管棚超前支护是为了在特殊环境下安全施工，事先给予提高地层承载力的临时支护方式。隧道超前管棚是为了确保工程开挖工作面平稳所采取的超前于掌子面开挖辅助对策的一种，主要用于柔弱、砂砾地层和软岩、岩堆、破碎带地区，可有效抑制软岩松脱、坍塌和加固管棚附近软岩的效果。因为管棚支护刚度较大，施工时若有坍塌，管棚具有调节作用，确保施工安全。文中依据施工经验，粗浅讨论超前管棚施工技术。

对隧道而言，洞边开挖经常碰到破碎带地区或软弱围岩。因为软岩稳定能力差，加上施工对软岩的损害振荡，极易造成塌方事故，加强了施工难度。因而能否保证安全、靠谱、成功、及时的出入洞施工,是隧道施工的关键所在。为确保隧道开挖工作面平稳，一般采用的开挖协助支护对策是管棚超前支护。管棚超前支护能有效地加固软岩,起到良好的支护效果。管棚施工时一次性由洞外施工即通过软弱围岩做到平稳岩层,提升了隧道施工安全度；管棚外插角不大，可以有效的控制开挖超欠挖，从而减少工程成本。

1工程简述

路经所在地关键穿越山麓，地面大部分为第四系崩、坡积料石土、碎石土，基岩关键出露于路经两边山坡及峰顶，分布地层大多为志留系、泥盆系、石炭系、二迭系、三迭系、侏罗系、第三系和第四系。路经所经地区工程地质条件较弱，不良地质发育，末见独特性岩土，关键不良地质状况有岩溶、危岩。

本合同段内所经地区工程地质条件较弱，不良地质发育，其中上高桥隧道穿越道路。为确保隧道入洞成功，经勘察，对隧道进口端洞边推行34m超前大管棚支护，以提升软岩全面性，提升软岩可靠性。

2技术标准

本线在隧道明暗交汇处设计超前大管棚。

2.1设计参数

(1)管棚管规格：选用Φ108×6mm的热扎无缝管棚管以丝扣连接成的，同一断面内接头总数不能超过总管棚管接头数量50%；

(2)管距：腋角间隔中至中1000px；

(3)倾角：外插角1～3°；

(4)注浆材料：水泥浆浆体水灰比1:1（重量比）；

(5)钢花管上钻注浆孔，直径15mm，孔间距375px×375px，呈梅花型布局，尾端留不打孔的止浆段21250px；

(6)管棚管施工偏差：轴向不大于500px，邻近管棚管中间腋角不大于125px。

3施工技术：

3.1施工顺序

管棚加工→套拱施工→钻机到位→打孔→清孔验孔→下管→灌浆→封孔

3.2管棚加工

管棚选用Φ108mm×6mm的热扎无缝管棚管，···隧道进口端Ф108超前大管棚长短34m（含搭接长度及套拱长短各2m，有效长度30m)。用各节长4m～6m的Φ108mm×6mm热扎无缝管棚管以丝扣连接成的。管棚管接头分开，保证同一横剖面的接头数不超过50%，相邻管棚管的接头分开不低于1m的需求。

钢花管上钻有12mm的注浆孔，孔间距为375px，按梅花形布置，尾端留出6250px却不打孔止浆段。

3.3套拱施工

套拱在明洞衬砌外中心线之外，紧靠掌子面施做。套拱选用C20砼，其截面厚1500px、纵长5000px，含有4榀I18工型钢，钢架边缘设Φ140×8mm导向管棚管，管棚管与钢架焊接，钢架每个单元有联接钢板焊接坚固。

(1)套拱混凝土施工选用I18工型钢做为混凝土浇制后的支撑，共加工4榀拱架，拱架加工之后先通过试拼，结构尺寸达到静空规定方可应用。

(2)套拱立模：由测量人员对拱架的平面位置和标高开展精准放样，钢架竖向间隔1250px。定位之后进行相应的加固解决。内模选用木模，模板厚度125px。模版嵌堵密切，保证不跑浆。

(3)导向管棚管加设：拱架立好后对导向管开展测量定位。导向管棚管选用Φ140×8mm的管棚管，导向管棚管做为管棚施工定位管，并对目标和坡度必须进行严格把控。导向管棚管定位好之后把它焊接在拱架上，以保证导向管棚管在浇制混凝土时不产生挪动。

(4)套拱模版加设：外模、端模均采用木模，模板厚度为125px，外模的加固选用Φ22的螺纹钢开展侧板焊接加固，保证端模的组装在同一条线方位。且联接坚固，严防行走，模版接头要工整平稳，并嵌堵密切，不跑浆。

(5)砼浇筑：砼机械拌和，严格按实验室提供的配合比拌和砼。浇制时左右对称分层开展，避免偏压使拱架造成偏位。砼在振捣时要求振捣棒竖直插进，而且插进前一层混凝土内5～250px，保证双层砼的紧密联系。捣固棒距模版间距不低于250px，避免与钢筋、埋件等触碰。振捣时砼终止沉落，不冒气泡、泛浆且表层平整时终止捣固。

