在隧道施工中洞口的邊、仰坡處理采用注漿錨桿對巖層進行加固，通過注漿，提高邊、仰坡巖體的內(nèi)摩擦系數(shù)；采用錨網(wǎng)噴來進行邊仰坡加固，可防止地表水、雨水滲入邊仰坡，增加圍巖的不穩(wěn)定因素，引起坍塌，影響洞內(nèi)施工。本文通過陜西省小康高速公路大棕坡隧道工程實例，介紹隧道洞口長管棚超前支護的施工技術(shù)及施工時的注意事項。
　　
　　1.大棕坡隧道工程簡介
　　大棕坡隧道單洞長3180米，隧道地理位置處于南秦嶺印支褶皺帶留壩――白河褶皺束東段，屬秦嶺南側(cè)中低山地和溝谷地貌，地形起伏大，山勢陡峻，溝谷斜坡基巖裸露，溝底基巖埋深較淺。隧道所穿越的山體巖層結(jié)構(gòu)復雜，褶皺斷層交錯分布無規(guī)律性，地下水豐富，隧道圍巖變化頻繁。
　　2.長管棚施工施工要點
　　2.1 排水和邊仰坡施工
　　洞口仰坡穩(wěn)定地層，擇增設環(huán)形截水溝一道，攔截地表水；建立枝狀排水系統(tǒng)，使地表水盡快順暢地排出洞口不穩(wěn)定范圍，以防積水下滲。
　　在隧道施工中洞口的邊、仰坡處理采用注漿錨桿對巖層進行加固，通過注漿，提高邊、仰坡巖體的內(nèi)摩擦系數(shù)；采用錨網(wǎng)噴來進行邊仰坡加固，可防止地表水、雨水滲入邊仰坡，增加圍巖的不穩(wěn)定因素，引起坍塌，影響洞內(nèi)施工。具體做法是：刷坡――初噴――打注漿錨桿――掛網(wǎng)――復噴。
　　2.2 施作護拱作為大管棚導向墻
　　根據(jù)隧道洞口的地址情況，為了保證隧道進洞的安全和洞口淺埋段的施工安全，洞口前端采用2m長護拱作為大管棚導向墻和φ89×8mm的鋼管作為超前支護。
　　洞口段開挖及防護：地表注漿同時進行洞口段開挖及防護，為便于鉆機鉆孔、注漿作業(yè)，在作護拱前，土石開挖應分臺階進行，上臺階高度在起拱線附近作為管棚施作平臺，平臺高度（指鉆孔軸心至鉆機底座距離）、長度根據(jù)鉆孔設備和管棚鋼管最長節(jié)長度確定，在施作護拱范圍內(nèi)，挖機挖至一定標高后由人工修整為設計要求形狀作為護拱底模。
　　護拱在明洞的外輪廓線以外，緊貼洞口仰坡面，在邊仰坡開挖并防護后即可進行護拱的施工。護拱由間距為1 m的120a工字鋼拱架及50cm厚的C25模注砼組成，護拱在洞口襯砌外輪廓線以外施作；φ89×8mm鋼管單根長20m，節(jié)長分別為6m，按梅花形設置φ10mm注漿孔，孔間距150mm，入巖端加工成錐形，尾部350mm范圍內(nèi)不鉆孔作為止?jié){段，鋼管間的環(huán)向間距為40cm，外插角1°- 3°，一個護拱計33根。
　　護拱內(nèi)設三幅用20號工字鋼制作的鋼拱架為橫向支撐。首先，通過放樣確定平面位置和高程后即可安裝工字鋼，整個拱架分為3片，按60度角布置，安裝時盡量使工字鋼貼近巖面，對每榀拱架的安裝應先用鋼管、圓木等臨時固定左右2片，然后安裝中間的第三片，通過螺栓螺母將3片工字鋼連為一整體，待三榀拱架都安裝好后，調(diào)整拱架拱頂平面位置，即用φ25縱向連接鋼筋將拱架聯(lián)為一體，管棚的導向管固定在鋼拱架上并焊接成整體的構(gòu)件。
　　孔口管作為管棚的導向管，它安設的平面位置、傾角、外插角的準確度直接影響管棚的質(zhì)量。用經(jīng)緯儀以坐標法在工字鋼架上定出其平面位置；用水準尺配合坡度板設定孔口管的傾角：用前后差距法設定孔口管的外插角，外插角一般取1°-3°（仰角），這是因為角度過小，將可能導致管棚遠端下垂至隧道開挖輪廓內(nèi)影響后期施工；角度過大，管棚離開挖輪廓距離過大，管棚下方的三角土體坍塌給洞身開挖支護帶來很大困難。
　　2.3 長管棚施工及其注意事項
　　2.3.1 鉆孔 在鉆孔過程中還需注意：1）鉆孔前先檢查鉆機機械狀況是否正常；鉆孔時根據(jù)情況確定是否加泥漿或水泥漿鉆進，當鉆至砂層易塌孔時，應加泥漿護壁方可繼續(xù)鉆進；如不能成扎時，可將鉆頭直接焊接在鋼管前端鉆進；2）為避免鉆桿太長，鉆頭因自重下垂或遇到孤石鉆進方向不易控制等現(xiàn)象，開鉆上挑角度（外插角）控制在1°至3°之間，具體應并隨時量測角度和鉆進方向，有效防止插入的鋼管發(fā)生彎曲，在施作過程中加以修正；3）鉆孔速度應保持勻速，特別是鉆頭遇到夾泥夾沙層時，應控制鉆進速度，避免發(fā)生夾鉆現(xiàn)象；4）鉆孔平面誤差小于5cm，鉆孔角度誤差小于1°，并要求中心連線圓順。
