郭文合
广东鸿高建设集团有限公司 523129
摘要：笔者一直从事建筑工程有关的工作，本文主要论述了公路隧道大管棚施工技术的内容进行详谈，旨在与同行探究学习共同进步。
关键词：公路隧道；施工技术；大管棚
道路交通工程的壮大，使得我国隧道大管棚技术上了一个新的阶段，也越来越受到人们的重视。因为公路隧道建设规模的不断扩大，其修筑技术要有所提高，但仍然存在不少工程技术问题。在建设社会主义和谐社会的新时期，进一步加强公路隧道大管棚施工技术的控制，确保人民的生命安全是公路交通工程的一个主要环节。
（一）公路大管棚技术概述
大管棚是一种隧道的支护形式。通常用于洞口段。因为洞口段覆盖层较浅，使用管棚技术可加强支护，用以加固以及支护围岩，以保证安全进洞与顺利掘进。它是在隧道开挖之前沿隧道开挖断面外轮廓，以必须间隔和隧道平行钻孔，插入四周带孔的钢管，再从插入的钢管内压注水泥浆或砂浆来增加钢管外围岩的抗剪切强度，并把钢管与围岩一体化。由管棚与围岩构成棚架体系。隧道管棚是为了确保工程开挖工作面稳定而采用的超前于掌子面开挖的辅助措施的一种。它能够有效抑制围岩松动、加固管棚周边围岩以及垮塌的目的。因为管棚的支护刚度较大，使它在公路隧道中发挥着越来越重要的作用。施工时如果出现塌方事件，管棚能够起到缓冲作用，确保施工安全。
（二）隧道大管棚施工
1.钻孔施工 钻孔前，先对断面的中线以及高程进行检查，确保各开挖轮廓线完全符合设计要求。在开挖作面处，设置受力拱架，再将管棚的正确位置标记。孔口的位置和设计位置偏差不可以超过 5 cm范围。依据布置好的孔位以及钻孔的方向进行钻孔，钻孔应使用由两侧向中间的方式或是由低向高来进行。钻孔刚开始时，应该采取低压慢速的控制措施，以确保钻孔的方向。在控制好方向后，可使钻速渐渐提高，并保持正常压力。钻进过程中，若遇到大孤石，则应采取低速以及高压的方式进行。整个钻进过程都要依据地质条件的不断变化，来按时调整钻进参数。假如存在影响钻进的岩土，可采取前半段直径 125 mm 的钻头，后半段直径为 110 mm 的钻头，以方便把钢管顶入。此外若钻进过程中遇到较为复杂的地层，导致钻孔失败，则应该采取用预注浆加固钻入成孔法，也能够加长岩芯管跟管钻进。
2.洞身施工 隧道施工最先需要进行测量放线，可依据施工围岩的等级与断面的规格等状况来进行测量放线，为了避免影响后期施工的安全性，一定要做好测量工作。放线工作完成以后，就能够进行爆破、开挖以及布孔等施工作业。开挖期间要控制好超挖与欠挖的数目。若遇到方石，则可采取预裂爆破法来进行爆破。爆破工作的重点在于钻孔的角度、起爆的次序和深度等。预裂爆破时，最小抵抗线要以围岩点作为根据，让周边眼及周边眼间距中间选择出来，同时对药量的适量性进行控制。周边眼的药量应该严格控制在要求范围内，将药量按照设计要求布置到炮眼之中。对于周边眼，要采取直径较小的低爆速炸药。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在开挖初期支护时，为了避免有任何收缩或是下沉等变化，则必要密切注意每项重复性的施工，是否能够严格控制流程按规范进行，特别是对于软弱围岩的施工。
3.套拱施工 套拱施工时，管棚固定墙混凝土的强度一定得到确保，。在明洞轮廓线外进行施工操作，操作时一定与掌子面紧紧结合在一起。将符合规定的型钢所制成的钢拱架，埋入到套拱中来作为横架，然后进行焊接，让横架和管棚钢管形成一个体系，支撑采用钢管搭架。依据方向要求对孔口管和布筋进行安装，对布筋的角度、孔口管以及位置进行确定，然后进行套拱混凝土施工。需要特别的是，在管棚施工时，要先把钢花管开孔，然后再利用套管机进行施打和注浆，最后施打无孔钢管。
