隧道施工方案和施工方法實用資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）

隧道施工方案和施工方法隧道施工方案和施工方法實用資料(可以直接使用，可編輯優(yōu)秀版資料，歡迎下載）一、施工方案(一)施工方案設計隧道主體工程施工前，首先完成施工便道、拌合站、鋼筋加工場、水、電供應設施及辦公、生活住房等臨時施工，并結(jié)合隧道出渣方量、運距以及環(huán)、水保等因素，合理選擇棄渣場位置。正洞施工前做好進洞準備：根據(jù)設計坡比要求及實際地質(zhì)情況，刷出邊、仰坡，并在雨季來臨前，完成截水天溝施工，做好洞口安全防護。正洞施工采用單口掘進的施工方式。根據(jù)設計要求及圍巖實際情況，合理選擇開挖方法，并以“快支護，勤量測，及時施作仰拱，二襯緊跟”的指導思想，做好后續(xù)工序施工。隧道洞門施工，待洞口拱墻二次襯砌完成后及早施作，以起到保護洞口的作用。(二)開挖方案本隧道洞門采用明挖法，其余段落均采用暗挖法施工。暗挖段采用錨噴構筑法施工，開挖采用光面爆破，Ⅲ級圍巖采用臺階法施工，Ⅳ、Ⅴ級圍巖采用全斷面法施工，圍巖較好地段采用光面爆破技術，嚴格控制超欠挖，軟弱圍巖地段采用微震光面爆破技術或非爆破開挖，以減輕對圍巖的擾動和破壞。二、施工方法(一)洞口施工1.洞口段采用邊坡、仰坡自上而下分層開挖，施工機械以挖掘機為主，盡量不采用爆破，保證不擾動原地層；洞口場地用裝載機輔以推土機整平壓實；遇堅硬石質(zhì)地層人工鉆眼爆破，運輸采用自卸車，挖方土棄往指定的棄碴場。洞口段開挖將充分考慮洞內(nèi)施工需要修建供水、供電設施及材料堆放場地和機械停放場地，合理布置。2.邊仰坡防護、邊仰坡開挖按設計坡度一次整修到位，并分層進行邊仰坡掛網(wǎng)噴錨防護，以防圍巖風化，雨水滲透而坍塌。以穩(wěn)定邊仰坡。3.隧道洞門在進洞施工正常后，適時安排施工。綜合考慮地形地質(zhì)條件,進洞施工前，先將洞外排水系統(tǒng)做好，再考慮進洞，以防對洞門造成威脅。4.明洞拱墻與洞內(nèi)相鄰的拱墻襯砌時，應同時施工連成整體；5.洞門及洞口附近的排水、截水設施應配合洞門施工盡早做好，并與洞外排水系統(tǒng)連通，以免地表水沖刷坡面。6.洞門仰坡和邊坡宜在進洞前刷好，坡度的施工允許偏差為5%；洞口土石方宜采用控制爆破施工，不得使用集中藥包爆破，以免影響仰邊坡的穩(wěn)定。7.洞口開挖避開雨季施工，先開挖并施作洞口截水溝等排水系統(tǒng)，天溝設于邊、仰坡頂以外不小于5m，其坡度根據(jù)地形設置，但不應小于3%，以免淤積。8.洞口土方及表層風化石方采用機械自上而下分層開挖，爆破石方采用短開挖、弱爆破自上而下開挖，人工修整坡面。(二)洞身開挖本隧道設計依據(jù)地質(zhì)條件共分為明挖法、臺階法、全斷面開挖法。1.明挖法先將洞門位置挖出。開挖時采用挖掘機按設計尺寸位置挖出洞門位置，避免對洞門仰坡及邊坡的擾動。施工過程中加強對仰坡的觀測，如洞門仰坡在開挖過程中有滑坡跡象，應對仰坡和邊坡采取加固措施。(1)挖出洞門位置后立即施做襯砌。明洞施工工藝圖4-1邊仰坡臨時防護不合格檢查是否符合要求排水溝的修筑清理施工現(xiàn)場放線測量明洞土石方分層開挖邊仰坡臨時防護不合格檢查是否符合要求排水溝的修筑清理施工現(xiàn)場放線測量明洞土石方分層開挖邊仰坡修整邊仰坡修整放線測量放線測量明洞砌筑明洞砌筑回填土石回填土石邊坡修整及防護工程邊坡修整及防護工程2.臺階法Ⅲ級圍巖段采用臺階法施工，周邊采用光面爆破減少對圍巖的震動以控制成形。上臺階風鉆鉆孔，挖掘機扒碴到下斷面，下臺階利用風鉆鉆孔，下斷面出碴利用裝載機裝碴，自卸汽車運碴至指定的棄碴場地。要求支護緊跟開挖，開挖后先初噴4cm厚混凝土，再根據(jù)自穩(wěn)時間合理調(diào)整支護參數(shù)，其中Ⅲ級圍巖復合加強襯砌段采用全環(huán)設置型鋼拱架及拱部設置ф50超前導管注漿支護。臺階法施工工藝流程圖4-2上半斷面開挖上半斷面開挖上半斷面初期支護上半斷面初期支護下半斷面開挖下半斷面開挖下半斷面初期支護下半斷面初期支護防水板和無紡布鋪設防水板和無紡布鋪設拱墻二次襯砌拱墻二次襯砌隧底片石砼回填隧底片石砼回填（2）臺階法施工分類圖4-3，根據(jù)圍巖的性質(zhì)選擇適當?shù)姆椒?。（a）長臺階法施工(b)短臺階法施工（c）超短臺階法施工上半斷面開挖：①用兩臂鉆孔臺車鉆眼、裝藥爆破，地層較軟時亦可用挖掘機或人工開挖。（3）臺階法施工橫斷面示意圖4-45522552152154444525525664545BB1.