杨家寨隧道长大管棚超前支护施工技术

孙 庆

(贵州省毕节公路管理局，贵州 毕节 551700)

隧道工程

杨家寨隧道长大管棚超前支护施工技术

孙 庆

(贵州省毕节公路管理局，贵州 毕节 551700)

长大管棚超前支护施工技术是保障施工过程中地层的安全稳定、避免地表沉降的主要措施之一。现以杨家寨隧道为例，对长大管棚超前支护施工技术在隧道中的应用进行分析。

长大管棚；超前支护；隧道

1 工程概况

杨家寨夹岩隧道起讫桩号K39+955～K40+240，全长600 m，隧道宽10.2 m，净高5.1 m，隧道穿过地层为K39+955～K40+035段，埋深0～42.7 m，长80 m。在基岩裂隙水水文条件下，通过利用大管棚超前支护技术增强开挖部位的牢固性，以保证工程施工过程的稳定性与安全性。

2 管棚设计参数

(1)钢管规格：采用长30 cm 102×6套丝钢管，为了错开钢管，编号为奇数孔位第一节管长3 m，编号为偶数孔位的第一节管长6m，以后每节均为6 m。长管棚采用热轧无缝钢管及钢花管，管径为108 mm，注浆孔采用钢花管，钢花管上钻浆孔，孔径15 mm，孔距30 cm，呈梅花型布置方式。

(2)钢管与钢管之间的环向布置间距为0.4 m。

(3)排除路线纵坡，管棚设计角度倾斜1°～3°。

(4)注浆采用水泥浆液水灰比1∶ 1，注浆压力控制在1.0～1.5 MPa。

3 管棚施工

(1)施工工艺

①测量放线。钻孔前需开展测量放样工作，在距离开挖面50 m处埋设中线桩，且每间隔100 m设置临时水准点。

②钻孔作业。钻孔前，施工人员应对钻机的运行状况进行检验，在钻孔过程中，钻孔深度应根据实际情况进行确定。

③装药结构的布置。合理的装药结构和装药量是实现光面爆破的重要条件，在周边眼装药结构布置过程中，应确保炸药均匀分布在孔深处，在爆破过程中，采用不耦合装药结构，其系数一般控制在1.4～2.0范围内。

④爆破。结合现场岩石的主要特点及强度，选择使用不同特性的炸药，一般情况下，针对现场周围有水的地段或周边眼选用乳化炸药，其它地质情况均采用二号岩石硝铵炸药。周边眼采用不耦合装药，其余炮眼采用连续装药，同时将全部炮眼用炮泥堵住，堵塞长度应控制在0.2 m范围内。

⑤注意事项。在开展隧道开挖作业时，应根据施工前工程地质、水文条件等方面的勘查结果，对隧道围岩级别及其地下水状态进行核对，根据工程施工需求对施工方案进行调整，确保工程施工质量。

(2)注浆施工

浆液具有一定的渗透作用，注水泥浆正是利用这一作用对周围岩体进行加固，避免雨水从裂隙渗透到围岩中，而大长管棚超前支护技术的应用，有利于增强支护结构的稳定性。

合理的浆液配比可有效控制浆液的胶凝时间，在本工程施工中，进浆速度一般为20～30 L/min；每根管的注浆均是通过注浆压力进行控制的，当注浆压力达到施工标准规定压力时，即可结束注浆施工。注浆初压0.4～1.0 MPa，终压2.0～2.5 MPa，注浆完每一根锚杆，立即将吸浆管放入清水桶中，压入清水维持3～5 min，清洗管路。

注浆效果。评定标准主要参考以下方面：可采取对注浆加固区进行钻孔取芯的方式对注浆充填情况进行观察；对孔内的涌水颜色及涌水量进行观察，只有涌水颜色较澄清或涌水量<0.4 L/min时，方可进行钻孔施工，反之，应补注或重注。

(3)超前支护

①隧道围岩浅埋或偏压采用双层超前小导管注浆预支护。在注浆施工前，将隧道开挖面范围内的坑道喷射混凝土，并利用注浆机从其两侧逐渐向中间注入水泥浆，一旦出现串浆或跑浆现象，应及时对注浆方案进行调整，可采用间隔注浆。

②合理布孔。将隧道开挖面附近的钢架作为主要支点，并在其支护范围内进行布孔。

③钻孔。按布置的注浆眼位置钻眼，钻孔根据管径选择钻头，双层小导管大外插角度为30°，小外插角度为10°～15°。

④顶管。施工中需将小导管加工成钢花管，并在管壁周围钻设6～8 mm的压浆孔，且确保其呈梅花型布置。同时将管呈尖形，在管尾端焊上8 mm的钢筋进行加固。

⑤注浆。在注浆施工开始前，开展压水试验的目的在于对机械设备的运行状态及管路连接的状况进行检查，提高注浆的速度与效率。水泥浆液配制中水灰比为1∶ 1，注浆压力应控制在1～1.5 MPa范围内，当注浆达到施工要求的注浆量或注浆压力时，即可结束注浆施工。

4 质量保证措施

(1)安排操作能力强、专业水平高的施工人员进行注浆施工，并在进场作业前，确保每位施工人员能够熟悉工程特点、相关工艺流程、操作方法、注意事项等；(2)成立专门的小组对工程施工现场进行全面检测，在确保各施工环节达标后，将检测结果及时上报监理工程师进行复检，在验收合格后方能进行下道施工，若监理工程师验收不合格，施工单位应按照相关施工标准进行整改与调整；(3)若在施工过程中发现安全隐患或出现险情，当班的主要负责人应在危险地段的显著位置设置警示标志，及时采用合理的措施予以处理。

[1] 葛文昌，史国庆.超前管棚支护技术在城市隧道施工中的应用[J].西部探矿工程，2014，26(4)：183-185.

[2] 耿大新，石钰锋，阳军生，等.浅覆大断面隧道长大管棚超前支护受力研究[J].华中科技大学学报自然科学版，2016，44(6)：98-103.

U456

C

1008-3383(2017)11-0130-01

2017-03-03

孙庆(1986-)，男，贵州毕节人，工程师，主要从事道路工程技术研究。