　　2.3.2 掃孔和安設管棚 掃孔：用直徑為108mm巖芯管進行掃孔，目的是清除孔內(nèi)的巖碴和順通孔道。芯管長度不少于2.5m為宜，長度稍長史好。如遇下管困難，則需連續(xù)掃孔幾次，同時借助高壓空氣吹掃，直到將孔內(nèi)清掃干凈。
　　測孔驗孔：清除浮渣至孔底，用經(jīng)緯儀、測斜儀等檢測孔深、傾角、外插角等，確�？讖健⒖咨罘�合要求、防止堵孔。鉆孔測斜用經(jīng)緯儀測斜法，成孔一半時測斜，測定方法是先抽出鉆桿鉆頭，然后把專門制作的光源插入孔道，送到測定位置，用經(jīng)緯儀從孔口直接看光源，根據(jù)光源在孔內(nèi)位置及孔徑大小大致判定偏斜情況。
　　安設管棚：為使鋼管接頭錯開，加工鋼管時將鋼管進行鋼節(jié)編號，把加工了的鋼管節(jié)搭配好并做好記錄。鋼管安裝是在清好孔后開始，棚管頂進采用大孔引導和機械人工輔助相結(jié)合的工藝，即先鉆大干棚管直徑的引導孔，利用挖機的推力和技術(shù)工人的指導低速頂進鋼管，每根鋼管分三節(jié)逐節(jié)裝入，管節(jié)與管節(jié)之間用60cm長的套管內(nèi)套后焊接。接長鋼管應滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應前后錯開。同一橫斷面內(nèi)的接頭數(shù)不大于50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1 m。
　　鉆孔完成后及時安設管棚鋼管，避免出現(xiàn)塌孔，如果頂進時遇到故障，先要查清原因，必要時重新掃孔后再將鋼管頂進。鋼管逐節(jié)頂入，及時將鋼管與鉆孔壁間縫隙填塞密實，在鋼管外露端焊上法蘭盤、止?jié){閥，并檢查焊接強度和密實度，封好鋼管與巖面接觸的周圍，使注漿時漿液不外漏。
　　3. 長管棚注漿
　　3.1 注漿工藝試驗
　　影響管棚加固效果的主要因素是注漿壓力、注漿量、管距等，因此，在施工前必須進行工藝試驗并對上述各項參數(shù)做好核定。工藝試驗時，試樁鋼管數(shù)不宜少于2根，并應達到下列要求：1）掌握滿足設計管棚的各種技術(shù)參數(shù)；2）掌握注漿的均勻程度以及掌握鉆孔及地質(zhì)記錄，確定合理的技術(shù)處理措施。
　　3.2 堵孔
　　堵孔質(zhì)量的好壞，直接關(guān)系到注漿效果。堵孔包括鋼管自身的封堵和鋼管與孔壁之間空隙的封堵。鋼管自身封堵：一般在鋼管最外端1.5~2.0m范圍內(nèi)不設置注漿孔，孔口用厚度為3~5mm鋼板鑿孔焊接與注漿管等直徑小導管來封堵。鋼管與孔壁之間空隙的封堵：利用自制工具將旱強水泥砂漿塞入孔口封堵，封堵材料裝入孔內(nèi)不小于1m長度，確保封堵質(zhì)量。
　　3.3 注漿
　　1）注漿前先檢查管路和機械狀況，確認正常后做壓漿試驗，確定合理的注漿參數(shù)，據(jù)以施工；2）注漿過程中隨時檢查孔口、鄰孔、覆蓋層較薄部位有無串漿現(xiàn)象，如發(fā)生串漿，應立即停止注漿或采用間歇式注漿封堵串漿口，也可采用麻紗、木楔或錨固劑封堵，直至不再串漿時再繼續(xù)注漿：注漿過程中壓力如突然升高，可能發(fā)生堵管，應停機檢查；3）注漿采用從孔口一次性注入，為使管內(nèi)漿液飽滿密實，注漿時等排氣孔有漿液流出時，再進行終壓注漿，當注漿壓力達到2.5Mpa，并持續(xù)注漿5min以上，可停止注漿，并及時封堵注漿口，若進漿量很大，壓力長時間不升高，應重新調(diào)整漿液濃度及配合比，縮短膠凝時間；4）注漿過程中應派專人負責，填寫《注漿記錄表》，記錄注漿時間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)，觀察壓力表值，監(jiān)控連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常情況；5）注漿結(jié)束后及時清除注漿管內(nèi)漿液，并用M30水泥砂漿充填進管棚，以增強其剛度和強度。
　　待圍巖及管棚內(nèi)漿體硬化固結(jié)后（根據(jù)壓漿材料試驗確定），可先行開挖上斷面，開挖按照短進尺、多循環(huán)、及時支護的原則施工，力求最大限度地限制土體松馳變形。
　　
　　參考文獻
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