1、1公路隧道洞口超前管棚施工技术摘 要：结合某隧道工程的实际情况，介绍了公路隧道洞口段的超前管棚施工技术及施工时的注意事项，为类似工程提供借鉴。 关键词：公路隧道；超前管棚；施工 中图分类号：U459.2 文献标识码：A 文章编号： 1工程概况 某隧道出口地质情况属构造侵蚀深切河谷斜坡地貌区，两侧坡面冲沟发育，出口位于两坡面冲沟切割形成的凸坡地带，自然坡角约 25-40，坡面多为旱地，植被不发育。隧道顶部存在松散堆积体，稳定性较差。 2洞口处理 2.1 地表处理及截水天沟 根据测量放线点用石灰画出边坡开挖轮廓线和截水天沟，以利截排水，及时施工截水天沟和排水沟，防止洞口上方积水。 刷坡前将洞口段开
2、挖线以外 1015 米范围的漏斗、洼地、危石等进行处理，防止地表水向下渗漏或陷穴等继续扩大影响隧道安全，确保边仰坡稳定。 洞口截水天沟为 M7.5 浆砌片石。截水沟每 10 米设一道伸缩缝，缝用沥青麻筋填塞。开挖时，应控制开挖量，尽量减少对周围环境的影响。沟渠开挖后，基底应夯实整平，再进行砌体施工。截水沟位置应根据实2际情况设置在洞口仰坡和地面交接线 510 米以外，截水沟的形状应随地形适当调整。 2.2 边、仰坡开挖 隧道洞口仰坡的坡率一般采用 1:0.75。 隧道洞口有冲沟的地方，进洞前作好改沟工作，避免雨水和山洪对隧道构成威胁。 洞口土石方用挖掘机挖装，开挖方法采用自上而下分层分台阶进行
3、，台阶高度 23 米，石方段采用微差松动爆破方案，严禁使用深孔大爆破，并随时检查边坡和仰坡，防止滑动、开裂等现象，保证边坡和仰坡的稳定和施工安全。开挖完后，及时施作洞口路基段排水沟工程，使仰坡顶、边坡顶排水、截水设施与路堑排水系统相通。 2.3 边仰坡刷坡与支护 边仰坡刷坡开挖时，要及时进行支护。做好坡面喷砼防护层与原坡面衔接，防止坡面风化，引起水土流失、导致边仰坡防护受到损坏。 洞口边仰坡加固一般采用 22 砂浆锚杆（L=3.5m，间距120cm*120cm，梅花状布置） ，挂 6 钢筋网（20cm*20cm） ，10cm 厚 C20喷射混凝土。 3长管棚施工 3.1 工艺流程图 3超前大管
4、棚施工工艺流程图 3.2 套拱施工 隧道口处地质条件较差，为了保证长管棚的施工顺利进行，采用长2m、厚 0.6m 的套拱作为导向墙，套拱在明洞外轮廓线以外施作，套拱施工方法如下： （1）套拱底模拱架 测量放线后，确定拱脚平面位置及标高，平整场地，基础处理。 套拱宽度为 2.0m，套拱底模采用 3 榀 I18 支撑，工字钢根据套拱的弧线分段加工成型。工字钢拱架纵向 75cm 间距布置，每榀工字钢拱架纵向用 25 钢筋连接，环向间距 1m。 为确保套拱段的初期支护净空尺寸、防止因拱顶下沉及侧墙收敛而侵入净空，拱架尺寸在原设计拱架的基础上外放 20cm。 （2）立模 套拱内模采用 5cm 的木板，端
5、头模采用 5cm 厚木模。内模用铁丝跟底模钢拱架拉牢。 （3）套拱内拱架及孔口管 套拱内拱架根据套拱拱架加工图分段加工，现场用机械配合人工拼装。孔口管用 25 定位钢筋与工字钢固定。孔口管纵向外插角 13（不包括线路纵坡） ，套拱 2.0m 内相对高差约为 7.0cm。 （4）浇筑混凝土 套拱混凝土采用 C25 混凝土，用吊车吊斗吊送入模，振动棒人工捣4固。浇注混凝土时必须分层对称浇注，两侧浇注高差不得超过 0.5m，顶模和侧模根据浇注速度，边浇注边安装加固。套拱顶部 1m 左右高度的混凝土从拱顶向下浇注。 （5）拆模、养护 套拱混凝土达到 75%后方可拆除底模，混凝土养护不少于 7 天。 3
