隧道斜交大管棚超前支护施工技术

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1、隧道斜交大管棚超前支护施工技术　　摘要：本文主要介绍与成洞面斜交大管棚超前支护施工技术，从施工工艺、关键工序施工注意事项等方面展开叙述。关键词：隧道管棚超前支护施工技术中图分类号：TU74文献标识码：A文章编号：1工程概况隧道设计为双洞分离式隧道，左洞全长2593m，右洞全长2603m，主动净宽14m，净高5m；左洞进口斜交偏压；主要为硬塑状坡积粘土及强风化凝灰熔岩，呈松散结构，易崩解，无自稳能力，围岩级别为Ⅴ级；地下水位在洞顶附近，开挖中多呈涌流状出水。左洞进口设计采用大管棚斜交30°成洞面超前支护。2斜交大

2、管棚施工沿隧道衬砌外缘打入一排纵向钢管，钢管穿过松散软弱围岩、岩石（土）等破坏区后，深入到原状土部位，并进行注浆，填充钢管与围岩之间的空隙，使管棚与围岩紧密固结，形成刚度很强的棚架，锚固地层，使中国较为地层的力学性质得到改变，稳定性能加强，防止土层坍塌和地表下沉，然后进行后续开挖施工。2.1斜交管棚套拱施工处理措施82.1.1套拱施工处理管棚与成洞面斜交30°，施工时预留核心土吊模施工，或搭设支架，针对此实际情况，拟定采用利用初期支护工字钢作为底模支撑支架施工管棚，或采用人工填筑土模施工，后经方案比选，工字钢支

3、撑超过套拱范围后的斜交位置，因岩体存在不规则面，工钢长度不好确定，利用岩面固定，钢支撑支撑半径不能保证，最终确定采用土模施工。2.1.2斜交偏压处理管棚与成洞面斜交，套拱施工完成进行洞身开挖时，洞身左侧存在偏压，套拱施工完成后，在套拱长边一侧回填5%水泥稳定土反压，回填夯实，尽量消除偏压，然后进行洞身开挖。2.2施工重难点分析⑴管棚与成洞面斜交30°，模板、钢筋、导向管等均为不规则长度，斜交部分的半截断面增加了施工难度，各个工序都应该精心组织，严格控制。⑵选取合适的导向管倾角角度。角度过小，将可能导致管棚在钻造

4、过程中由于钻杆自重，远端下垂至隧道开挖轮廓线内，影响后期施工；角度过大，管棚距开挖轮廓距离过大，管棚下方的三角土体易坍塌，给洞身开挖支护带来很大困难。8⑶隧道洞口多为坡积土及强风化凝灰岩，地质情况较差，需考虑管棚在钻造过程中的成孔情况及注浆时是否出现串孔情况。⑷管棚斜交偏压，管棚施工完成后，管棚长边一侧实施反压以后，方可进行开挖进洞。3大管棚施工工技术洞口斜交管棚超前支护设计长度为12m～22.56m，设置2m长套拱作为管棚固定端，拱内设纵向、环向钢筋，固定Φ127×4mm孔口套管，作为钢管导向管，详细施工参数

5、及施工工艺如下。2.1大管棚施工参数⑴导管规格：采用Φ108mm，壁厚6mm的热轧无缝钢管及钢花管，节长4m、6m；⑵钢管布设隧道拱部圆心角135°范围内，环向间距为50cm，无缝钢管和钢花管交错布置，共45根；⑶外插角：不包括路线纵坡，钢管轴线与衬砌外缘线1°～3°；⑷注浆材料：水泥浆水灰比：0.5:1，可添加早强剂；注浆压力：0.5～1mpa，根据施工现场情况可调整至2mpa；⑸钢管施工误差：径向不大于15cm；⑹长度：斜交平均入土长度为10m；⑺钢花管上钻注浆孔，孔径15mm，孔间距15cm×15cm，呈

6、梅花型布置，尾部留不钻孔的止浆段350cm。编号为双号的钢管不开孔，共有钢管数量45根；8⑻钢管接头采用丝扣连接，丝扣长度15cm，隧道纵向同一断面处得接头数量不大于50%，相邻钢管的接头至少错开1m；⑼套拱基底承载力大于0.3mpa。2.2管棚超前支护施工管棚施工工序主要为：测量放样→套拱施工（开挖套拱基础、检测地基承载力，套拱基础浇筑；模板铺设、钢筋绑扎、导向管安装、套拱浇筑）→钻孔（搭设钻孔平台、安装钻机、钻孔、清孔）→管棚钢管安装→注浆→实施反压，工序复杂，施工要求高，详细施工工序见下。2.2.1测量放

7、样放出套拱开挖轮廓线、套拱基础的平面位置，用红色油漆标记，并复测洞口纵横断面。2.2.2套拱施工2.2.2.1套拱基础施工2.2.2.2套拱施工⑴土模施工套拱土模分层填筑，分层夯实，超填至套拱底1m，根据工期要求，自然沉降一周后，根据套拱底部轮廓线外扩5cm，环向每隔50cm计算出该点土模标高，利用水准仪配合人工修出套拱底模轮廓线，上部铺设套拱底模，环向钢筋进行固定。8⑵钢筋绑扎、导向管安装套拱作为大管棚的导向墙，因与成洞面斜交，2m套拱后管棚与成洞面之间有10m左右距离，内部设置纵环向钢筋，结合圆弧形固定筋，

8、固定孔口管，设定管棚外插角。管棚入土长度设计为10m，钻杆钻入长度并不是很长，根据现场实际观测，管棚较短一侧岩体性质较好，斜角一侧为强风化松散结构岩土，在外插角度的选择上以岩层明显不同位置为界，短边一侧设定为2°，另一侧设定为3°。⑶混凝土浇筑导向管安装完成，安装顶模，即可进行混凝土浇筑。混凝土浇筑过程中振捣时，注意尽量避免碰撞导向管及固定钢筋，避免其偏位。两侧混凝土对称浇筑，浇筑高差