简析公路隧道的大管棚施工技术

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1、简析公路隧道的大管棚施工技术　　摘要：隧道在公路工程中能够起到贯通与连接作用，在公路隧道工程的施工中通常会运用到大管棚支护技术，以保证隧道施工的安全性及确保隧道施工能够顺利进行。由于大管棚施工工艺较为复杂，所以在实际工作中应注意根据实际情况合理设计各类参数，并确保施工技术的有效性。本文以工程实例作为分析的基础，探讨了公路隧道工程的大管棚施工技术，包括设计参数与施工准备，钻孔及钢管安装施工技术，管棚注浆施工技术。　　关键词：大管棚；公路隧道；施工技术　　公路工程在我国交通运输体系中发挥了非常重要的作用，为了加快交通运输业

2、的发展，近年来在建的公路工程数量也变得越来越多[1]。隧道是公路当中的重要组成部分，公路隧道主要由洞门、衬砌及洞身组成，隧道的施工质量可对整个公路工程的安全运行与稳定运行造成影响，所以在建设隧道时应合理运用大管棚施工技术。本文结合工程实例对公路隧道大管棚施工的相关问题进行了分析，旨在提高公路施工质量。　　一、工程概况　　某公路工程经过地貌复杂且地段狭窄的山区，隧道工程总长度为459.3m，海拔1.82m，自然坡度为30°左右。隧道中存在IV级及V级围岩，围岩多为沟槽形式，且结构较为松散；部分基岩裸露，海线地层由下伏奥陶

3、系灰岩层、亚粘土层及种植土层组成，地表的覆盖层则包括风化泥质灰岩层与弃渣土层。隧道拱顶与地表之间的距离为6m，隧道内部以单心圆拱形式为净断面，净宽为12m，净高为7.2m，圆拱半径为5.5m。隧道出口部位及进口部位设置有加强段，进口处的加强段为40m，出口处为15m。由于公路隧道洞口部位的岩体埋深较小，施工进洞存在一定的困难，为了提高洞口边坡的稳定性与提高隧道施工的安全性，本工程在施工中运用了大管棚施工技术，大管棚长度为50m，在施工中具体采用超前支护工艺。　　二、公路隧道的大管棚施工技术分析　　1.设计参数与施工准备

4、　　为了有效控制大管棚施工过程与施工质量，本工程采用的设计参数如下：使用直径为110mm的无缝钢管，管长50m，节长6.5m，壁厚6.0mm；钢管间距为0.5m，外插角控制在1°～2°之间，钢管数量共为40根；在注浆时采用的施工材料为M20型水泥砂浆，将水灰比控制在1：1～1：1.5之间。施工准备如下：（1）在施工前先对隧道边仰坡进行加固处理，即利用直径为45mm的小导管进行注浆喷锚支护；处理好边仰坡后开始套拱施作，在隧道明洞的外轮廓线之外设置套拱，将钢拱架埋设于套拱当中，以便于将管棚钢管与钢拱架焊成整体。套拱开挖过程

5、中禁止随意切坡，在大管棚施工阶段应确保套拱处于稳定状态，避免出现沉降或偏移现象，在特殊情况下可采用临时支撑措施。（2）对钢管进行加工，并同时将施工器材及机具等准备好。采用长度为20cm的丝扣将钢管接头连接好，错开钢管接头，错开距离应>1m。此外，应按照设计要求将止桨板焊接于钢管尾部，以便预防注浆的过程中出现浆液外流的情况。可采用厚度为2.0cm的钢板制作止桨板，同时在钢板中部钻直径为20mm的螺纹眼，从而方便注浆。　　2.钻孔及钢管安装施工　　为了保证钻孔施工与钢管安装施工的顺利进行，可以采用以下施工工艺：（1）钻孔施

6、工。以低速低压开钻，当钻孔深度达到5m以上时可加速加压。钻进时确保钻机严格按照定位基线前进，同时对钻孔方向进行有效控制；当地质情况发生变化时，根据需要更换钻头[2]。钻进时发现岩土的阻力较大，因此在前段开孔时使用了直径为130mm的钻头，钻进后段时根据需要更换直径为100mm的钻头。为了确保顺利安装钢管，则应保证钻孔直径比钢管的直径大25mm～30mm，在钻进的过程中将钻孔径向的误差控制在15cm以下。此外，在钻进的过程中应合理采用导向措施，如扶正钻具及利用测斜仪进行检查等，如孔斜超出设计范围，应立即停止钻孔，并填充水

7、泥浆，并重新开始钻孔。（2）钻孔完成后及时进行清孔，清孔时可采用直径为100mm的岩芯管扫孔，以便将孔内的岩碴清理出来，岩芯管的长度应>2.5m；在清孔过程中发现下管困难时，可利用高压空气对钻孔进行吹洗，确保钻孔内部处于整洁干净状态后才能安装钢管。（3）安装钢管时应注意以下问题：第一，在专用管床上对钢管丝扣进行加工，随后采用机械在岩土层中打入钢管，将钢管打入后及时检查是否牢固，以避免钢管滑出孔口。将钢管完全插入岩土层后，及时取出套管，随后采用水泥对孔壁与钢管口之间的空隙进行密封。接管过程中注意装好一节钢管后要重新进行对

8、正，并对钢管的安装角度进行严格校正[3]。在联接钢管时采用人工法，由施工人员持链钳联接两节不同的钢管，将两节钢管联成一体后，采用凿岩机不断顶进钢管，在顶进的过程中注意控制好推进压力与冲击压力，同时保持凿岩机处于低速工作状态。此外，要确保隧道相同断面中钢管接头数<50%。安装好大管棚后，及时对围岩与钢管之间的紧密性进行检查，如发现存