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管棚超前支護是為了在特殊環境下安全施工，事先給予提高地層承載力的臨時支護方式。隧道超前管棚是為了確保工程開挖工作麵平穩所采取的超前於掌子麵開挖輔助對策的一種，主要用於柔弱、砂礫地層和軟岩、岩堆、破碎帶地區，可有效抑製軟岩鬆脫、坍塌和加固管棚附近軟岩的效果。因為管棚支護剛度較大，施工時若有坍塌，管棚具有調節作用，確保施工安全。文中依據施工經驗，粗淺討論超前管棚施工技術。
對隧道而言，洞邊開挖經常碰到破碎帶地區或軟弱圍岩。因為軟岩穩定能力差，加上施工對軟岩的損害振蕩，極易造成塌方事故，加強了施工難度。因而能否保證安全、靠譜、成功、及時的出入洞施工,是隧道施工的關鍵所在。為確保隧道開挖工作麵平穩，一般采用的開挖協助支護對策是管棚超前支護。管棚超前支護能有效地加固軟岩,起到良好的支護效果。管棚施工時一次性由洞外施工即通過軟弱圍岩做到平穩岩層,提升了隧道施工安全度；管棚外插角不大，可以有效的控製開挖超欠挖，從而減少工程成本。
1工程簡述
路經所在地關鍵穿越山麓，地麵大部分為第四係崩、坡積料石土、碎石土，基岩關鍵出露於路經兩邊山坡及峰頂，分布地層大多為誌留係、泥盆係、石炭係、二迭係、三迭係、侏羅係、第三係和第四係。路經所經地區工程地質條件較弱，不良地質發育，末見獨特性岩土，關鍵不良地質狀況有岩溶、危岩。
本合同段內所經地區工程地質條件較弱，不良地質發育，其中上高橋隧道穿越道路。為確保隧道入洞成功，經勘察，對隧道進口端洞邊推行34m超前大管棚支護，以提升軟岩全麵性，提升軟岩可靠性。
2技術標準
本線在隧道明暗交匯處設計超前大管棚。
2.1設計參數
(1)管棚管規格：選用Φ108×6mm的熱紮無縫管棚管以絲扣連接成的，同一斷麵內接頭總數不能超過總管棚管接頭數量50%；
(2)管距：腋角間隔中至中1000px；
(3)傾角：外插角1～3°；
(4)注漿材料：水泥漿漿體水灰比1:1（重量比）；
(5)鋼花管上鑽注漿孔，直徑15mm，孔間距375px×375px，呈梅花型布局，尾端留不打孔的止漿段21250px；
(6)管棚管施工偏差：軸向不大於500px，鄰近管棚管中間腋角不大於125px。
3施工技術：
3.1施工順序
管棚加工→套拱施工→鑽機到位→打孔→清孔驗孔→下管→灌漿→封孔
3.2管棚加工
管棚選用Φ108mm×6mm的熱紮無縫管棚管，···隧道進口端Ф108超前大管棚長短34m（含搭接長度及套拱長短各2m，有效長度30m)。用各節長4m～6m的Φ108mm×6mm熱紮無縫管棚管以絲扣連接成的。管棚管接頭分開，保證同一橫剖麵的接頭數不超過50%，相鄰管棚管的接頭分開不低於1m的需求。
鋼花管上鑽有12mm的注漿孔，孔間距為375px，按梅花形布置，尾端留出6250px卻不打孔止漿段。
3.3套拱施工
套拱在明洞襯砌外中心線之外，緊靠掌子麵施做。套拱選用C20砼，其截麵厚1500px、縱長5000px，含有4榀I18工型鋼，鋼架邊緣設Φ140×8mm導向管棚管，管棚管與鋼架焊接，鋼架每個單元有聯接鋼板焊接堅固。
(1)套拱混凝土施工選用I18工型鋼做為混凝土澆製後的支撐，共加工4榀拱架，拱架加工之後先通過試拚，結構尺寸達到靜空規定方可應用。
(2)套拱立模：由測量人員對拱架的平麵位置和標高開展精準放樣，鋼架豎向間隔1250px。定位之後進行相應的加固解決。內模選用木模，模板厚度125px。模版嵌堵密切，保證不跑漿。
(3)導向管棚管加設：拱架立好後對導向管開展測量定位。導向管棚管選用Φ140×8mm的管棚管，導向管棚管做為管棚施工定位管，並對目標和坡度必須進行嚴格把控。導向管棚管定位好之後把它焊接在拱架上，以保證導向管棚管在澆製混凝土時不產生挪動。
(4)套拱模版加設：外模、端模均采用木模，模板厚度為125px，外模的加固選用Φ22的螺紋鋼開展側板焊接加固，保證端模的組裝在同一條線方位。且聯接堅固，嚴防行走，模版接頭要工整平穩，並嵌堵密切，不跑漿。
(5)砼澆築：砼機械拌和，嚴格按實驗室提供的配合比拌和砼。澆製時左右對稱分層開展，避免偏壓使拱架造成偏位。砼在振搗時要求振搗棒豎直插進，而且插進前一層混凝土內5～250px，保證雙層砼的緊密聯係。搗固棒距模版間距不低於250px，避免與鋼筋、埋件等觸碰。振搗時砼終止沉落，不冒氣泡、泛漿且表層平整時終止搗固。