上斷面開挖2.上斷面支護3.下斷面開挖4.下斷面支護5.二次襯砌6.隧底填充3.Ⅳ、Ⅴ級圍巖開挖采用全斷面法（1）全斷面開挖法全斷面開挖法是將設計坑道端面內(nèi)、一定深度的巖體在一個作業(yè)循環(huán)時間內(nèi)予以挖除的方法。即一次開挖成型一定深度的毛洞，并在此后再進行支護等其他各項作業(yè)。（2）全斷面開挖法施工工藝流程圖4-5全斷面開挖全斷面開挖全斷面初期支護全斷面初期支護防水板和無紡布鋪設防水板和無紡布鋪設拱墻二次襯砌拱墻二次襯砌隧道底板隧道底板（3）全斷面開挖法的適用條件全斷面開挖法主要適用于圍巖穩(wěn)定性很好和斷面不太大的條件下。（4）全斷面開挖法的技術要點①

隨時了解開挖面圍巖的地質(zhì)情況，并椐以推斷前方圍巖的地質(zhì)情況。相應準備好應急措施，以確保施工安全。尤其應注意地質(zhì)鞒件的突然惡化（如斷層破碎帶、地下泥石流、地下溶洞、突水、瓦斯突出等）。②各工區(qū)、各工作面、各工序之間的務求在時間、空間、人員、機械設備、材料供應、后勤保障等方面的完整配套、合理組織、協(xié)調(diào)一致，動態(tài)調(diào)整，以提高施工速度，縮短施工工期。（5）全斷面法施工法橫斷面示意圖如圖4-6全斷面法施工法橫斷面示意圖4-6332221213331.全斷面開挖2.全斷面初期支護3.拱墻二次襯砌4.底板填充4.爆破設計方案（1）爆破順序圖4—7掏槽眼掏槽眼輔助眼掘進眼周邊眼底眼(2)光面爆破質(zhì)量標準：平均線性超挖10厘米以內(nèi)，炮眼痕跡保存率：硬巖≥90%中硬巖≥80%軟巖≥60%炮眼利用率：≥90%(3)爆破作業(yè)管理控制按“一標準、兩要求、三控制、四保證”的原則進行光面爆破施工?！耙粯藴省奔匆粋€控制標準?！皟梢蟆奔淬@眼作業(yè)要求和裝藥聯(lián)線作業(yè)要求。“三控制”即控制鉆眼角度、深度、密度；控制裝藥量和裝藥結(jié)構；控制測量放線精度?！八谋ＷC”即搞好思想保證，端正態(tài)度，糾正“寧超勿欠”等錯誤思想；搞好技術保證，及時根據(jù)爆破實際情況調(diào)整鉆爆設計參數(shù)；搞好施工保證，落實崗位責任制，組織QC小組活動，嚴格工序自檢、互檢、交接檢；搞好經(jīng)濟保證，落實經(jīng)濟責任制。裝藥作業(yè)采取定人、定位、定段別，做到裝藥按順序進行；裝藥前，所有炮眼全部用高壓風吹洗；嚴格按爆破設計的裝藥結(jié)構和藥量施作。嚴格按設計的聯(lián)接網(wǎng)絡實施，控制導爆索的連接方向和連接點的牢固性。(4)光面爆破施工工藝①光面爆破施工工藝流程見圖4—8光面爆破施工工藝流程圖。光爆效果檢查聯(lián)起爆網(wǎng)絡通風起爆達標繼續(xù)施工修改爆破設計沒達標放樣布眼圖4—8光面爆破施工工藝流程圖裝藥清孔鉆眼定位開眼周邊眼設計掏槽眼設計光爆參數(shù)選擇初步爆破方案地質(zhì)調(diào)查光爆效果檢查聯(lián)起爆網(wǎng)絡通風起爆達標繼續(xù)施工修改爆破設計沒達標放樣布眼裝藥清孔鉆眼定位開眼周邊眼設計掏槽眼設計光爆參數(shù)選擇初步爆破方案地質(zhì)調(diào)查②光面爆破工藝要求A.鉆爆設計a.設計原則：據(jù)地質(zhì)條件，開挖斷面、開挖進尺，爆破器材等編制光面爆破設計方案。根據(jù)圍巖特點合理選擇周邊眼間距及周邊眼的最小抵抗線，輔助炮眼交錯均勻布置，周邊炮眼與輔助炮眼眼底在同一垂直面上，掏槽眼加20cm。嚴格控制周邊眼裝藥量，間隔裝藥，使藥量沿炮眼全長均勻分布。選用低密度低爆速、低猛度的炸藥；本工程采用乳化炸藥，非電毫秒雷管采用微差爆破，周邊眼采用導爆索起爆，以減小起爆時差。b.鉆爆設計要求爆破作業(yè)由爆破工程師根據(jù)地質(zhì)條件、開挖斷面、開挖方法、掘進循環(huán)進尺、鉆眼機具、爆破器材等進行爆破設計。編制詳細的爆破作業(yè)指導書，并負責進行試驗、數(shù)據(jù)收集分析、參數(shù)調(diào)整、指導施工。采用光面爆破，合理選擇爆破參數(shù)，根據(jù)圍巖情況合理選擇中空直眼或斜眼掏槽。爆破后要求炮眼痕跡保存率：硬巖≥80％，中硬巖≥60％，并在開挖輪廓面上均勻分布，兩次爆破銜接臺階不大于15cm。每次爆破后通過爆破效果檢查，分析原因，及時修正爆破參數(shù)，提高爆破效果，改善技術經(jīng)濟指標。洞口附近爆破施工嚴格控制單位裝藥量，降低震速，確保周邊民房及其他構筑物的安全。B.