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【摘 要】管棚施工是在软弱地层中打入管棚钢管，利用管棚钢管对地层进行地层加固注浆，对暗洞施工进行超前支护。
【关键词】导向管 地层注浆 超前支护
中图分类号：U642.6+4
工程概况
浙江龙游至丽水高速公路三合同段夹坑隧道进洞口段表层为第四系含块石碎石土堆积层，块碎石成分为花岗闪长岩，呈松散堆积，开挖层同样为块碎石土堆积，堆积层稳定性极差。为保证进洞开挖施工安全，设计采用Φ108管棚超前支护。
左线管棚长度30米，右线长度28米。施作范围为拱部120°，外插角1°，环向间距30cm。管棚采用热扎无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm，分段安装，两段之间采用“V”型对焊连接；钢管上钻注浆孔，孔径为12mm，孔间距15cm。呈梅花型布置，钢管尾部3米不钻孔作为止浆段；钢管内设钢筋笼，注满砂浆以提高管棚的抗弯能力。
1 施工工序
3 施工工艺
3.1护拱钢拱架的制作加工：
参考洞身V级围岩钢拱架设计图，采用Φ18工字钢来制作管棚护拱钢拱架。
在制作护拱钢拱架时，先要確定两榀钢拱架将来的架设位置及间距和导向管在护拱钢拱架上的安装位置。由于护拱宽度为200cm，所以确定两榀钢拱架的间距确定为L=160cm（中对中），钢架A架设在K25+106.8（LK25+071.8）处，钢架B架设在K25+105.2（LK25+070.2）处。设计护拱厚度为80cm，钢拱架截面尺寸为60×30cm。II管偏段拱部开挖轮廓为半径630cm。考虑注浆扩散半径为30cm。则导向管安装点半径为660cm。钢拱架内径为630cm、外径690cm。
3.2护拱钢拱架架设
中线和高程复测，在需架设钢拱架A和钢拱架B处分别打设中点。对护拱钢拱架基础进行加固，基础加固选用C15片石砼，深度100cm，断面尺寸为100×100cm。基础浇筑完成以后，对顶面进行 C15砼找平，标高满足架设钢拱架需要。两榀钢拱架架设平面应完全垂直与隧道中线。
3.3导向管的安装
导向管在钢拱架上的两个架设点间距为160cm，考虑管棚的外差角度为1°，路面纵坡为2.192%。
在正拱顶位置的导向管两个架设点的高差为：
160×Sin1°+160×2.192%=6.3cm
在正拱顶位置的导向管两个架设点相对中线投影的横向偏差为：0cm
在最边部位置的导向管两个架设点的高差为：
160×Sin1°×Sin30°+160×2.192%=4.9cm
最边部位置的导向管两个架设点相对中线投影的横向偏差为：
160×Sin1°×Cos30°=2.42cm
由上分析：从拱顶部位向两侧高差由6.3cm 4.9cm渐变
相对中线投影偏差由0cm 2.42cm渐变
在钢拱架A上刻出每个导向管的位置和架设点，根据前后两个架设点的高差和相对中线的横向偏差，调节钢拱架B上的架设点。每根导向管的架设均要由仪器测定。
导向管采用Φ127钢管，导向管角度调节完成以后，采用焊接将导向管和护拱钢拱架连接牢固。
为避免在钻设管棚孔时出现穿孔现象和管棚侵入开挖轮廓，导向管的架设显得尤为重要。所有导向管安装以后，再对每根导向管进行复测检查。
3.4护拱浇筑
导向管安装完成以后，进行模板架设，模板采用木模和钢模均可，由于护拱自身存在很大的自重，所以，在模板下面要架设脚手架，确保护拱不会因为自重而发生变形。
