浅议公路隧道施工中管棚超前支护技术

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1、浅议公路隧道施工中管棚超前支护技术　　摘要：本文针对公路工程隧道施工中管棚超前支护施工技术，首先概述了管棚超前支护施工技术优势，进而分别在施工技术准备、导向墙施作、钻孔以及注浆施工等几方面，详细介绍管棚超前支护技术，可以为相关工程项目施工管理提供合理的参考。关键词：公路隧道；管棚；超前支护；中图分类号：U45文献标识码：A0引言管棚作为当前在隧道工程施工中最为常用的一种超前支护形式，主要适用于隧道开挖的洞口段以及公路隧道的浅埋洞身段，尤其是对于隧道开挖断面较大、隧道洞口岩体破碎，断裂破碎带以及浅埋偏压等不良地段，采用管棚超前支护具有非常好的支护效果。管棚超前支护

2、主要是通过在隧道的洞顶轮廓线以外一定的范围内，通过环向按照适当的间距打入钢管，同时在钢管内采取压力注浆的形式，将钢管、钢拱以及岩体形成纵向以及横向刚度均较好的固结体，起到承受隧道围岩压力以及变形的作用，确保隧道施工作业的安全进行。1管棚超前支护施工技术优势分析7管棚支护施工原理为在隧道洞口通过隧道拱顶轮廓线外钻设水平孔，并通过注浆对围岩进行固结，以便于对隧道拱顶形成棚架保护环。其中钢管可以发挥锚杆的作用，进而形成整体性非常强的围岩壳，并借助于在钢管周围注浆浆液的扩散形成整体骨架，提高围岩的抗剪强度。其技术优势主要有以下几方面：（1）管棚支护施工可以在隧道内部形成

3、围绕隧洞轮廓的壳状结构，形成梁拱效应，为前方围岩以及后方围岩提供支撑点。因而能够控制围岩松动，避免造成隧道施工过程中出现垮塌等工程事故问题。（2）通过注浆施工，注浆浆液可以通过管壁孔压进入隧道围岩裂隙之中，借助于浆液的胶结以及固结作用，可以有效地改善软弱围岩的物理力学性质，并提高隧道岩体的承受能力。（3）在采用新奥法施工作业的隧道开挖施工中，管棚支护能够有效的降低爆破对围岩造成的冲击，特别是管棚的密集环形孔槽可以吸收爆破造成的冲击波以及气体，避免爆破对围岩状态造成不良影响。2管棚支护施工技术准备工作（1）施工机械材料准备工作。对于用于管棚超前支护施工的机械，主要

4、是准备潜孔钻、挖掘机、装载机、注浆泵、吊车等大型设备进入施工现场，同时对混凝土配合比、注浆液配比以及原材料进行试验检测，确保原材料各项参数指标合格。7（2）施工现场准备工作。施工现场的布置主要是对管棚支护施工区域的场地进行合理的布置，完成隧道进洞口边、仰坡的开挖以及防护工程的施工，对隧道施工洞口的地质情况以及偏压情况进行初步掌握，并完成地面的平整以及夯实施工。此外，还应做好隧道进洞口边、仰坡的开挖以及防护工程的施工，并确保隧道洞顶截水沟的开挖以及隧道洞口两侧的临时排水设施施工作业完成。（3）施工技术准备工作。施工技术准备工作主要是按照隧道施工图纸和有关勘测资料，

5、对交付使用的隧道轴线桩、平面控制三角网基点桩及高程控制的水准基桩等，进行详细的测量检测和核对，完成洞口水准点的引设，同时针对施工技术班组做好技术交底工作。3隧道洞口导向墙的施作在管棚支护施工作业前施作导向墙主要是作为管棚支护施工的导向以及固定设施，在进行施工时首先应该通过测量放样明确导向墙的具体位置。并在导向墙的拱脚外填筑浆砌片石等方式为导向墙施工提供坚实的基础，一般需要控制套拱基础设计要求基底地基承载力不小于0.3MPa。在确保基础的标高以及基宽合格后，按照设计要求的轴线方向以及施工技术规范要求架设钢拱架，之后架设底模板，然后沿着钢拱架的拱圈环向布设安装孔口套

6、管，孔口套管的直径应该比管棚钢管要大2-3cm左右。7在对孔口套管的间距、位置以及方向进行定位之后安装套拱模板，然后按照从导向墙基础开始，对称浇筑的作业方式进行混凝土的浇筑，并在套拱的拱顶完成合拢。在混凝土浇筑施工过程中，为了确保导向墙工程施工中出现下沉或者是偏移，可以采取临时支撑措施，并对导向墙拱顶进行监控测量，以确保管棚施工作业的安全。4管棚钻孔以及钢管安装施工（1）钻机的选择与就位。对于管棚支护施工钻机的选择，应该尽可能的选择扭矩大、破碎能力强以及冲击力高的钻机。同时在钻机就位前对钻机平台进行处理，确保平台着实地，连接要牢固、稳定，以免在钻孔过程中出现不均

7、匀沉降、摆动或者是位移等影响钻孔质量的问题。（2）钻机钻孔施工。管棚钻设一般情况下分两步进行，隔孔钻设，先钻设奇数号注浆花管管棚，注浆后再钻设偶数号无孔钢管。为保证钻孔方向准确，除依靠导向管控制管棚方向外，还采用测斜仪量测钻孔的偏斜度，以保证钻孔准确性，确保钻进过程中钻机的动力器，扶正器、合金钻头按同心圆持续钻进。需要注意的是在钻孔施工作业前，应该先喷涂一层厚度在15cm左右的混凝土作为止浆墙，在钻孔施工作业过程中，应该及时的检查钻机作业情况是否正常，当钻孔至砂层或者是易塌孔位置时，应该采取泥浆护壁继续钻进。7（3）清孔以及验孔。采用岩芯钻杆配合钻头来回进行扫孔

8、，进而清除浮渣至孔底，然