淺談隧道超前長(zhǎng)管棚支護(hù)施工技術(shù)

     1超前長(zhǎng)管棚施工技術(shù)概述
　　隧道超前長(zhǎng)管棚施工工藝即在隧道洞口的隧道拱頂前沿沿著隧道輪廓線外鉆設(shè)水平孔，然后進(jìn)行注漿對(duì)圍巖進(jìn)行固結(jié)，對(duì)隧道拱頂形成棚架保護(hù)環(huán)，以確保隧道施工開(kāi)挖的安全順利進(jìn)行。隧道超前長(zhǎng)管棚施工技術(shù)的特點(diǎn)主要有以下幾方面：通過(guò)大管棚支護(hù)施工，可以在隧道內(nèi)部形成圍繞隧洞輪廓的殼狀結(jié)構(gòu)，形成梁拱效應(yīng)，為前方圍巖以及后方圍巖提供支撐點(diǎn);管棚支護(hù)施工中注漿漿液經(jīng)過(guò)管壁孔壓進(jìn)入隧道圍巖裂隙之中，因此能夠通過(guò)漿液的膠結(jié)以及固結(jié)作用，改善軟弱圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)，可以提高隧道巖體的承受能力。
　　2工程項(xiàng)目概況
　　以某隧道為例：隧道全長(zhǎng)593m，隧道進(jìn)口里程為DK23+602，隧線分界里程為DK23+602，出口里程為DK24+195，隧線分界里程為DK24+195。隧道為設(shè)計(jì)時(shí)速120km客貨共線雙線隧道，隧道內(nèi)間距為4.0m-4.145m。隧道主要穿越地層為熔結(jié)凝灰?guī)r：全風(fēng)化，灰黃色、淺黃色、灰白色，呈土狀，地層厚約0.9-6.6m，對(duì)于巖土施工工程分級(jí)為V級(jí)地段，預(yù)支護(hù)措施設(shè)計(jì)為超前長(zhǎng)管棚施工方案。
　　3管棚支護(hù)施工技術(shù)實(shí)施方案
　　3.1施工準(zhǔn)備工作
　　（1）現(xiàn)場(chǎng)布置。施工現(xiàn)場(chǎng)的布置主要是對(duì)管棚支護(hù)施工區(qū)域的場(chǎng)地進(jìn)行合理的布置，完成隧道進(jìn)洞口邊、仰坡的開(kāi)挖以及防護(hù)工程的施工，對(duì)隧道施工洞口的地質(zhì)情況以及偏壓情況進(jìn)行初步掌握，并完成地面的平整以及夯實(shí)施工。（2）施工組織準(zhǔn)備工作。施工技術(shù)準(zhǔn)備工作則是按照隧道施工圖紙和有關(guān)勘測(cè)資料，對(duì)交付使用的隧道軸線樁、平面控制三角網(wǎng)基點(diǎn)樁及高程控制的水準(zhǔn)基樁等，進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量檢測(cè)和核對(duì)，同時(shí)完成洞口水準(zhǔn)點(diǎn)的引設(shè)，針對(duì)施工技術(shù)班組做好技術(shù)交底工作。
　　3.2導(dǎo)向墻施工
　　導(dǎo)向墻施工的主要目的是作為管棚支護(hù)施工的導(dǎo)向以及固定設(shè)施，在進(jìn)行施工時(shí)首先應(yīng)該通過(guò)測(cè)量放樣明確導(dǎo)向墻的具體位置。并在導(dǎo)向墻的拱腳外填筑漿砌片石等方式為導(dǎo)向墻施工提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，一般需要控制套拱基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要求基底地基承載力不小于0.3MPa。
　　3.3大管棚鉆孔施工
