【摘要】介绍福建省首例采用40 m长大管棚超前支护的施工技术，并在参数确定、机具选择、进度情况、质量控制与成本分析5个方面作了具体介绍。
【关键词】长大管棚；施工技术；参数确定；机具选择；质量控制；成本分析
1 工程概况
杨梅岭隧道设计为上下行分离式4车道高速公路隧道，隧道左线长1 365 m，右线长为1 340 m。全隧道按新奥法设计和施工，进口左洞和出口右洞洞口浅埋段最薄覆盖层分别为367 m、405 m，在洞口35 m范围内为强风化、弱风化花岗岩，顶板为残坡积层，风化裂隙，发育具块状镶嵌结构，局部散体结构，围岩不稳定，易塌。福建省首次采用40 m长大管棚对洞口段进行超前支护。沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排纵向钢管，并且在插入钢管后，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。
2.2 管棚参数
(1)钢管布设在圆心角为150°的隧道拱部；
(2)钢管环向间距为50 cm；
(3)管心与衬砌设计外廓线间距为40 cm；
(4)倾角：仰角1°(不包括路线纵坡)；
(5)钢管施工误差：径向不大于20 cm；
(6)管棚长度为40 m，热轧无缝钢管φ 108 mm，壁厚6 mm，节长3 m、6 m；
(7)孔口管为天缝钢管φ 127 mm，壁厚6 mm，节长2 m。
2.3 机具选择
机具选择如表1所示。
表1机具选择表
管棚长度（m）〖〗管棚机型号〖〗管棚机参数8～16〖〗ksz100型〖〗钻杆外径50 mm16～40〖〗mk5型〖〗钻杆外径80 mm24工艺说明
管棚施工主要工序有开挖支护明洞边坡、仰坡；施作套拱；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。
2.4.1 明洞边坡仰坡开挖支护
(1)明洞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。
2.4.2 施作套拱
(1)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4榀工字型钢支撑，钢支撑与管棚孔口管焊成整体。
(2)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。
2.4. 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孔口管方向平行，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。
2.4.4 钻孔
(1)为了便于安装钢管，钻头直径采用φ 115 mm。
(2)岩质较好的可以一次成孔；钻进时产生坍孔、卡钻，需补注浆后再钻进。
(3)钻机开钻时，可低速低压，待成孔10 m后可根据地质情况逐渐调整钻速及风压。
(4)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。
(5)钻进过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。
(6)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。
2.4.5 清孔验孔
(1)用地质岩芯钻杆配合钻头(φ 115 mm)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。
2.4.6 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φ 8出浆孔(靠掌子面45 m的棚管不钻孔)；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(φ 115 mm)，然后可用10 t以上卷扬机配合滑轮组反压顶进；也可利用钻机的冲击力和推力低速顶进钢管。
(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%，相邻钢管接头至少错开1 m。[本文共有 2 页，当前是第 1 页] <<上一页 下一页>>
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