，导向管采用Φ140×4.5mm 钢管，钢管长2m ，导向管平行于路线纵坡，环向间距0.4m ，导向管采用Φ16螺纹钢固定在钢拱架上，固定筋与钢拱架之间采用双面焊，焊缝长度15cm 。
（3）导向管安装验收合格后安装导向墙模板，导向墙模板采用木模板，模板厚5cm ，侧面模板采用两根冷弯Φ42×4mm 钢管作为加强肋。
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XX隧道长大管棚施工技术 1 工程概况 我项目部管段内共有三处隧道，XX1#隧道起讫里程为DK367+843～DK368+073，XX2#隧道起讫里程为DK368+192～DK368+308，XX3#隧道起讫里程为DK368+350～DK368+498，总长494m。全隧道按新奥法设计和施工,其中大都处于Ⅴ级浅埋段,最薄覆盖层分为3～4m，地层岩性表层为粉质黏土，褐黄色，硬塑，厚约2m。下伏花岗岩，肉红色、灰黄色，全风化，厚约2m，下为强风化。基岩裂隙水较发育，围岩不稳定，易塌。故采用40m长大管棚对洞口段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘按一定间距打入一排纵向钢管，再插入钢管后，再往管内注浆以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，以提高钢管的强度。开挖后架设拱形钢架支撑，形成牢固的棚状支护结构。 2 施工工艺
2.1 施工工艺流程 施工工艺流程如图1所示。
施工工艺流程图 图1 2.2 管棚参数
架设工作平台 施作导向墙 安装钢管 退钻、卸杆、卸钻具
钻具组合 清孔 钻孔 安放钻机 孔口测量定位 选择钻机 验孔 结束或移孔
开挖边仰坡 (1)钢管布设在圆心角为120°的隧道拱部； (2)钢管环向间距为40 cm； (3)倾角：仰角1°(不包括路线纵坡)； (4)钢管施工误差：径向不大于20 cm； (5)管棚长度为40 m，热轧无缝钢管φ 108 mm，壁厚6 mm，节长3 m、6 m； (6)孔口管为无缝钢管φ 140 mm，壁厚5 mm，节长1 m。 2.3 工艺说明 管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；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；注浆。工序技术要求高，工艺复杂，现分别叙述如下。 2.3.1 明洞边坡仰坡开挖支护 (1)明挖段开挖应在洞顶截水沟施工完成后进行，应尽量避开雨季施工。 (2)边坡防护应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。 (3)对边坡渗水要及时排、引到坡面外，加强对坡面的防护。 2.3.2 施作导向墙 (1)在明挖和暗挖交界处施作导向墙，导向墙径向厚度1m，纵向长度1m，导向墙内预埋直径140mm，厚5mm，长100cm的钢管作导向管。钢管轴线与隧道轴线夹角为1°，钢管中心线距开挖轮廓线34cm。 (2)混凝土套拱作为长管棚的导向墙，套拱在明洞外廓线以外施作，套拱内埋设2榀工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管焊成整体，其方向用测量严格控制，固定好后再灌筑混凝土。 (3)孔口管作为管棚的导向管，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。用经纬仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；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，防止浇筑混凝土时产生位移。 2.3.3 搭钻孔平台安装钻机 (1)钻机平台可用枕木或钢管脚手架搭设，搭设平台应一次性搭好，钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位。 (2)平台支撑要着实地，连接要牢固、稳定。防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。 (3)钻机定位：钻机要求与已设定好的导向管方向平行，必须精确核定钻机位置。