6、.3 管棚施工 当套拱达到设计强度后，进行长管棚施工。 （1）钻机就位 采用 48 钢管，间距 0.5m 搭设成工作平台，在工作平台上架设潜孔钻机，钻机立轴方向必须准确，钻进中常用测斜仪测量钻杆的斜度，校正调整至设计角度。 （2）钻孔 超前管棚钻孔采用 2 部管棚钻机实行钻孔作业，采用 127mm 孔口管引导和管棚钻进相结合的工艺，即先钻大于棚管直径的引导孔，然后利用钻机的冲击和推力将按有工作管头的管棚沿引导孔钻进，接长棚管，直至孔底。按设计将管棚钢管全部打好后，用钻头掏尽管内残渣，进行棚管补强。 钻孔开机时钻速宜低，钻进 20cm 后转为正常钻速，若遇软质围岩，改用低速钻进。 钻孔时根据情况
7、确定是否加泥浆或水泥浆钻进，当钻至砂层易塌孔时，应加泥浆护壁方可继续钻进；如不能成孔时，可将钻头直接焊接在钢管前端钻进。 5（3）管棚加工 管棚采用长 40m、108mm 的无缝钢管，每节长度为 3m、6m 分节制作，钢管上管壁四周错开钻间隔 30cm 的 10 的注浆孔。 （4）扫孔 用直径为 108mm 岩芯管进行扫孔，目的是清除孔内的岩碴和顺通孔道。芯管长度不少于 2.5m 为宜，长度稍长为好。如遇下管困难，则需连续扫孔几次，同时借助高压空气吹扫，直到将孔内清扫干净。 （5）安设管棚 为使钢管接头错开，加工钢管时将钢管进行钢节编号，把加工好的钢管节搭配好并做好记录。钢管安装是在清好孔后开
8、始，管棚以丝扣连接，丝扣长 15cm，钢管接头应在隧道横断面错开，编号为奇数的第一节管采用 3m 钢管，编号为偶数的第一节钢管采用 6m 钢管，以后每节均采用 6m 长钢管。 棚管顶进采用大孔引导和机械人工辅助相结合的工艺，即先钻大干棚管直径的引导孔，利用挖机的推力和技术工人的指导低速顶进钢管，每根钢管分三节逐节装入。 钻孔完成后及时安设管棚钢管，避免出现塌孔，如果顶进时遇到故障，先要查清原因，必要时重新扫孔后再将钢管顶进。钢管逐节顶入，及时将钢管与钻孔壁间缝隙填塞密实，在钢管外露端焊上法兰盘、止浆阀，并检查焊接强度和密实度，封好钢管与岩面接触的周围，使注浆时浆液不外漏。 （6）注浆 6注浆前
9、先检查管路和机械状况，确认正常后做压浆试验，确定合理的注浆参数，据以施工； 根据隧道内围岩情况，注浆时取压力为 0.51.0MPa，终压2.0MPa，必要时可在孔口处设计止浆塞，止浆塞应能应能承受最大的注浆压力。注浆过程中及时观察掌子面围岩情况，并根据吸浆量及压力上升情况，当两者之一达到设计规定时可结束注浆作业。 注浆过程中随时检查孔口、邻孔、覆盖层较薄部位有无串浆现象，如发生串浆，应立即停止注浆或采用间歇式注浆封堵串浆口，也可采用麻纱、木楔或锚固剂封堵，直至不再串浆时再继续注浆：注浆过程中压力如突然升高，可能发生堵管，应停机检查。 水泥浆液采用专用的浆液拌制机在现场拌制，拌制时对水泥及用水量
10、进行称量控制。当一盘浆液拌制好后即可将其引流至事先准备好的盛浆容器内，而浆液拌制机可继续拌制浆液，以满足注浆连续性的需要。 为加快注浆速度和发挥设备效率，可采用群管注浆（每次 35 根） 。注浆时遵循从下到上，从无水至有水的原则进行。 注浆结束后应及时清除管内浮浆，并用 M30 水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。 4隧道开挖 待围岩及管棚内浆体硬化固结后（根据压浆材料试验确定） ，可先行开挖上断面，开挖按照短进尺、多循环、及时支护的原则施工，力求最大限度地限制土体松驰变形。 75结束语 对于隧道洞口的软弱破碎围岩地段、浅埋地段采用长大管棚施工工艺，能提前发挥超前支护作用，增加了施工安全度，提高隧道的长期稳定性，具有显著的经济效益和社会效益。隧道在管棚支护下开挖，可减少地表下沉和防止围岩坍塌。同时，管棚钻孔也可作为地质预探预报，为洞身开挖提供依据。