掏槽方式采用中空直眼或斜眼掏槽。直眼掏槽操作較簡單，鉆孔方向易掌握；當石質(zhì)較硬、斷面較大時，采用斜眼掏槽，以便減少鉆眼數(shù)量。C.放樣布眼鉆眼前，測量人員要用紅鉛油準確繪出開挖面的中線和輪廓線，標出炮眼位置，其誤差不得超過5cm。在直線段，可用3～5臺激光準直儀控制開挖方向和開挖輪廓線。每次測量放線的同時，對上次爆破斷面進行檢查，利用《隧道開挖斷面量測系統(tǒng)》對測量數(shù)據(jù)進行處理，及時調(diào)整爆破參數(shù)，以達最佳爆破效果。D.定位開眼按炮眼布置圖正確鉆孔，對于掏槽眼和周邊眼的鉆眼精度要求比其它眼要高，開眼誤差要控制在3cm和5cm以內(nèi)。E.鉆眼嚴格按鉆爆設計實施。定人定位，周邊眼、掏槽眼由經(jīng)驗豐富的司鉆工司鉆，以確保周邊眼有準確的外插角（眼深3m時，外插角小于3°；眼深5m時，外插角小于2°），盡可能使兩茬炮交界處臺階小于15cm。同時，應根據(jù)眼口位置及掌子面巖石的凹凸程度調(diào)整炮眼深度，以保證炮眼底在同一平面上。同類炮眼鉆孔深度達到鉆爆設計要求，眼底保持在一個鉛垂面上。鉆工要熟悉炮眼布置圖見附錄三。F.清孔裝藥前，必須用由鋼筋彎制的炮鉤和小于炮眼直徑的高壓風管輸入高壓風將炮眼石屑刮出和吹凈。G.裝藥結(jié)構及堵塞方式裝藥采用分片分組按炮眼設計圖確定的裝藥量自上而下進行，雷管“對號入座”。所有炮眼均以炮泥堵塞，堵塞長度不小于20cm。周邊眼裝藥結(jié)構是實現(xiàn)光面爆破的重要條件，嚴格控制周邊眼裝藥量，采取分段非連續(xù)裝藥結(jié)構。施工時采用不耦合裝藥結(jié)構，不耦合裝藥系數(shù)控制在1.4～2.0范圍內(nèi)。根據(jù)巖石強度選用不同猛度、爆速的炸藥，有水地段及周邊眼選用乳化炸藥，其余均用2號巖石硝銨炸藥。周邊眼用φ25×200小藥卷，不耦合裝藥。5.超欠挖控制鉆爆法開挖是否經(jīng)濟、高效，關鍵是控制好超欠挖，鉆爆施工中將采取如下措施：(1)根據(jù)不同地質(zhì)情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)，完善爆破工藝，提高爆破效果。對于Ⅴ、Ⅳ類圍巖，考慮開挖線內(nèi)的預留量，爆破后機械鑿到設計開挖輪廓線。實踐證明此法對于光面爆破十分有效，可起到事半功倍的效果。(2)提高畫線、鉆眼精度，尤其是周邊眼的精度，是直接影響超欠挖的主要因素，因此要認真測畫中線高程，準確畫出開挖輪廓線。(3)提高裝藥質(zhì)量,杜絕隨意性,防止雷管混裝。(4)斷面輪廓檢查及信息反饋：了解開挖后斷面各點的超欠挖情況，分析超欠挖原因，及時更改爆破設計參數(shù)，減少誤差，配專職測量工檢查開挖斷面，超挖量（平均線性超挖）應控制在10cm（進尺3m），杜絕一味追求單循環(huán)進尺。(5)建立嚴格的施工管理：在解決好超欠挖技術問題的同時，必須有一套嚴格的施工管理制度來保證技術的實施，為此，從進洞前，制定嚴格的獎罰制度，用經(jīng)濟杠桿來調(diào)動施工人員的積極性，造成人人關心超欠挖，人人為控制超挖去努力。6.支護和超前支護(1)超前小導管施工①鉆孔：采用風鉆(YT28型)鉆孔(Ф50mm)，沿拱部開挖輪廓線夾角為150°的范圍內(nèi)布置(徑向注漿管除外)。環(huán)向間距35～40cm，鉆孔外傾角選6°。鉆孔深度應大于鋼管長度，采用錘擊或鉆機頂入，頂入長度不小于管長的90%。②安裝：導管安裝應在安設鋼格柵架后進行。加工好的導管插入已鉆好的眼孔，為充分發(fā)揮小導管的支護作用，將導管尾部焊接在已架好的鋼格柵架上。③注漿：注漿應在導管安設好并封閉工作面的情況下進行，工作面封閉采用噴砼，厚度不小于5cm。注漿采用水泥漿，根據(jù)地層情況所需要的凝結(jié)時間選定水泥漿水灰比，注漿終壓力不小于設計。④注意事項a.正確布設導管孔，并控制好外傾角和孔深；b.注漿前要封閉工作面，并用止?jié){塞防止漏漿、跑漿；c.注漿順序為由拱腳向拱頂進行；d.防止?jié){液溢出有效注漿范圍。如發(fā)現(xiàn)注漿量持續(xù)增長而注漿壓力穩(wěn)定時應停止?jié){等待一段時間后再注。(2)超前小導管施工工藝流程圖見圖4—9。圖4—9超前小導管施工工藝框圖砼封閉開挖面砼封閉開挖面沿周邊布孔沿周邊布孔鉆孔鉆孔小導管加工插入小導管小導管加工插入小導管漿液準備注漿漿液準備注漿開挖開挖7.初期支護（1）架立鋼架①鋼架的制作鋼架在加工場現(xiàn)場冷彎制作，按1∶1比例在工作臺上放樣。