用经纬仪、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，确保钻机钻杆轴线也孔口管轴线相吻合。 2.3.4 钻孔 (1)套拱中预埋的φ140mm孔口管作为导向管进行钻孔。坡面必须按要求先喷一层素混凝土作为止浆墙，以确保坡面在进行压力注浆时不出现漏浆、坍塌，保障坡面围岩稳定。钻孔角度按照1°角钻进。 (2)钻孔前先检查钻机机械状况是否正常；钻孔时根据情况确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻至砂层易塌孔时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如不能成孔时，可加套筒或将钻头直接焊接在钢管前端钻。 (3)钻机就位后，根据事先测量放样好的点位钻孔位置；施钻时，顶紧掌子面，提高施钻精度；钻机开孔时钻速宜低，钻深至20cm以后转入正常钻速；钻进过程中不断调整钻机钻进方向。 (4)第一节钻杆钻入岩层尾部剩20～30cm时钻进停止，用两把管钳人工卡紧钻杆，钻机低速反转，脱开钻杆。钻机沿导轨退回原位，人工装入第二节钻杆，并在钻杆前端安装好联接套，钻机低速送至第一根钻孔尾部，方向对准后联接成一体。每次接长，按上述方法进行。 (5)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。 (6)为防止钻杆在推力和振动力双重作用下钻杆上下颤动，导致钻孔不直，钻孔时应把扶直器套在钻杆上，随钻杆钻进向前平移,确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。 (7)钻进过程中经常用测斜仪测定其位置，并根据钻机钻进的现象及时判断成孔质量，并及时处理钻进过程中出现的事故。 (8)认真作好钻进过程的原始记录，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述。作为开挖洞身的地质预探预报，作为指导洞身开挖的依据。 2.3.5 清孔验孔 (1)用地质岩芯钻杆配合钻头进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔。 (2)用高压气从孔底向孔口清理钻渣。 (3)用经纬仪、测斜仪等检测孔深，倾角，外插角。 2.3.6 安装管棚钢管 (1)钢管应在专用的管床上加工好丝扣，棚管四周钻φ10mm出浆孔，间距15cm交错钻眼成梅花形布置，管头焊成圆锥形，便于入孔。 (2)棚管顶进采用大孔引导和棚管机钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力，将安有工作管头的管棚沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。 (3)接长钢管应满足受力要求，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%，相邻管棚接头必须错开。 (4)施工中的钢管在安装前必须逐孔逐根进行编号，按编号顺序接管推进、不得混接。管棚钢管由机械顶进，钢管节段间用30cm丝扣连接，顶进时，节长采用3m、6m两种管节。编号为奇数的第一节管采用3m钢管，偶数的第一节钢管采用6m钢管，管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥或其它材料堵塞严密，以防浆液冒出。堵塞时设置进浆孔和排气孔。。 (5)顶管时，当第一节钢管推进孔外剩余30～40cm时，人工装上第二节钢管，钻机低速前进对准第一节钢管端部，严格控制角度，人工持钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。钻机再以冲击压力和推进压力低速顶进钢管。 (6)顶管施工完毕后对每根管进行清孔处理，防止杂物堵塞在管内造成后续管棚注浆工作无法开展。 2.3.7 注浆 (1)注浆前先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆实验，确定合理的注浆参数，方可以施工。 (2)注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔、快硬水泥砂浆或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆。注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。 (3)注浆材料：注浆材料采用1:1水泥砂浆，注浆压力不少于1.2MPa，水泥采用32.5级普通硅酸盐水泥。 (4)注浆采用后退式注浆，利用自制的注浆套管与管棚用套丝连接，注浆套管上准备有出气管与进浆管，由阀门来控制开关。然后安装20mm塑料管作为排气管，连接注浆管等各种管路，利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙，防止漏浆。 (5)关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。 (6)注浆时，采取低压力、中流量注入，注浆过程中压力逐步上升，流量逐渐减少，当压力升至注浆终压时，继续压注10min，才结束注浆。 (7)注浆结束后及时清除管内浆液，并用30号水泥砂浆充填，增强管棚的刚度和强度。 (8)注浆结束标准及效果检查：第一，单孔注浆结束标准：每段注浆都正常进行，注浆终压达到设计终压，注浆量达到设计注浆量的80%；或虽未达到设计终压，但注浆量已达到设计注浆量，即可结束本孔注浆。第二，全段结束标准：设计的所有注浆孔均达到结束标准，无漏注现象。第三，达不到结束标准，应补充或重新注浆直到满足要求为止。 3. 特殊地质条件的处理及预防措施 3.1 施工方案与治理原则 3.1.1 施工方案 根据施工段内的工程地质特点，我们确定了在拱部1°范围内施作Φ108长管棚，管棚间距40cm，结合超前预注浆技术在开挖轮廓线外形成约1m厚的加固圈，并在开挖时以小导管补强注浆加固技术为辅的综合技术方案。超前小导管预注浆对地层进行加固后，开挖采用双侧壁倒坑法开挖，分台阶采用人工持风镐开挖，小型挖掘机配合，必要时对局部部位可采用松动爆破，采用无轨运输。每一开挖循环进尺为0.7m，由测量人员控制中线水平，施工时保证不欠挖，控制超挖。开挖轮廓线尽可能圆顺，以减小应力集中。在开挖后立即施作格栅拱架及锚网喷支护体系，充分调动加固后的围岩的承载能力，使初期支护与注浆加固的坍方体形成整体支护结构，并建立科学的监测体系，监测支护体系的变形，判断结构的稳定性和安全性，及时反馈设计与施工。 3.1.2技术难点与关键 （1）易坍方地段大部分呈松散硝碎状，施钻困难，成孔性差，容易卡钻、下管难度大。这些问题的解决直接关系到40m管棚的安装成功率和注浆的效果，是保证开挖安全和防止坍方的关键技术，也是预防坍方的难点所在。 （2）易坍方段地处断层破碎带，地层连通性好，松散度大，因此必须对注浆顺序及注浆工艺进行详细计划，以防止浆液向无用的地区扩散，控制注浆量，尽量以最小的注浆量获得最好的注浆效果。 3.2 治理的原则 施工方案和治理原则可简单概括为"管超前，预注浆，多循环，短开挖，强支护，勤量测，早封闭"。 开挖与小导管注浆穿插进行，即每注一个循环开挖0.7m（即支护一榀钢拱架）。初期支护与开挖紧跟，即每开挖一个循环立即立拱挂网喷混凝土施作初期支护。 超前小导管预注浆对地层进行加固后，分台阶采用人工持风镐开挖，小型挖掘机配合，必要时弱爆破，采用无轨运输。每一开挖循环，由测量人员控制中线水平，施工时保证不欠挖，控制超挖。开挖轮廓线尽可能圆顺，以减小应力集中。 3.2.1初期支护
（1）初喷：在开挖后立即进行，以便尽早封闭暴露面，初喷射混凝土厚4cm。 （2）型钢钢架：包括临时型钢钢架及永久型钢钢架制作符合设计规范，满足施工要求；安设时清除浮土，拱脚夯实或设置垫板，永久型钢纵向间距按设计要求每榀0.7m，纵向设φ25连接筋，其环向间距为1m，交错布置。 （3）挂网：钢筋网采用φ8钢筋，网格20×20cm，铺设在格栅钢架的背后位置，密贴围岩，并与格栅钢架连接牢固。 （4）锚杆：系统锚杆采用4m长φ25中空注浆锚杆以及4m长Φ22砂浆锚杆1.0m×1.0m布置，其尾部与型钢钢架焊接牢固。 （5）喷射混凝土：采用湿喷机喷射混凝土，架立好型钢钢架后，从钢架腹部打入下一循环的超前管棚，封好管口，复喷至设计厚度。 初支应在开挖完成后即时施作，要确保支护体系的及时封闭，即尽早喷混凝土封闭减少开挖后围岩的暴露时间，及时施作仰拱使支护结构尽快封闭成环，改善洞室结构的受力条件。 4 质量控制