护拱采用C25混凝土，浇筑护拱时，适当掌握振捣程度，以防止导向管错位。
3.5管棚钻孔
管棚钻孔设备采用XY-2B型潜孔钻机，为防止塌孔现象的出现，钻孔采用套管跟进，即在钻头前进的同时，套管跟随钻头前进，利用套管保护钻孔壁。套管单根长度为2米、直径120mm。
3.6管棚安装
钻孔完成以后，将钻杆拔出，然后将管棚钢管分段插入套管内，段与段之间采用“V”型对焊连接，由于管棚钢管较长，插入钢管时可利用机械顶入。管棚钢管完全插入以后，采用取管器将套管分段拔出。
4 施工技术细节
4.1 在以往管棚钻孔施工中，可能出现窜孔和侵入轮廓线的现象，出现窜孔的主要原因是由于在钻孔过程中由于钻杆晃动或钻机固定点不牢固，侵入开挖轮廓是由于由于钻头自身的重量造成钻孔向下倾斜。为避免出现以上现象，在施工以前就对架设钻机的工作台进行稳定性检查，钻机固定以后，需检查钻机固定的牢靠程度，当钻杆插入管棚中以后，再复核钻杆的倾斜角度，并且在钻孔过程中不断的对钻杆的角度进行检查，发现问题及时进行处理，具体方案为调整钻机高度，或重新选择钻孔位置。
4.2在注浆过程中，可能会出现当对某个孔注浆时，相邻管棚孔出现出浆现象，所以在钻孔中采用间隔钻孔及间隔注浆的方法，正因为如此，在管棚施工中钻孔、地层注浆、清孔等工序可以交错进行。
4.3在注浆过程中，可能出现个别注浆孔当排气管中有浆液流出时（证明浆液已经达到管棚的底部），但继续注浆后注浆压力一直无法继续向上提升，分析为在管棚孔周围有较大裂隙。处理方案为将纯水泥浆暂时该用M30砂浆，适当降低水灰比，如采用砂浆后注浆压力提高，再采用纯水泥浆继续对地层进行注浆作业。
5 结束语
长管棚施工能有效的固结松散围岩，使围岩形成一个整体，增强了围岩的强度，为进洞的安全提供了有力的保障。
【关键词】导向管 地层注浆 超前支护
中图分类号：U642.6+4
工程概况
浙江龙游至丽水高速公路三合同段夹坑隧道进洞口段表层为第四系含块石碎石土堆积层，块碎石成分为花岗闪长岩，呈松散堆积，开挖层同样为块碎石土堆积，堆积层稳定性极差。为保证进洞开挖施工安全，设计采用Φ108管棚超前支护。
左线管棚长度30米，右线长度28米。施作范围为拱部120°，外插角1°，环向间距30cm。管棚采用热扎无缝钢管，外径108mm，壁厚6mm，分段安装，两段之间采用“V”型对焊连接；钢管上钻注浆孔，孔径为12mm，孔间距15cm。呈梅花型布置，钢管尾部3米不钻孔作为止浆段；钢管内设钢筋笼，注满砂浆以提高管棚的抗弯能力。
1 施工工序
3 施工工艺
3.1护拱钢拱架的制作加工：
参考洞身V级围岩钢拱架设计图，采用Φ18工字钢来制作管棚护拱钢拱架。
在制作护拱钢拱架时，先要確定两榀钢拱架将来的架设位置及间距和导向管在护拱钢拱架上的安装位置。由于护拱宽度为200cm，所以确定两榀钢拱架的间距确定为L=160cm（中对中），钢架A架设在K25+106.8（LK25+071.8）处，钢架B架设在K25+105.2（LK25+070.2）处。设计护拱厚度为80cm，钢拱架截面尺寸为60×30cm。II管偏段拱部开挖轮廓为半径630cm。考虑注浆扩散半径为30cm。则导向管安装点半径为660cm。钢拱架内径为630cm、外径690cm。
3.2护拱钢拱架架设