鋼架分段制作，按單元焊制后，運至現(xiàn)場安裝。做到尺寸準確，弧形圓順。允許偏差為:矢高、弧長±20mm，架長±20mm；鋼筋焊接(或搭接)長度滿足規(guī)范要求；焊接成型時，讓鋼架兩側(cè)對稱進行，鋼架主筋對稱中心與軸線重合，接頭處相鄰兩節(jié)圓心重合，連接孔位置準確。鋼架加工后先試拼，檢查有無扭曲現(xiàn)象，接頭連接每榀之間可以互換，斷面尺寸允許偏差±20mm，扭曲度20mm。鋼架單元組裝，將各單元主筋、加強筋、架立筋及接頭鋼板焊接成型，單元間用螺栓連接，堆放和運輸時不得損壞和變形。②鋼架的安裝安裝工作內(nèi)容包括：定位測量、安裝前的準備和安放。A.定位測量首先測定出線路中線，確定高程，然后再測定其橫向位置；鋼架設于曲線上時，安設方向為該點的法線方向；安設于直線上時，安設方向與線路中線垂直。安裝位置的允許偏差為:距線路中線位置支距不大于3cm，垂直度5%，前后兩榀間距±10cm，矢高積累＋5cm。B.安設前的準備工作運至現(xiàn)場的單元鋼架分單元堆碼，安設前進行斷面尺寸檢查，及時處理欠挖侵入凈空部分，保證鋼架正確安設，鋼架外側(cè)有不小于5cm的噴射混凝土，安設拱腳或墻腳前，清除墊板下的虛碴，將鋼架置于原狀巖石上，在軟弱地段，采用拱腳下墊鋼板的方法。（2）掛鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)制作采用半成品網(wǎng)片拼接掛網(wǎng)。按設計要求網(wǎng)片的寬度按鋼架的間距預制，網(wǎng)片重量控制在100kg左右，同時用在墻部網(wǎng)片應一側(cè)帶鉤（如下圖4—10），從上而下方便掛鉤。初噴砼巖面初噴砼巖面鋼筋網(wǎng)鋼筋網(wǎng)圖4—10（3）噴混凝土①材料選擇：水泥優(yōu)先選用普通硅酸鹽水泥，標號不低于32.5號，砂采用堅固耐久的中粗砂，細度模數(shù)大于2.5，且泥土雜物含量不大于3%，含泥量不大于5%，云母含量不超過2%，硫化物與硫酸鹽(折算為SO3)含量不大于1%(重量)，有機物含量用比色法試驗，顏色不深于標準色；石子采用堅固耐久的碎石，粒徑不大于15mm，用前應過篩，其飽和極限抗壓強度與砼設計標號之比，碎石不小于200%；碎石、卵石中針狀顆粒含量不大于15%，卵石中泥土、雜物含量不大于1%；硫化物和硫酸鹽(折算為SO3)含量不大于1%，石粉含量不大于2%，有機物含量用比色法試驗，顏色不深于標準色。(以上有害物質(zhì)含量均以重量計)。②外加劑：速凝劑、減水劑、早強劑。減水劑早強劑可根據(jù)本地區(qū)材料市場采購；速凝劑應使用液體速凝劑。③噴射砼配合比設計原則選擇噴射砼的配合比，既要考慮砼強度和其它物理力學性能的要求，又要考慮施工工藝的要求。設計強度C25，與圍巖的粘結(jié)力，Ⅲ級圍巖不低于0.8MPa，Ⅳ、ⅤⅢ級圍巖不低于0.5MPa。重量配合比：水泥：(砂+石)＝1／4～1／4.5；水灰比0.4～0.45；含砂率：45～55%；水泥用量350～420kg/m3。④噴射工藝流程見4—11《噴射砼施工工藝框圖》。噴射砼施工工藝流程圖4—11前期準備前期準備施噴面清洗計量配料拌和砂、石、水泥砼拌和裝運噴料現(xiàn)場施噴綜合檢查合格結(jié)束復噴補強不合格A.噴體達到一定強度后可用錘擊聽聲，對空鼓脫殼處及時進行處理。B.鉆眼量測，厚度不夠處補噴。C.及時測定回彈率和實際配合比，以指導下步施工。D.作噴體試件進行力學試驗。（4）錨桿施工隧道錨桿類型為φ22mm砂漿錨桿。①φ22砂漿錨桿錨桿采用Ⅱ級鋼，錨桿墊板采用A3鋼，用M16螺母連接。錨桿鉆孔前根據(jù)設計要求和圍巖情況，定出孔位，作出標記。鉆孔應圓而直，其孔徑和孔深符合設計要求，孔內(nèi)積水和巖粉應吹洗干凈；錨桿孔口巖面應整平，并使巖面與鉆孔方向垂直，如不垂直，安裝錨桿時可用特制墊板調(diào)整，使托板密貼巖面。錨桿安裝后要定時檢查，發(fā)現(xiàn)松動及時緊固。②錨桿施工要點及注意事項A.孔位應按設計布置，偏差小于10cm，孔深誤差±10cm。B.鉆孔直徑應大于錨桿直徑15mm。C.鉆孔本身應成直線，不應彎曲。方向應沿隧道周邊徑向，并根據(jù)巖層節(jié)理、產(chǎn)狀予以調(diào)整，不得平行于巖面。D.灌孔前應清孔，順錨桿孔用高壓風清除孔內(nèi)積水、巖粉、碎屑等雜物。E.砂漿應隨備隨用，在砂漿初凝前應使用完。F.注漿應使用灌漿罐和注漿管，孔口壓力小于0.4MPa。順著錨桿孔注漿，直到孔口有漿液流出為止。