隧道管棚施工過程中管棚定位

徐超兵

【摘要】 南寧鐵路樞紐花油山隧道采用三臺階七步法+臨時仰拱施工，通過合理的施工安排及質量控制，最終保證了花油山隧道安全超前貫通。DK29+130～DK29+200段圍巖差且富水較大，為確保隧道安全快速施工采用了大管棚的施作，在管棚的施工過程中從控制成本跟加快施工進度的角度出發對管棚定位方式進行了改進，并在實際施工過程中取得了十分有效的成果。

【關鍵字】 隧道 管棚施工 定位 改進

1.工程概況

1.1 地質情況

南寧鐵路樞紐花油山隧道屬剝蝕構造低山丘陵地貌， 上覆第四系全新統坡殘積層（Q4dl+el）粉質黏土；下伏地層為下第三系（E）含礫砂巖、泥質砂巖、泥巖夾砂礫巖，弱至中等泥質膠結，成巖程度低，泥巖具膨脹性，洞身的穩定性差，洞身右側存在順層偏壓，視傾角13～15°，層間綜合內摩擦角10°。地下水水質對砼具酸性侵蝕性，侵蝕等級為H1。

其中DK29+130處掌子面開挖揭示巖性為下第三系（E）強風化含礫砂巖，成巖性差；穩定性較差，掌子面含水量增大，掌子面開挖后易溜坍，左右側拱腳附近局部出現股狀水。

2.難點分析及對策

2.1 施工難點分析

（1）施工工期緊張，地質情況復雜多變，施工進度跟不上。

（2）潛孔鉆采用FU300，不具備導向探頭監測功能，采用傳統定位及糾偏方式對時間及勞動力的消耗較大且定位精確度較低。

2.2 施工對策

為確保隧道施工順利、按期貫通的目標，提出了“合理布置鉆孔，優化定位方式”的主導思想。在試驗孔中驗證優化定位方式的準確性、

3.定位方式

3.1 傳統定位方式

全站儀測量鉆桿在同一軸線上的兩點A、B，通過對A、B兩點的坐標計算可以得出A、B的方向以及A、B的外插角，通過計算的結果對鉆機進行調整并重新測量計算并根據結果調整，直至鉆桿滿足設計所需的方向以及外插角。此方法繁瑣，調整起來耗時耗力，且在施工現場也無法提供良好的測量環境，在測量方面的時間浪費比較大，且測量人員也需要隨時檢測鉆桿是否發生偏移，對測量人員的人數要求高。

采用水平儀及水平尺進行定位，先用全站儀畫出鉆孔的方向，然后采用鉆桿兩端高差來定位，孔口離鉆機間的鉆桿長度不能太短。此種方式比全站儀測量較方便簡潔，但測量起來還是較復雜，需要2～3人相互配合，對人工要求較大。

水準儀視準軸與鉆桿在同一方向上，量取鉆桿上一點A，并從鉆桿上B點垂直吊一根線，用水準儀測得線上與A點等高的C點，并量取AC的距離以及BC的距離，計算去鉆桿的外插角。

3.2 優化定位方式

優化的定位方式是對現有的水準尺進行改進，在水準尺端頭增加一根垂直于水準尺的鋼筋，根據需要調整的外插角來調整鋼筋的長度，如外插角為2°時，外露鋼筋的長度為3.5cm，arctan（0.035）=2°

在現場的施工過程中，先使用羅盤儀對鉆機鉆桿進行定向，待鉆桿就位后采用改良水準尺直接考在鉆桿上并觀察水準尺上的水準氣泡對鉆桿外插角進行調節直至水準氣泡居中，該種測量定位的方式仍可以隨時對鉆桿狀態進行檢測，能及時發現鉆桿是否發生了偏移。

4.施工成果

優化定位方式經過復核檢測無誤后，在以后的施工過程中作為主要的控制手段使用，其簡便程度使得定位以及檢測工作只需要一個值班人員就能完成，其技術要求水平不高，不是專業的技術人員也很很好的完成這項任務，減輕了在人力方面的部分壓力。

通過后期開挖出來的結果看，這種方式因為增大了復查的頻率，所以其管棚的施工準確度比傳統定位方式要高，完全滿足管棚施工精度要求。在巨大的工期壓力下節省了大量的測量定位時間，也為提前貫通打下了基礎。

5.結語

在南寧樞紐花油山隧道運用的優化管棚定位方式，使得管棚施工在質量得到保證的前提下提高了使用效率，加快了施工進度，確保了工期。

在具體的施工情況下，應積極對施工組織、施工方式進行調整及優化，一些好的優化及調整能為整個工程帶來巨大的收益。