摘 要：通过衢宁铁路（福建段）前乾隧道的施工实践，详细总结了隧道大管棚超前支护的施工工艺及施工控制要点，为今后隧道超前支护施工提供更有力的技术支持。
　　关键词：隧道施工；超前支护；大管棚
　　一、工程概况
　　中铁十二局集团承建的衢宁铁路（福建段）前乾隧道起于福建省屏南县白玉村附近，止于福建省屏南县吴峰村东北侧1.6公里，隧址区为中低山区，进口段为丘陵沟谷区，山体陡峻，流水侵蚀切割剧烈，地形起伏较大，自然坡度约30*～50*，局部为陡崖。植被较发育，主要为松树林、杉木、毛竹及灌木丛。测区内最高标高1303.2m，最低标高276.2m，相对高差1027m。隧道进口通有道路，交通较为便利，出口处于山区，交通不便利。隧道全长7815.27m，单线单洞，最大埋深约858m。
　　二、大管棚施工
　　（一）大管棚施工工艺流程见图1
　　（二）管棚的加工制作。管棚钢管直径一般为70mm～180mm热轧无缝钢管，单节长度通常为4～6m，接头采用15～30cm长螺纹套管连接（套管采用内螺纹，钢管端部采用外螺纹）以保证连接强度和顺直；钢花管孔径宜为10～16mm，间距10～15cm，一周四排左右，呈梅花形排列，前端为尖形，尾部不小于1m范围内不钻孔作为止浆段。
　　（三）测量定位。根据设计的大管棚和导向墙的位置，分别用全站仪和精密水准仪进行管棚位置和导向墙位置放样，特别要控制大管棚位置与隧道开挖线之间的距离，以免出现大管棚位置侵入隧道初期支護空间范围的现象。
　　（四）开挖工作室、施作导向墙。在洞内为提供管棚钻孔施工空间，应开挖工作室，工作室的开挖尺寸应根据钻机的规格确定，一般应超出隧道外轮廓线0.5m～1.0m，并设钢支架。施作导向墙：为便于施钻和钻孔精度，在明挖和暗挖交界处设置混凝土导向墙。
　　图1管棚施工工艺流程图
　　1、导向墙在隧道外轮廓线以外施作，内埋设3～4榀工字钢支撑，钢支撑与管棚导向管焊成整体，导向管孔径比管棚钢管大20～30mm。
　　2、导向管间距、位置及方向应准确。用全站仪在工字钢架上定出其平面位置，用激光导向仪设定导向管外插脚，导向管与钢架焊接牢固，避免浇筑混凝土过程中脱落。
　　（五）安装管棚钢管。1、清孔。成孔后先利用高压风或高压水进行冲洗，然后用特制清孔钩认真进行清孔。2、管件制作。管棚ф108mm无缝钢管，预制钢管时，第一根钢管前端要焊上合金钢片空心钻头。以防管头顶弯或劈裂，钢管间联接用加工好的管节联接套，预先焊在每节钢管两端，以便于联接。相邻管的接头应前后错开，避免接头在同一截面上，隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，且两相邻管接头必须错开1m以上，以满足管棚受力要求。3、顶管。顶进钢管利用电动机启动液压马达，以及挖掘机配合人工作业。偶数号孔采用无缝钢管，奇数号孔采用注浆钢花管。当第一根钢管推进孔内，孔外剩余30～40cm时，人工进行接管，严格控制角度，人工持链钳进行钢管联接，使两节钢管在联接套处联成一体。然后再低速推进钢管，根据管棚设计长度，按同样方法继续接长钢管。
　　（六）管棚注浆。1、止浆墙制作。注浆前，必须进行堵露处理。沿插管周围喷射20cm厚C20混凝土一圈，封闭该工作面，再用木塞和纸塞把无缝钢管未注浆的管头堵死，这样，止浆墙便形成。喷射砼时加入一定量的速凝剂，以满足施工要求。2、浆液配置。注浆浆液多采用水泥砂浆或水泥-水玻璃双浆液。水泥砂浆浆液水胶比宜为（0.5：1）～（1：1）；双浆液配合比为水泥浆：水玻璃（体积比）=1：1。水泥一般采用42.5R以上普通硅酸盐水泥。3、注浆控制。（1）注浆管路连接好后，先压水检查管路是否漏水，待设备正常后，对围岩做压水实验，以冲洗岩石裂隙，扩大浆液通路，增加浆液扩散密实性，核实围岩的渗透性。（2）注浆分两步完成，当第一次注浆的浆液充分收缩后，进行第二次注浆。注浆由拱脚至拱顶左右对称交替进行。初压0.5～1MPa为宜，终压控制在2MPa，持压3～5min后停止注浆。（3）注浆结束后及时清除管内浆液，并用等级不低于30MPa的水泥砂浆填充，增强管棚的刚度和强度。（4）注浆时要记录注浆时间及注浆量。
　　三、施工控制要点
　　（一）钻孔施工控制要点：1、钻孔角度误差控制在0.5°以内，平面误差小于或等于1cm。2、钢管管节联接丝扣要认真检查，有脱扣裂纹的管节弃用。3、施钻时钻头选择：必须大于棚管外径1～2cm，以便于顶管。4、施工时钢管采用奇偶数编号进行制作，顶管时应实行“对号入座”。
　　（二）注浆施工控制要点：1、注浆时如遇窜浆或跑浆，必须及时进行封堵处理，然后方可注浆。2、注浆时如发现泵压突然升高，先判断是否堵塞，若堵管则进行堵管处理，否则往管道内注入清水，待泵压正常后再继续进行单液注浆。3、注浆一般采用由下向上、左右交替进行。4、注浆时应准确掌握浆液配合比，并使浆液在管内充填密实。