摘要：管棚一般是沿隧道工程断面的一部分及全部,以一定的间距环向钻设与隧道轴线基本平行的设置,而后插入大直径的钢管,并向管内注浆固结周边围岩,从而在预定范围内形成钢管棚护的支护形式。管棚超前支护是为了在特殊的地质条件下确保进行安全开挖,预先提供增强地层承载力的支护方法。主要适用于软弱地层、软岩、岩堆和破碎地段。隧道进、出口及浅埋地段较多。
关键词：超前支护 管棚 软弱夹层
分析：因桂三高速公路工程起点为桂林、终点为柳州三江县，本项目全部隧道根据走向均命名为桂林端、三江端，以广西桂三高速公路工程龙胜四号特长隧道为例左洞3095m、右洞3115m，洞口段均向洞内延伸较远，具体分析如下：
隧道桂林端洞口段稳定性评价:隧道桂林端洞口段地形坡度35°～40°，为Ⅴ级围岩，无自稳能力；隧道三江端洞口段稳定性评价:三江端洞口地处山间冲沟边部，洞口段为Ⅴ级围岩，无自稳能力。
综上所述，本隧道洞口段桂林端左洞长185米、右洞长170 米，三江端左洞长60米、右洞长145米。全部为Ⅴ级围岩，属较破碎岩，无自稳能力，且向洞身延伸较远。如果单单依靠喷锚支护、小导管注浆，一旦发生坍塌、滑坡后果不堪设想，工程施工中不仅要考虑简化工艺,降低造价，更要考虑安全、质量、进度，特别隧道施工重点考虑的是施工安全，为此洞口段在施工中以参照设计要求，把超前支护作为重点控制工序，以管棚支护（注浆）为主，以超前小导管注浆、锚杆、喷射混凝土为辅进行施工过程中支护控制。
管棚施工技术： 1、长管棚技术参数：（1）钢管规格：热轧无缝钢管φ108mm，壁厚6mm，节长3m、6m；（2）管距：环向间距40cm；（3）倾角：仰角1°（不包括路线纵坡），方向:与路线中线平行；；（4）隧道纵向同一横断面内的接头数不大于50%，相邻钢管的接头至少须错开1m。2、长管棚施工质量过程控制：（1）配备电动钻机，钻进并顶进长管棚钢管；（2）本隧道采用C25钢筋混凝土套拱作长管棚导向墙，套拱在明洞外轮廓线以外施作；（3）管棚必须按设计位置施工，钻机立轴方向必须准确控制，以保证孔口的孔向正确，每钻完一孔便顶进一根钢管，钻进中应经常采用测斜仪量测钢管钻进的偏斜度，发现偏斜超过设计要求，及时纠正；（4）钢管接头采用丝扣连接，丝扣长15cm。为使钢管接头错开，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。3、长管棚注浆：按固结管棚周围有限范围内土体，浆液扩散半径不小于0.5m，注浆采用分段注浆：注浆采用单液注浆,不仅可简化工艺,降低造价,而且固结强度高,因此注浆前均应进行单液注浆实验,单液注浆以水泥为主,添加5%的水玻璃(重量比) ，采用单液浆注浆工艺施做,注浆效果好,能达到固结围岩的目的,注浆前应先进行注浆现场试验，注浆参数应通过现场试验按实际情况确定，以利施工；注浆结束后及时清除管内浆液，并用M30水泥砂浆紧密充填，增强管棚的刚度和强度。
长管棚在隧道中的应用：该隧道设计采取强有力的辅助施工措施，以策施工安全。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆主要有:超前注浆长管棚、超前注浆小导管等。超前长管棚：设于隧道洞口Ⅴ级围岩地质条件较差的地段，通过注浆提高围岩自身承载能力，提高岩体对结构的弹性抗力，改善结构受力条件。管棚钢管采用节长3m、6mΦ108×6mm热轧无缝钢管，环向间距中至中40cm。钢管设置于衬砌拱部，管心与衬砌设计外轮廓线间距要求大于30cm，平行路面中线布置。
超前注浆长管棚怎样准确用于隧道洞口Ⅴ级围岩地质条件较差的地段，主要在施工前及施工过程中加强监控量测及超前地质预报，再通过由有经验的地质工程师及时进行掌子面地面观测情况来确定是否使用长管棚支护。
监控量测：超前地质预报和监控量测是新奥法的重要部分，在隧道施工中，通过对隧道围岩动态的监控量测，掌握围岩动态和支护结构的工作状态，利用超前地质预报和量测结果调整设计支护参数，指导施工；预见事故和险情，以便及时采取措施防止事故发生，积累资料为以后的设计提供类比依据，确保隧道的安全，达到隧道施工安全、节约工程投资的目的。
安全管理：一旦出现坍塌事故，除了从封堵墙位置打设φ108超前大管棚，并压注水泥-水玻璃双液浆加固周围土体外，还要采取其他技术措施，如：隧道内其他掌子面立即停止作业，所有人员立即撤离，等待命令；立即对掌子面挂网、喷射砼，当出水较大时应集中引排水，及时架设钢架，对坍体进行封堵和反压；如果隧道冒顶到地面，则采用C15片石混凝土、或碎石土分层夯实，从地面将塌陷处进行回填，回填至地面处平整顺畅，在其上铺设一层彩条布，并做好地面排水；破除封堵墙上台阶，开挖掘进隧道上台阶部分，架设钢架，形成初期支护，如果仍有坍方、涌水、涌泥现象，紧跟打设超前注浆小导管，开挖后，支护紧跟。
结束语:管棚超前支护施工技术可靠,施工安全度高,通过管棚的超前支护作用,最大限度的减少了对周围岩土层的扰动和破坏,特别对围岩无稳定性，开挖限界难以控制及Ⅴ级较破碎围岩安全隐患较大地段，可以有效地控制了地层的稳定性。在这些特殊地段，在超前长管棚的保护下，解决了初期支护的稳定，但管棚超前支护方法，并不能仅仅依靠管棚，还要隧道本身就能起到支护作用，再加上在其他方法和技术的配合下发挥管棚的重要作用，如，管棚施工后，没有注浆，那管棚就没有起到应有的作用；没有监控量测与超前地质预报或对掌子面进行观察，就一味的使用超前大管棚起不到节约成本、减少投资的作用；没有监控量测与超前地质预报或对掌子面进行观察，就不能发现隧道在开挖过程中出现的险情，最终发生安全事故。所以在洞口段及洞身破碎带、断层、涌水地段都会第一时间考虑到大管棚施工技术，并在隧道施工中得到了广泛的应用,但是现在管棚超前支护法的设计和施工还建立在经验的基础上,其理论研究还有待加强。随着管棚支护方法的广泛应用和实践经验的不断积累,有关管棚技术还会有很大的提高，不但在高速公路上能发挥重要的作用，在铁路工程建设、市政工程建设中也能得到良好的发挥，本次在这里进行探讨，希望大家多提宝贵意见。
参考文献
[1] 于德水. 高速公路隧道工程施工技术分析[J]. 交通世界，2016，（26）：94-95。
[2] 朱未. 高速公路隧道工程施工技术探析[J]. 黑龙江交通科技，2015，（04）：152。
论文作者:邓美香
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/10
标签：隧道论文; 超前论文; 围岩论文; 注浆论文; 钢管论文; 洞口论文; 地质论文; 《基层建设》2017年第11期论文;