G.錨桿插入長度不得小于設計長度。H.錨桿插入后不得隨意敲擊，三天內(nèi)不準懸掛重物。K.每100根錨桿應隨機抽樣三根，作拉拔試驗，以了解錨桿的錨固質(zhì)量。J.施作錨桿時，同時應預埋格柵鋼架的定位錨桿。8.二次襯砌施工（1）仰拱及填充仰拱超前于二次襯砌施工，仰拱、填充采用搭設移動式棧橋進行施工，Ⅳ級圍巖一次施工長度12m，Ⅴ級圍巖一次施工長度9m。第一步：棧橋安裝就緒，允許各種車輛通過，準備橋下仰拱作業(yè)。第二步：橋下仰拱作業(yè)，各種車輛正常通過，橋下橋下互不干擾。第三步：仰拱施工結(jié)束，坡橋在液壓油缸作業(yè)下升起，離開地面，同時行走輪下降，行走輪接地后油缸繼續(xù)伸長，行走輪逐漸將整個棧橋撐起。第四步：啟動行走電機，行走輪旋轉(zhuǎn)，帶動棧橋向前移動，棧橋行走12米。第五步：棧橋行走到位后，行走輪支撐油缸收縮，當棧橋完全由棧橋橋墩支撐時停止，此時放下坡橋，完成棧橋準備工作。具體操作：先使用挖機清理施工段的大部分底碴，搭設棧橋，棧橋底面高度比已施工的仰拱填充面高20cm，然后人工清理隧底、檢查斷面尺寸及標高、安裝棧橋的支承墩和仰拱填充砼的端頭模板，模板采用鋼模，灌筑砼。砼集中拌合，泵送砼入模。仰拱全斷面一次澆灌完成后，填充砼采取罐車直接運到施工地點卸料澆注，插入式搗固棒進行搗固。仰拱砼所采用的水泥、外加劑必須符合技術規(guī)范的規(guī)定。仰拱砼所采用細骨料、粗骨料、砼中氯離子含量、礦物摻合料、砼中的總堿含量、砼拌和用水、配合比設計的檢驗以及抗壓強度試件取樣、留置及強度等級的檢驗應符合技術規(guī)范的規(guī)定。仰拱厚度及各部尺寸應符合設計要求，并采用無損檢測法進行檢測。仰拱拱座與邊墻及水溝連接應符合設計要求，拱座應與墻基同時澆筑。施作仰拱砼前應清除隧底虛碴、淤泥積水和雜物，超挖部分應采用同級砼回填。仰拱砼應分段連續(xù)澆筑，一次成型，不留縱向施工縫。仰拱表面應平順，確保水流暢通，不積水。仰拱施工后應及時施作填充和鋪底，頂面高程和坡率應符合設計要求。（2）拱墻拱墻二次襯砌采用全斷面襯砌臺車施工，為便于全斷面二次襯砌臺車施工，在仰拱（填充）施工后應先施做矮邊墻，為美觀考慮，矮邊墻與二次襯砌邊墻的接縫控制在水溝蓋板底面高程。矮邊墻采用人工架立組合鋼模板、泵送砼入模施工。襯砌臺車立模：立模前在矮邊墻上畫出臺車模板腳線標高，臺車到位立好模后，檢查臺車模板腳線標高，模板是否與矮邊墻密貼，擋頭板是否撐牢等。臺車兩側(cè)設帶螺旋千斤頂?shù)男蓖戎?，既保證砼施工時不中斷運輸作業(yè)，又保證灌筑砼時臺車不跑模移位。為與隧道防排水系統(tǒng)防水分區(qū)配套，決定采用12m長全液壓襯砌模板臺車；砼采用8～10m3的砼罐車運輸，砼輸送泵泵送入模，插入式搗固棒進行搗固密實。選定合理的砼配合比，防止砼在罐車內(nèi)凝固，堵塞輸送管，影響施工進度及質(zhì)量。在保證設計強度和質(zhì)量的情況下，提高早期強度，保證拆模工序正常進行。采用合適的坍落度，保證有效的泵送高度和長度。泵送砼時左右均勻進行，砼灌注間斷時間小于1.5h。①襯砌模板襯砌模板臺車必須按照隧道內(nèi)凈空尺寸進行設計與制造，設計制造時應考慮施工誤差、貫通測量調(diào)查及預留沉落等因素。鋼結(jié)構及鋼模必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，能承受所澆筑砼的重力、側(cè)壓力及施工荷載，經(jīng)驗收合格后方可投入使用。模板安裝必須穩(wěn)固牢靠，接縫嚴密，不得漏漿。模板與砼的接觸面必須清理干凈并涂刷隔離劑。澆筑砼前，模板內(nèi)的積水和雜物應清理干凈。二次襯砌在初期支護穩(wěn)定前施工的，拆模前的砼強度應達到設計強度等級的100%；二次襯砌在初期支護穩(wěn)定后施工的，拆模前的砼強度應達到8MPa。拆除非承重模板時，砼強度不得低于2.5MPa，并應保證其表面及棱角不受損傷。預埋件和預留孔洞的設置應符合設計要求。②鋼筋鋼筋進場檢驗必須按批抽取試件做力學性能和工藝性能試驗，其質(zhì)量符合技術規(guī)范的規(guī)定和設計要求。鋼筋的品種、級別、規(guī)格和數(shù)量，連接方式必須符合設計要求。鋼筋接頭的技術條件和外觀質(zhì)量應符合技術規(guī)范的規(guī)定。鋼筋焊接接頭，應按批抽取試件作力學性能檢驗，其質(zhì)量必須符合技術規(guī)范的規(guī)定和設計要求。