　　（1）鉆機(jī)配置與就位。對(duì)于大管棚支護(hù)施工，鉆機(jī)的扭矩、破碎孤石的能力以及沖擊力必須滿足工程施工要求。對(duì)于鉆機(jī)平臺(tái)，必須要確保著實(shí)地，連接要牢固、穩(wěn)定，以免在鉆孔過(guò)程中出現(xiàn)不均勻沉降、擺動(dòng)或者是位移等影響鉆孔質(zhì)量的問(wèn)題。（2）鉆孔施工作業(yè)。大管棚應(yīng)該嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)位置進(jìn)行施工作業(yè)，鉆孔順序按照高孔位向低孔位進(jìn)行，先施工有孔鋼管之后施工無(wú)孔鋼管，將無(wú)孔鋼管作為檢查管以檢查注漿質(zhì)量。（3）鉆孔過(guò)程中的質(zhì)量控制措施。在鉆孔施工作業(yè)前，應(yīng)該先噴涂一層厚度在15cm左右的混凝土作為止?jié){墻，以免后期壓力注漿過(guò)程中出現(xiàn)漏漿或者是坍塌等問(wèn)題。在鉆孔施工作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)的檢查鉆機(jī)作業(yè)情況是否正常，當(dāng)鉆孔至砂層或者是易塌孔位置時(shí)，應(yīng)該采取泥漿護(hù)壁繼續(xù)鉆進(jìn)，如果鉆進(jìn)實(shí)在困難，可以采取跟管鉆進(jìn)的方式作業(yè)。（4）清孔以及驗(yàn)孔。采用巖芯鉆桿配合鉆頭來(lái)回進(jìn)行掃孔，進(jìn)而清除浮渣至孔底，然后采取高壓風(fēng)的方式從孔底位置向孔口清理鉆渣，以免堵孔。清孔完成后應(yīng)該對(duì)孔位偏差進(jìn)行檢查，管棚鉆孔允許偏差控制范圍為：方向角1°、孔口距±50mm、孔深±50mm。（5）大管棚的鋼管安裝。長(zhǎng)管棚棚管的頂進(jìn)可以采取大孔引導(dǎo)以及棚管機(jī)鉆進(jìn)結(jié)合施工的工藝方式，首先將錐尖鋼管頂人鉆孔之內(nèi)，然后采用絲扣連接的方式逐根進(jìn)行連接直到孔底。待管棚安裝施工結(jié)束之后，應(yīng)該及時(shí)的封堵鋼管與孔壁之間的空隙，并連接好壓漿管。
　　3.4大管棚注漿施工
　?。?）巖面處理。在大管棚注漿施工作業(yè)前，首先應(yīng)該向隧道開(kāi)挖工作面、拱圈以及鉆孔孔口周圍的巖面噴射強(qiáng)度不低于C25的混凝土，以免注漿過(guò)程中出現(xiàn)巖面縫隙漏漿的問(wèn)題。
　　（2）注漿材料的選擇。注漿材料應(yīng)選擇固化收縮小、漿液與混凝土以及圍巖凝結(jié)力強(qiáng)、流動(dòng)性好可灌性高的漿液作為注漿材料，要確保注漿后的固結(jié)體具有較好抗?jié)B性能、穩(wěn)定性能以及耐久性能，本項(xiàng)目中采用普通水泥一水玻璃雙液漿作為注漿材料。
　?。?）注漿施工階段的工藝控制。在注漿施工作業(yè)之前，應(yīng)該提前進(jìn)行水泵試泵以及注水試驗(yàn)，拌合后準(zhǔn)備注漿的漿液必須通過(guò)曬網(wǎng)過(guò)濾方可進(jìn)入注漿機(jī)。在注漿施工過(guò)程中應(yīng)該及時(shí)的根據(jù)注漿漿液的擴(kuò)散情況、注漿量、注漿壓力等參數(shù)對(duì)注漿材料以及配比進(jìn)行調(diào)整。對(duì)于單根鋼管的注漿量，可以按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：
　　（4）在完成注漿之后，可以通過(guò)敲擊鋼管的方式判斷漿液是否填充滿鋼管，如果響聲清脆表明未充分填充，可以采取補(bǔ)充砂漿填充處理，同時(shí)在隧道開(kāi)挖施工過(guò)程中.應(yīng)該及時(shí)的觀察巖壁面，要確保鋼管周圍20cm范圍巖隙基本充填密實(shí)。
　　4結(jié)語(yǔ)
　　超前長(zhǎng)管棚支護(hù)對(duì)于地質(zhì)條件較差、淺埋偏壓、塌方體以及斷裂破碎帶的隧道工程項(xiàng)目施工特別具有適用性而且由于不需要大型的施工機(jī)具設(shè)備，工藝技術(shù)成熟可靠，因此技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能非常好。在鐵路隧道管棚支護(hù)施工作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)該結(jié)合施工區(qū)域的地質(zhì)條件以及作業(yè)規(guī)模，合理的制定管棚支護(hù)施工作業(yè)方案，同時(shí)強(qiáng)化施工過(guò)程中的動(dòng)態(tài)監(jiān)控測(cè)量，以控制地表下沉，避免圍巖坍塌問(wèn)題的發(fā)生，確保隧道開(kāi)挖作業(yè)的順利推進(jìn)。