楊家寨隧道長大管棚超前支護(hù)施工技術(shù)

孫 慶

(貴州省畢節(jié)公路管理局，貴州 畢節(jié) 551700)

隧道工程

楊家寨隧道長大管棚超前支護(hù)施工技術(shù)

孫 慶

(貴州省畢節(jié)公路管理局，貴州 畢節(jié) 551700)

長大管棚超前支護(hù)施工技術(shù)是保障施工過程中地層的安全穩(wěn)定、避免地表沉降的主要措施之一?，F(xiàn)以楊家寨隧道為例，對(duì)長大管棚超前支護(hù)施工技術(shù)在隧道中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

長大管棚；超前支護(hù)；隧道

1 工程概況

楊家寨夾巖隧道起訖樁號(hào)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(hù)技術(shù)增強(qiáng)開挖部位的牢固性，以保證工程施工過程的穩(wěn)定性與安全性。

2 管棚設(shè)計(jì)參數(shù)

(1)鋼管規(guī)格：采用長30 cm 102×6套絲鋼管，為了錯(cuò)開鋼管，編號(hào)為奇數(shù)孔位第一節(jié)管長3 m，編號(hào)為偶數(shù)孔位的第一節(jié)管長6m，以后每節(jié)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(huán)向布置間距為0.4 m。

(3)排除路線縱坡，管棚設(shè)計(jì)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(cè)量放線。鉆孔前需開展測(cè)量放樣工作，在距離開挖面50 m處埋設(shè)中線樁，且每間隔100 m設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)。

②鉆孔作業(yè)。鉆孔前，施工人員應(yīng)對(duì)鉆機(jī)的運(yùn)行狀況進(jìn)行檢驗(yàn)，在鉆孔過程中，鉆孔深度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行確定。

③裝藥結(jié)構(gòu)的布置。合理的裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥量是實(shí)現(xiàn)光面爆破的重要條件，在周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)布置過程中，應(yīng)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(jié)構(gòu)，其系數(shù)一般控制在1.4～2.0范圍內(nèi)。

④爆破。結(jié)合現(xiàn)場巖石的主要特點(diǎn)及強(qiáng)度，選擇使用不同特性的炸藥，一般情況下，針對(duì)現(xiàn)場周圍有水的地段或周邊眼選用乳化炸藥，其它地質(zhì)情況均采用二號(hào)巖石硝銨炸藥。周邊眼采用不耦合裝藥，其余炮眼采用連續(xù)裝藥，同時(shí)將全部炮眼用炮泥堵住，堵塞長度應(yīng)控制在0.2 m范圍內(nèi)。

⑤注意事項(xiàng)。在開展隧道開挖作業(yè)時(shí)，應(yīng)根據(jù)施工前工程地質(zhì)、水文條件等方面的勘查結(jié)果，對(duì)隧道圍巖級(jí)別及其地下水狀態(tài)進(jìn)行核對(duì)，根據(jù)工程施工需求對(duì)施工方案進(jìn)行調(diào)整，確保工程施工質(zhì)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(duì)周圍巖體進(jìn)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(hù)技術(shù)的應(yīng)用，有利于增強(qiáng)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

合理的漿液配比可有效控制漿液的膠凝時(shí)間，在本工程施工中，進(jìn)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(jìn)行控制的，當(dāng)注漿壓力達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定壓力時(shí)，即可結(jié)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(píng)定標(biāo)準(zhǔn)主要參考以下方面：可采取對(duì)注漿加固區(qū)進(jìn)行鉆孔取芯的方式對(duì)注漿充填情況進(jìn)行觀察；對(duì)孔內(nèi)的涌水顏色及涌水量進(jìn)行觀察，只有涌水顏色較澄清或涌水量<0.4 L/min時(shí)，方可進(jìn)行鉆孔施工，反之，應(yīng)補(bǔ)注或重注。

(3)超前支護(hù)

①隧道圍巖淺埋或偏壓采用雙層超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù)。在注漿施工前，將隧道開挖面范圍內(nèi)的坑道噴射混凝土，并利用注漿機(jī)從其兩側(cè)逐漸向中間注入水泥漿，一旦出現(xiàn)串漿或跑漿現(xiàn)象，應(yīng)及時(shí)對(duì)注漿方案進(jìn)行調(diào)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(diǎn)，并在其支護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行布孔。

③鉆孔。按布置的注漿眼位置鉆眼，鉆孔根據(jù)管徑選擇鉆頭，雙層小導(dǎo)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(dǎo)管加工成鋼花管，并在管壁周圍鉆設(shè)6～8 mm的壓漿孔，且確保其呈梅花型布置。同時(shí)將管呈尖形，在管尾端焊上8 mm的鋼筋進(jìn)行加固。

⑤注漿。在注漿施工開始前，開展壓水試驗(yàn)的目的在于對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及管路連接的狀況進(jìn)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(yīng)控制在1～1.5 MPa范圍內(nèi)，當(dāng)注漿達(dá)到施工要求的注漿量或注漿壓力時(shí)，即可結(jié)束注漿施工。

4 質(zhì)量保證措施

(1)安排操作能力強(qiáng)、專業(yè)水平高的施工人員進(jìn)行注漿施工，并在進(jìn)場作業(yè)前，確保每位施工人員能夠熟悉工程特點(diǎn)、相關(guān)工藝流程、操作方法、注意事項(xiàng)等；(2)成立專門的小組對(duì)工程施工現(xiàn)場進(jìn)行全面檢測(cè)，在確保各施工環(huán)節(jié)達(dá)標(biāo)后，將檢測(cè)結(jié)果及時(shí)上報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)檢，在驗(yàn)收合格后方能進(jìn)行下道施工，若監(jiān)理工程師驗(yàn)收不合格，施工單位應(yīng)按照相關(guān)施工標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行整改與調(diào)整；(3)若在施工過程中發(fā)現(xiàn)安全隱患或出現(xiàn)險(xiǎn)情，當(dāng)班的主要負(fù)責(zé)人應(yīng)在危險(xiǎn)地段的顯著位置設(shè)置警示標(biāo)志，及時(shí)采用合理的措施予以處理。

[1] 葛文昌，史國慶.超前管棚支護(hù)技術(shù)在城市隧道施工中的應(yīng)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(hù)受力研究[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)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(jié)人，工程師，主要從事道路工程技術(shù)研究。