承受靜力荷載為主的直徑為28～32mm的帶肋鋼筋采用冷擠壓套筒連接接頭，應按批抽取試件作力學性能檢驗，其質(zhì)量必須符合技術規(guī)范的規(guī)定和設計要求。鋼筋應平直、無損傷，表面不得有裂紋、油污、顆粒狀或片狀銹蝕。鋼筋的加工應符合設計要求。鋼筋接頭應設置在承受應力較小處，并應分散布置。配置在“同一截面”內(nèi)受力鋼筋接頭的截面面積，占受力鋼筋總截面面積的百分率，應符合設計要求。鋼筋的安裝及保護層厚度允許偏差應符合技術規(guī)范的規(guī)定。③混凝土水泥進場時，必須按批對其品種、級別、包裝或散裝倉號、出廠日期等進行驗收，并對其強度、凝結(jié)時間、安定性進行試驗，其質(zhì)量必須符合技術規(guī)范和設計的規(guī)定。任何新選貨源或使用同廠家、同批號、同品種的水泥達3個月及出廠日期達3個月的水泥，應進行燒失量、氧化鎂、三氧化硫、細度、凝結(jié)時間、安定性、強度及堿含量等試驗。防水砼所用的水泥應符合技術規(guī)范和設計規(guī)定，水泥強度等級應符合設計要求；所用細骨料應按批進行檢驗，其含泥量、泥塊含量、顆粒級配、細度模數(shù)、堅固性指標應符合技術規(guī)范的規(guī)定。所用粗骨料應按批進行檢驗，其顆粒級配、壓碎指標值、針片狀顆粒含量應符合技術規(guī)范的規(guī)定。外加劑進場時，必須按批對減水率、凝結(jié)時間差、抗壓強度比進行檢驗，其質(zhì)量必須符合技術規(guī)范和有關環(huán)境保護的規(guī)定。鋼筋砼結(jié)構中，各種原材料（水泥、骨料、礦物摻和料、外加劑和水等）中氯離子含量應符合技術規(guī)范的規(guī)定。砼摻用的礦物摻合料，應按批對細度、含水率、需水量比、抗壓強度比進行檢驗，其質(zhì)量應符合技術規(guī)范的規(guī)定。拌制砼宜采用飲用水，當采用其他水源時，水質(zhì)應符合技術規(guī)范的規(guī)定。配合比應根據(jù)原材料性能、砼的技術條件和設計要求，按技術規(guī)范規(guī)定，通過試驗后確定，試配時不得隨意提高砼強度等級。防水砼的配合比設計應增加抗?jié)B性能試驗，試配時按照技術規(guī)范的規(guī)定，其抗?jié)B水壓值應比設計值提高0.2MPa，摻引氣劑的砼還應進行含氣量試驗。每立方米砼的水泥和礦物摻合料總量應符合設計要求和技術規(guī)范的規(guī)定。最大水膠比、砂率、砼含氣量應符合技術規(guī)范的規(guī)定。砼強度等級必須符合設計要求，襯砌應采用同條件養(yǎng)護試件檢測實體強度，砼強度試件應在砼的澆筑地點隨機抽樣制作。砼拌合物的坍落度應符合設計配合比要求，防水砼的坍落度應符合設計配合比要求，并應控制在100～210mm范圍內(nèi)。隧道襯砌的厚度嚴禁小于設計厚度。隧道超挖回填必須符合設計要求。墻腳以上1m范圍內(nèi)和整個拱部的超挖部分應采用同級砼進行回填。砼拌制前，應測定砂、石含水率，并根據(jù)測試結(jié)果和理論配合比調(diào)整材料用量，提出施工配合比。當遇雨天或含水率有顯著變化時，應增加含水率檢測次數(shù)。砼澆筑完畢后，應按施工技術規(guī)范要求及時采取有效的養(yǎng)護措施。9.防排水施工隧道防水必須達到國家標準《地下工程防水技術規(guī)范》（GB50108-2001）規(guī)定的一級防水等級標準。隧道的防排水遵循“防、排、截、堵結(jié)合，因地制宜，綜合治理”的原則對地表水和地下水均作妥善處理，達到防水可靠、排水通暢、經(jīng)濟合理的目的，洞內(nèi)外形成一個完整的排水體系。施工符合《鐵路隧道結(jié)構防排水施工作業(yè)指南》的有關要求。對隧道施工及運營排水可能影響周圍環(huán)境地段，采取“以堵為主，限量排放”的原則，以防止水土流失、降低圍巖穩(wěn)定性及造成農(nóng)田灌溉和生活用水困難等后患。隧道開挖前施作洞口排水系統(tǒng)，施工期間將隧道劃分為各施工工區(qū)，結(jié)合該隧道輔助坑道布置情況，排水方式為順坡施工地段，以自然排水為主，利用潛水泵將開挖面水抽至襯砌段排水溝自然排水至洞外污水處理池凈化后排放；反坡施工地段，在底部設泵站水倉，正洞掌子面積水采用移動潛水泵將水抽至就近泵站內(nèi)，由工作泵將泵站內(nèi)水經(jīng)管路抽排至下一級泵站，如此接力抽排接力將水抽排至洞外經(jīng)凈化處理后排放。雙線隧道設置雙側(cè)水溝加中心暗管排水。