（三）公路隧道的大管棚施工技术分析
1.管棚注浆施工 钢管安装施工以及钻孔施工都完成后就能够开始注浆施工。在注浆施工中能够使用以下工艺技术。（1）注浆时先注稀浆后注浓浆，当注浆量达到一定的界限时渐渐减少灌注量。若出现串浆或是跑浆现象，可使用隔孔灌压工艺加以解决。本工程在实际注浆的过程中运用了挤压式注浆泵，若发现套拱或是围岩中漏出部分浆液，或是注浆压力已经达到1.9MPa～2.0MPa，则停止注浆。（2）安装好管棚后，按时把孔口阀旋上，检查好孔口阀的紧密性后可连接施工中必要使用的注浆管路。之后使用压水法对管路进行检查，确定管路没有出现漏水现象后再对围岩渗透性进行核实。配制浆液的过程中严格按照设计注浆参数，配合比或注浆压力等。考虑到浆液扩散和岩石裂隙的具体情况，在现场配制的过程中可依据实际状况对配合比进行适当调整。配制时可可以随便更改加料速度以及顺序，避免造成浆液结块。（3）因为这工程的围岩结构具有多样性的特点，且围岩中存在大量孤石或是粘土，所以在施工中无法保证浆液可以达到工程设计值的90%以上，同时发现各个钻孔的实际注浆量存在比较大的差别，注浆量最小值为0.75t，用时0.5h，注浆量的最大值为4.2t，用时3.5h。
2.设计参数与施工准备 为了有效控制大管棚施工过程和施工质量，这工程采取的设计参数如下：采用直径为110mm的无缝钢管，节长6.5m，管长50m，壁厚6.0mm。钢管间距为0.5m，外插角控制在1°～2°之间，钢管数量共为40根。在注浆时采取的施工材料为M20型水泥砂浆，将水灰比控制在1：1～1：1.5之间。
（四）大管棚施工工艺
1.施工前的准备工作（1）钢管加工 按照材质规定钢管进场后，按照设计要求制作。为保证接头质量，管口加工成锥形。并以长15cm的丝扣连接。同时起导向以及连接的作用。为了有效防止浆液外流，每根钢管尾部均要求焊接止浆板止浆板适适合使用2cm厚钢板制作，中间钻有20螺纹眼，以便注浆用。
2.顶进管棚钢管 钢管在专用的管床上加工好丝扣，利用专用机械把钢管打入岩土层内，以保证钢管不易滑出孔口。钢管插进完毕后，拿出套管。钢管口和孔口周壁用水泥密封。
3.施工工艺 施作套拱→钻孔→顶进钢管→清孔→注浆
（五）施工中需要注意的问题
1.钢管连接的问题 在进行钢管或者是钢筋连接时，一定确保丝扣的长度，把钢筋笼的接头错开，一些施工人员为了施工方便，而使用对焊的形式进行焊接，这是不可取的，很容易导致到连接质量。
2.钻孔卡钻、漏风问题 隧道施工过程中地质情况较为复杂。在钻孔过程中，很容易出现钻孔卡钻或是漏风的问题。所以在钻孔时，要使用跳孔钻进以及先单后双的钻进方法，钻一个注一个，从两边向拱顶依次进行。
3.钢筋笼困难和下管棚 钢筋笼和下管棚时，若感觉困难，很可能是因为清孔不彻底，或是因为钻速过快，而导致了土体松动，出现了塌孔的问题。所以施工时要先对施工机械的各项参数以及性能进行全面了解，在施工中对钻速进行按时调整，同时做好清孔工作。
结语
一概而言，在将水泥浆注入钢管内后，管棚强钢度能够有显著加强，展现出最佳的支撑作用，但从整体施工过程来说，因为地质较为复杂，压力控制、注浆量和注浆终孔等作业难度比较高，还要积累大量实践经验方可实现大管棚施工技术的改进以及完善。
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论文作者:郭文合
论文发表刊物:《基层建设》2015年19期供稿
论文发表时间:2015/12/24
标签：钢管论文; 钻孔论文; 围岩论文; 隧道论文; 注浆论文; 浆液论文; 大管论文; 《基层建设》2015年19期供稿论文;