中线和高程复测，在需架设钢拱架A和钢拱架B处分别打设中点。对护拱钢拱架基础进行加固，基础加固选用C15片石砼，深度100cm，断面尺寸为100×100cm。基础浇筑完成以后，对顶面进行 C15砼找平，标高满足架设钢拱架需要。两榀钢拱架架设平面应完全垂直与隧道中线。
3.3导向管的安装
导向管在钢拱架上的两个架设点间距为160cm，考虑管棚的外差角度为1°，路面纵坡为2.192%。
在正拱顶位置的导向管两个架设点的高差为：
160×Sin1°+160×2.192%=6.3cm
在正拱顶位置的导向管两个架设点相对中线投影的横向偏差为：0cm
在最边部位置的导向管两个架设点的高差为：
160×Sin1°×Sin30°+160×2.192%=4.9cm
最边部位置的导向管两个架设点相对中线投影的横向偏差为：
160×Sin1°×Cos30°=2.42cm
由上分析：从拱顶部位向两侧高差由6.3cm 4.9cm渐变
相对中线投影偏差由0cm 2.42cm渐变
在钢拱架A上刻出每个导向管的位置和架设点，根据前后两个架设点的高差和相对中线的横向偏差，调节钢拱架B上的架设点。每根导向管的架设均要由仪器测定。
导向管采用Φ127钢管，导向管角度调节完成以后，采用焊接将导向管和护拱钢拱架连接牢固。
为避免在钻设管棚孔时出现穿孔现象和管棚侵入开挖轮廓，导向管的架设显得尤为重要。所有导向管安装以后，再对每根导向管进行复测检查。
3.4护拱浇筑
导向管安装完成以后，进行模板架设，模板采用木模和钢模均可，由于护拱自身存在很大的自重，所以，在模板下面要架设脚手架，确保护拱不会因为自重而发生变形。
护拱采用C25混凝土，浇筑护拱时，适当掌握振捣程度，以防止导向管错位。
3.5管棚钻孔
管棚钻孔设备采用XY-2B型潜孔钻机，为防止塌孔现象的出现，钻孔采用套管跟进，即在钻头前进的同时，套管跟随钻头前进，利用套管保护钻孔壁。套管单根长度为2米、直径120mm。
3.6管棚安装
钻孔完成以后，将钻杆拔出，然后将管棚钢管分段插入套管内，段与段之间采用“V”型对焊连接，由于管棚钢管较长，插入钢管时可利用机械顶入。管棚钢管完全插入以后，采用取管器将套管分段拔出。
4 施工技术细节
4.1 在以往管棚钻孔施工中，可能出现窜孔和侵入轮廓线的现象，出现窜孔的主要原因是由于在钻孔过程中由于钻杆晃动或钻机固定点不牢固，侵入开挖轮廓是由于由于钻头自身的重量造成钻孔向下倾斜。为避免出现以上现象，在施工以前就对架设钻机的工作台进行稳定性检查，钻机固定以后，需检查钻机固定的牢靠程度，当钻杆插入管棚中以后，再复核钻杆的倾斜角度，并且在钻孔过程中不断的对钻杆的角度进行检查，发现问题及时进行处理，具体方案为调整钻机高度，或重新选择钻孔位置。
4.2在注浆过程中，可能会出现当对某个孔注浆时，相邻管棚孔出现出浆现象，所以在钻孔中采用间隔钻孔及间隔注浆的方法，正因为如此，在管棚施工中钻孔、地层注浆、清孔等工序可以交错进行。
4.3在注浆过程中，可能出现个别注浆孔当排气管中有浆液流出时（证明浆液已经达到管棚的底部），但继续注浆后注浆压力一直无法继续向上提升，分析为在管棚孔周围有较大裂隙。处理方案为将纯水泥浆暂时该用M30砂浆，适当降低水灰比，如采用砂浆后注浆压力提高，再采用纯水泥浆继续对地层进行注浆作业。
5 结束语
长管棚施工能有效的固结松散围岩，使围岩形成一个整体，增强了围岩的强度，为进洞的安全提供了有力的保障。