洞身地下水富集地段采用超前探孔探水，對發(fā)育的Ⅳ級圍巖和Ⅴ級圍巖的軟弱破碎地帶，采用超前預注漿措施加固地層和堵水，對地下水排放對地表生態(tài)環(huán)境影響大或可能產(chǎn)生突水、突泥的，采用超前帷幕注漿堵水。隧道防水主要是利用混凝土的自防水能力，混凝土的的抗?jié)B等級不得低于P6，對地下水發(fā)育隧道可采用防水混凝土。隧道初期支護與二次襯砌間拱墻鋪設防水隔離層，防水板與無紡布結(jié)合使用，以增加防水的可靠性。環(huán)向施工縫采用中埋式橡膠止水條（帶）及外貼式止水帶組成的復合防水結(jié)構，縱向施工縫設鋼邊橡膠止水帶及外貼式止水帶組成復合防水結(jié)構；變形縫設中埋式橡膠止水帶、外帖式止水帶及嵌縫材料組成復合防水結(jié)構，并根據(jù)隧道地下水的發(fā)育情況，對圍巖注漿進行防水。防水層鋪設利用軌行式作業(yè)平臺施作。監(jiān)控量測表明支護變形已基本趨于穩(wěn)定且凈空滿足二次襯砌厚度、支護表面平整經(jīng)探地雷達檢測初期支護及背后密實，滿足質(zhì)量要求后鋪設防水板。防水層鋪設作業(yè)區(qū)不得進行爆破，防止飛石損壞防水層結(jié)構。在襯砌臺車就位前，對防水層進行全面檢查，鋪設過程中對接縫進行充氣檢查。防水層施工與二次襯砌混凝土灌筑之間相距25m左右。（1）防水層鋪設利用軌行式作業(yè)平臺施作。監(jiān)控量測表明支護變形已基本趨于穩(wěn)定且凈空滿足二次襯砌厚度、支護表面平整經(jīng)探地雷達檢測初期支護及背后密實，滿足質(zhì)量要求后鋪設防水板。防水層鋪設作業(yè)區(qū)不得進行爆破，防止飛石損壞防水層結(jié)構。在襯砌臺車就位前，對防水層進行全面檢查，鋪設過程中對接縫進行充氣檢查。防水層施工與二次襯砌混凝土灌筑之間相距25m左右。①防水層鋪設工藝防水層鋪設利用軌行式作業(yè)平臺施作。監(jiān)控量測表明支護變形已基本趨于穩(wěn)定且凈空滿足二次襯砌厚度、支護表面平整經(jīng)探地雷達檢測初期支護及背后密實，滿足質(zhì)量要求后鋪設防水板。防水層鋪設作業(yè)區(qū)不得進行爆破，防止飛石損壞防水層結(jié)構。在襯砌臺車就位前，對防水層進行全面檢查，鋪設過程中對接縫進行充氣檢查。②施工準備及基面處理徹底清除各種異物，如：石子、沙粒等，做到初期支護表面平整干凈。不能出現(xiàn)酥松、起砂、較大的明顯的凹凸起伏。鏟除各類尖銳突出物體，如：鋼筋頭、鐵絲、凸出在作業(yè)面上的各種尖銳物體。根據(jù)圖紙高程尺寸，定好基準線，準確無誤地按線下料。施工設備如焊接機、檢漏器、熱風槍、電閘箱等，在工作前要做好檢查和調(diào)整。確保設備正常運行，達到焊接要求，保證工程質(zhì)量。③防水板材的焊接板材采用雙縫熱熔自動焊接機焊接。依據(jù)板材的厚度和自然環(huán)境的溫差調(diào)整好焊接機的速度和焊接溫度進行焊接。焊接完后的卷材表面留有空氣道，用以檢測焊接質(zhì)量。檢查方法：用5號注射針與壓力表相接，用打氣筒進行充氣，在0.2MPa壓力作用下5min不小于0.16MPa。否則補焊至合格為止。A.防水板材的鋪設、固定根據(jù)實際情況下料，按基準線鋪設防水板；用防水板材專用塑料墊和鋼釘把緩沖層固定在基面上，應用暗釘圈焊接固定塑料防水板，最終形成無釘孔鋪設的防水層。如圖4—12。圍巖噴射混凝土金屬墊片專用射釘熱熔襯墊防水板圍巖噴射混凝土熱熔襯墊金屬墊片專用射釘圍巖噴射混凝土金屬墊片專用射釘熱熔襯墊防水板圍巖噴射混凝土熱熔襯墊金屬墊片專用射釘在清理好的基面上鋪設固定土工布墊層。在噴射砼隧道拱頂部標出隧道縱向的中心線，再使裁剪好土工布墊層中心線與噴射砼上的標志相重合，從拱頂部開始向兩側(cè)下垂鋪設，用射釘固定墊片將土工布固定在噴射砼面上。水泥釘長度不得小于50mm，平均拱頂3～4個/m2，邊墻2～3個/m2。鋪設固定防水板先在隧道拱頂部標出隧道縱向的中心線，再使防水卷材的橫向中心線與這一標志相重合，將拱頂部的防水卷材與熱融襯墊片焊接，再同土工布墊層一樣從拱頂開始向兩側(cè)下垂鋪設，邊鋪邊與熱融襯墊焊接。鋪設時要注意與與土工布密貼，并不得拉得太緊，一定要留出余量。將防水板專用融熱器對準熱融襯墊所在位置進行熱合，一般5S即可。兩者粘結(jié)剝離強度不得小于防水板抗拉強度。B.橡膠止水帶襯砌拱架調(diào)整完畢后，將止水帶卡在堵頭模板中間，堵頭模板由兩塊模板拼成。止水帶由拱頂向下環(huán)向布置，不斷開。止水帶對稱安裝，伸入模內(nèi)和外露部分寬度應相等，為保持止水條平直，沿環(huán)向每0.5m設一φ6mm短鋼筋托平。C.