(6)砼強度做到設計強度75%後進行拆板、保養。
3.4鑽機到位
鑽機平台選用Φ42管棚管運用預埋關鍵土從下向上，由兩側至中間依孔距構建，管棚管中間選用扣件聯接，下鋪不低於125px厚木板，鑽機平台務必構建堅固，以利於組裝、固定鑽機，避免施鑽時易鑽機卻不勻稱下移、晃動、偏移、歪斜而影響打孔品質。
鑽機要求和已設定好的孔口管方向平行，務必精準核準鑽機部位。用掛線、水平儀不斷調節，保證鑽機鑽具軸線與孔口管軸線相符合。
3.5打孔
(1)打孔由高孔距向低孔位開展，為了能順利組裝管棚管棚管，應選用孔徑超過管棚管棚管直徑20～30mm左右鑽頭。
(2)在鑽機開鑽時，低速低壓，待成樁10m後能依據地質狀況慢慢調節鑽速及氣壓。
(3)打孔過程始終留意鑽具視角轉變，確保鑽機不挪動，每鑽入5m用儀器核查打孔視角，以保證打孔方位，並依據鑽機鑽入狀態分辨成樁品質，妥善處理鑽入過程中出現的事故。
(4)岩質較好的能夠一次成樁。鑽入後產生坍孔、卡鑽時，需補灌漿後再鑽入。
(5)用心做好鑽入流程的原始記錄，並對孔口岩屑開展地質分辨、敘述，做為洞身開挖後的地質預測預報參考文獻，進而指導洞身開挖施工。
3.6清孔驗孔
打孔完成後先用鑽具配合鑽頭開展往返掃孔，消除孔內泥渣直到孔底，保證直徑、孔深合乎設計要點，避免堵孔、管棚管組裝不到位等狀況；再換髙壓風從孔底向孔口清除鑽渣；最終選用儀器檢測驗收孔深、孔傾角、外插角。
3.7下管
鋼花管選用機械配合人力送管(打進第一節露出750px，用絲扣連接後繼續頂進，依次類推直至安裝在設計長短)。頂進中始終確保方向與孔軸線一致。為確保灌漿品質，在鋼花管安裝後，支管用麻絲和錨固劑堵漏管棚管與孔邊間間隙，管棚管本身運用孔口安裝的封頭將密封環卡緊，壓漿支管上安裝三通接頭。
3.8灌漿
(1)管棚按設計部位施工，先用有孔管棚管，灌漿後再打沒孔管棚管，用沒孔管棚管查驗灌漿品質。
(2)灌漿前將13mm塑料管沿管棚管內腔穿至孔底，外緣與堵漿塞排氣孔相接，做為排氣通道。袖閥管與堵漿塞入漿孔相接，待排汽管有漿體外溢關掉其閘閥，做到灌漿條件後終止灌漿。
(3)灌漿前先對聯接好管路的注漿機開展試運轉，以確保機械正常用。漿體嚴格按設計要點的配合比配置。
(4)灌漿參數：
①泥漿體水灰比1：1（重量比）。
②注漿壓力：初壓0.5～1.0Mpa，終壓2.0MPa。
(5)灌漿前要進行現場灌漿實驗，結合實際情況調節灌漿參數，獲得管棚注漿施工方案。灌漿完成後立即掃排管中膠凝漿體，用M20混合砂漿添充管棚管，以加強管棚強度。
4常見問題：
4.1管棚為超前預支護，需在分體式隧道暗洞開挖以前進行。
4.2管棚管棚按設計部位施工，嚴格把控管棚打設方位，並做好每個打孔地質紀錄。
4.3管棚施工時，解決管棚管關鍵材料開展質檢。
4.4管棚組裝時一定要注意鄰近管棚管的接頭不能在同一斷麵上。
4.5要確保鑽機平台支撐要確實地，聯接要堅固、平穩。
4.6必須做到導向套拱完工後，即可逐漸管棚施工。
4.7管棚施工地區，要加強對洞邊邊坡的檢測，以確保施工安全。
4.8施工中，灌漿量達到設計灌漿量或注漿壓力做到設計終壓時，可完畢灌漿。施工中應做好每根管棚的灌漿紀錄，為灌漿參數調節給予科學論證。
5結語
超前管棚施工，針對隧道入洞軟岩全麵性加固，起到重要作用。可是施工過程中，對打孔的精準定位、打孔角度操縱、鑽機下移量及上下偏移、打孔深層等操縱通常不夠，導致隧道入洞時發現管棚進入開挖中心線內，鄰近管棚管相碰及交叉、管棚灌漿不圓潤經常發生。文中依據現場作業，對隧道超前管棚施工有了新的認識。我堅信，根據路麵建築者的勇於探索，隧道超前管棚施工中的難題定會獲得更好的處理。
5結語
超前管棚施工，針對隧道入洞軟岩全麵性加固，起到重要作用。可是施工過程中，對打孔的精準定位、打孔角度操縱、鑽機下移量及上下偏移、打孔深層等操縱通常不夠，導致隧道入洞時發現管棚進入開挖中心線內，鄰近管棚管相碰及交叉、管棚灌漿不圓潤經常發生。文中依據現場作業，對隧道超前管棚施工有了新的認識。我堅信，根據路麵建築者的勇於探索，隧道超前管棚施工中的難題定會獲得更好的處理。