(6)砼强度做到设计强度75%后进行拆板、保养。

3.4钻机到位

钻机平台选用Φ42管棚管运用预埋关键土从下向上，由两侧至中间依孔距构建，管棚管中间选用扣件联接，下铺不低于125px厚木板，钻机平台务必构建坚固，以利于组装、固定钻机，避免施钻时易钻机却不匀称下移、晃动、偏移、歪斜而影响打孔品质。

钻机要求和已设定好的孔口管方向平行，务必精准核准钻机部位。用挂线、水平仪不断调节，保证钻机钻具轴线与孔口管轴线相符合。

3.5打孔

(1)打孔由高孔距向低孔位开展，为了能顺利组装管棚管棚管，应选用孔径超过管棚管棚管直径20～30mm左右钻头。

(2)在钻机开钻时，低速低压，待成桩10m后能依据地质状况慢慢调节钻速及气压。

(3)打孔过程始终留意钻具视角转变，确保钻机不挪动，每钻入5m用仪器核查打孔视角，以保证打孔方位，并依据钻机钻入状态分辨成桩品质，妥善处理钻入过程中出现的事故。

(4)岩质较好的能够一次成桩。钻入后产生坍孔、卡钻时，需补灌浆后再钻入。

(5)用心做好钻入流程的原始记录，并对孔口岩屑开展地质分辨、叙述，做为洞身开挖后的地质预测预报参考文献，进而指导洞身开挖施工。

3.6清孔验孔

打孔完成后先用钻具配合钻头开展往返扫孔，消除孔内泥渣直到孔底，保证直径、孔深合乎设计要点，避免堵孔、管棚管组装不到位等状况；再换髙压风从孔底向孔口清除钻渣；最终选用仪器检测验收孔深、孔倾角、外插角。

3.7下管

钢花管选用机械配合人力送管(打进第一节露出750px，用丝扣连接后继续顶进，依次类推直至安装在设计长短)。顶进中始终确保方向与孔轴线一致。为确保灌浆品质，在钢花管安装后，支管用麻丝和锚固剂堵漏管棚管与孔边间间隙，管棚管本身运用孔口安装的封头将密封环卡紧，压浆支管上安装三通接头。

3.8灌浆

(1)管棚按设计部位施工，先用有孔管棚管，灌浆后再打没孔管棚管，用没孔管棚管查验灌浆品质。

(2)灌浆前将13mm塑料管沿管棚管内腔穿至孔底，外缘与堵浆塞排气孔相接，做为排气通道。袖阀管与堵浆塞入浆孔相接，待排汽管有浆体外溢关掉其闸阀，做到灌浆条件后终止灌浆。

(3)灌浆前先对联接好管路的注浆机开展试运转，以确保机械正常用。浆体严格按设计要点的配合比配置。

(4)灌浆参数：

①泥浆体水灰比1：1（重量比）。

②注浆压力：初压0.5～1.0Mpa，终压2.0MPa。

(5)灌浆前要进行现场灌浆实验，结合实际情况调节灌浆参数，获得管棚注浆施工方案。灌浆完成后立即扫排管中胶凝浆体，用M20混合砂浆添充管棚管，以加强管棚强度。

4常见问题：

4.1管棚为超前预支护，需在分体式隧道暗洞开挖以前进行。

4.2管棚管棚按设计部位施工，严格把控管棚打设方位，并做好每个打孔地质纪录。

4.3管棚施工时，解决管棚管关键材料开展质检。

4.4管棚组装时一定要注意邻近管棚管的接头不能在同一断面上。

4.5要确保钻机平台支撑要确实地，联接要坚固、平稳。

4.6必须做到导向套拱完工后，即可逐渐管棚施工。

4.7管棚施工地区，要加强对洞边边坡的检测，以确保施工安全。

4.8施工中，灌浆量达到设计灌浆量或注浆压力做到设计终压时，可完毕灌浆。施工中应做好每根管棚的灌浆纪录，为灌浆参数调节给予科学论证。

5结语

超前管棚施工，针对隧道入洞软岩全面性加固，起到重要作用。可是施工过程中，对打孔的精准定位、打孔角度操纵、钻机下移量及上下偏移、打孔深层等操纵通常不够，导致隧道入洞时发现管棚进入开挖中心线内，邻近管棚管相碰及交叉、管棚灌浆不圆润经常发生。文中依据现场作业，对隧道超前管棚施工有了新的认识。我坚信，根据路面建筑者的勇于探索，隧道超前管棚施工中的难题定会获得更好的处理。

5结语

超前管棚施工，针对隧道入洞软岩全面性加固，起到重要作用。可是施工过程中，对打孔的精准定位、打孔角度操纵、钻机下移量及上下偏移、打孔深层等操纵通常不够，导致隧道入洞时发现管棚进入开挖中心线内，邻近管棚管相碰及交叉、管棚灌浆不圆润经常发生。文中依据现场作业，对隧道超前管棚施工有了新的认识。我坚信，根据路面建筑者的勇于探索，隧道超前管棚施工中的难题定会获得更好的处理。