楊家寨隧道長大管棚超前支護施工技術

孫 慶

(貴州省畢節公路管理局，貴州 畢節 551700)

隧道工程

楊家寨隧道長大管棚超前支護施工技術

孫 慶

(貴州省畢節公路管理局，貴州 畢節 551700)

長大管棚超前支護施工技術是保障施工過程中地層的安全穩定、避免地表沉降的主要措施之一。現以楊家寨隧道為例，對長大管棚超前支護施工技術在隧道中的應用進行分析。

長大管棚；超前支護；隧道

1 工程概況

楊家寨夾巖隧道起訖樁號K39+955～K40+240，全長600 m，隧道寬10.2 m，凈高5.1 m，隧道穿過地層為K39+955～K40+035段，埋深0～42.7 m，長80 m。在基巖裂隙水水文條件下，通過利用大管棚超前支護技術增強開挖部位的牢固性，以保證工程施工過程的穩定性與安全性。

2 管棚設計參數

(1)鋼管規格：采用長30 cm 102×6套絲鋼管，為了錯開鋼管，編號為奇數孔位第一節管長3 m，編號為偶數孔位的第一節管長6m，以后每節均為6 m。長管棚采用熱軋無縫鋼管及鋼花管，管徑為108 mm，注漿孔采用鋼花管，鋼花管上鉆漿孔，孔徑15 mm，孔距30 cm，呈梅花型布置方式。

(2)鋼管與鋼管之間的環向布置間距為0.4 m。

(3)排除路線縱坡，管棚設計角度傾斜1°～3°。

(4)注漿采用水泥漿液水灰比1∶ 1，注漿壓力控制在1.0～1.5 MPa。

3 管棚施工

(1)施工工藝

①測量放線。鉆孔前需開展測量放樣工作，在距離開挖面50 m處埋設中線樁，且每間隔100 m設置臨時水準點。

②鉆孔作業。鉆孔前，施工人員應對鉆機的運行狀況進行檢驗，在鉆孔過程中，鉆孔深度應根據實際情況進行確定。

③裝藥結構的布置。合理的裝藥結構和裝藥量是實現光面爆破的重要條件，在周邊眼裝藥結構布置過程中，應確保炸藥均勻分布在孔深處，在爆破過程中，采用不耦合裝藥結構，其系數一般控制在1.4～2.0范圍內。

④爆破。結合現場巖石的主要特點及強度，選擇使用不同特性的炸藥，一般情況下，針對現場周圍有水的地段或周邊眼選用乳化炸藥，其它地質情況均采用二號巖石硝銨炸藥。周邊眼采用不耦合裝藥，其余炮眼采用連續裝藥，同時將全部炮眼用炮泥堵住，堵塞長度應控制在0.2 m范圍內。

⑤注意事項。在開展隧道開挖作業時，應根據施工前工程地質、水文條件等方面的勘查結果，對隧道圍巖級別及其地下水狀態進行核對，根據工程施工需求對施工方案進行調整，確保工程施工質量。

(2)注漿施工

漿液具有一定的滲透作用，注水泥漿正是利用這一作用對周圍巖體進行加固，避免雨水從裂隙滲透到圍巖中，而大長管棚超前支護技術的應用，有利于增強支護結構的穩定性。

合理的漿液配比可有效控制漿液的膠凝時間，在本工程施工中，進漿速度一般為20～30 L/min；每根管的注漿均是通過注漿壓力進行控制的，當注漿壓力達到施工標準規定壓力時，即可結束注漿施工。注漿初壓0.4～1.0 MPa，終壓2.0～2.5 MPa，注漿完每一根錨桿，立即將吸漿管放入清水桶中，壓入清水維持3～5 min，清洗管路。

注漿效果。評定標準主要參考以下方面：可采取對注漿加固區進行鉆孔取芯的方式對注漿充填情況進行觀察；對孔內的涌水顏色及涌水量進行觀察，只有涌水顏色較澄清或涌水量<0.4 L/min時，方可進行鉆孔施工，反之，應補注或重注。

(3)超前支護

①隧道圍巖淺埋或偏壓采用雙層超前小導管注漿預支護。在注漿施工前，將隧道開挖面范圍內的坑道噴射混凝土，并利用注漿機從其兩側逐漸向中間注入水泥漿，一旦出現串漿或跑漿現象，應及時對注漿方案進行調整，可采用間隔注漿。

②合理布孔。將隧道開挖面附近的鋼架作為主要支點，并在其支護范圍內進行布孔。

③鉆孔。按布置的注漿眼位置鉆眼，鉆孔根據管徑選擇鉆頭，雙層小導管大外插角度為30°，小外插角度為10°～15°。

④頂管。施工中需將小導管加工成鋼花管，并在管壁周圍鉆設6～8 mm的壓漿孔，且確保其呈梅花型布置。同時將管呈尖形，在管尾端焊上8 mm的鋼筋進行加固。

⑤注漿。在注漿施工開始前，開展壓水試驗的目的在于對機械設備的運行狀態及管路連接的狀況進行檢查，提高注漿的速度與效率。水泥漿液配制中水灰比為1∶ 1，注漿壓力應控制在1～1.5 MPa范圍內，當注漿達到施工要求的注漿量或注漿壓力時，即可結束注漿施工。

4 質量保證措施

(1)安排操作能力強、專業水平高的施工人員進行注漿施工，并在進場作業前，確保每位施工人員能夠熟悉工程特點、相關工藝流程、操作方法、注意事項等；(2)成立專門的小組對工程施工現場進行全面檢測，在確保各施工環節達標后，將檢測結果及時上報監理工程師進行復檢，在驗收合格后方能進行下道施工，若監理工程師驗收不合格，施工單位應按照相關施工標準進行整改與調整；(3)若在施工過程中發現安全隱患或出現險情，當班的主要負責人應在危險地段的顯著位置設置警示標志，及時采用合理的措施予以處理。

[1] 葛文昌，史國慶.超前管棚支護技術在城市隧道施工中的應用[J].西部探礦工程，2014，26(4)：183-185.

[2] 耿大新，石鈺鋒，陽軍生，等.淺覆大斷面隧道長大管棚超前支護受力研究[J].華中科技大學學報自然科學版，2016，44(6)：98-103.

U456

C

1008-3383(2017)11-0130-01

2017-03-03

孫慶(1986-)，男，貴州畢節人，工程師，主要從事道路工程技術研究。