施工注意事項:安裝止水帶以細鐵絲懸吊于鋼筋上固定位置，在頂部水平安裝時使止水帶形成盆式，以避免止水帶下的氣體在混凝土澆筑時無法逸出，形成孔隙。止水帶設置時不可翻轉(zhuǎn)、扭曲，如發(fā)現(xiàn)破損立即更換。在混凝土澆筑前應避免止水條被污物和水泥砂漿污損，表面有雜質(zhì)須清理干凈，以免混凝土與其咬合不緊密造成滲水通道，導致變形縫、施工縫漏水。接觸止水帶的混凝土不應出現(xiàn)粗集料集中和漏振現(xiàn)象。止水帶應就位準確、安裝牢固，模板的端板應做成廂形，在澆注一側(cè)混凝土時保護止水帶的另一側(cè)翼不受到破壞。止水帶的端頭離周圍鋼筋的距離不小于20mm，縱向固定間距不大于250mm。D.軟式透水管盲溝a.布設位置透水管盲溝設在初期支護與復合防水層之間，環(huán)向透水管盲溝在邊墻底部與隧道洞內(nèi)水溝相連，縱向間距6-12m/環(huán)。縱向透水管盲溝在防水卷材下端泄水孔標高處與側(cè)溝相連?？v向盲溝每10m設一段。按設計位置布設盲管。為防止透水管侵占襯砌厚度，噴混凝土時預埋一根φ100mm鋼管，噴畢后拆下鋼管，在噴混凝土上形成一圓槽以利透水管安設。b.固定在混凝土面上固定的方法是：在盲管兩側(cè)用射釘槍打入鋼釘，鋼釘上系細鐵線固定透水管。隧道拱墻防水層與初期支護間環(huán)向設φ50mm透水盲管，墻腳縱向設φ50mm透水盲管，墻腳縱向、拱墻環(huán)向盲管與墻腳泄水孔采用三通管連接。施工時，用5cm的錨固釘及PE板窄條將軟式透水管固定在支護面上，縱向、環(huán)向每隔50cm固定一處。④洞口排水洞門頂部設截水天溝，以形成完善的防排水系統(tǒng)。天溝設于邊、仰坡頂以外5～10m，其坡度根據(jù)地形設置，但不應小于3%，以免淤積。參考文獻[1]鐵道第二勘測設計院主編．中華人民共和國行業(yè)標準《鐵路隧道設計規(guī)范》．北京：中國鐵道出版社，2001年7月[2]鐵道部第二勘測設計院主編．鐵路工程設計技術手冊·隧道．北京：中國鐵道出版社，1999年6月[3]馮衛(wèi)星，吳康寶．鐵路隧道設計．成都：西南交通大學出版社，1998年3月[4]鐘桂彤．鐵路隧道．北京：中國鐵道出版社，1990年4月[5]李德武．隧道．北京：中國鐵道出版社，2004年4月[6]路仲希．鐵路工程施工組織設計．北京：中國鐵道出版社，1988年1月[7]鐵道部專業(yè)設計院等主編．鐵路隧道結(jié)構物設計計算叢書《洞門》．北京：中國鐵道出版社，1990年3月[8]鐵道部專業(yè)設計院主編．中華人民共和國鐵道部標準圖：雙線電化鐵路隧道門，圖號專隧(01)0013．北京．2001年[9]鐵道部專業(yè)設計院．中華人民共和國鐵道部標準圖：雙線電化鐵路隧道復合式襯砌，圖號專隧(01)0014．北京．200隧道超前支護施工方法序號支護類型施工方法適用地層常用管徑(mm）1管棚支護泥漿循環(huán)跟管鉆進法松散粘土層、粉土層、淤泥層、沙層、回填土層、強風化巖層φ108、φ133、φ146、φ1592風動力跟管鉆進法濕陷性黃土地層φ108、φ1593潛孔錘沖擊成孔送管法弱—中風化巖層、夾碎石強風化地層φ108、φ1594潛孔錘跟管鉆進法卵石、碎石地層、卵石、碎石夾層及塌方現(xiàn)場φ108、φ127、φ1595管幕工法粘土層、沙層、淤泥層、回填層及強風化地層φ300-φ5006水平旋噴樁沙層、粘土層、粉細沙層、淤泥層、回填土層φ500-φ8007水平旋噴攪拌樁松散均勻的粘土層、粉細沙層、淤泥層、回填土層、富含水地層。φ500-φ10008凍結(jié)管施工淤泥層、流沙層等不穩(wěn)定的含水地層φ89、φ108隧道開挖預支護的管棚法

一、管棚法的基本概念

管棚工法是隧道開挖施工中用以防止掌子面坍塌并限制圍巖變形的一種預支護手段。其主要原理是在隧道開挖之前，沿著隧道開挖輪廓線外的設定部位水平鋪設鋼管，并可以通過鋼管向圍巖注漿，對管棚周圍的圍巖進行加固，使管棚成為隧道后續(xù)開挖的防護傘（棚），達到安全施工的目的。管棚工法最早是作為山嶺隧道施工的一種輔助方法，當隧道穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層、涌水、涌沙等地段時，管棚及其超前注漿對隧道的穩(wěn)定起到了保護作用。管棚作為隧道頂部和邊墻的超前預支護，可以有效防止掌子面的坍塌及地層過量變位，為隧道開挖提供安全保障。同時管棚施工快、安全性高，被認為是隧道施工中預防事故的最有效、最合理的輔助措施之一。

二、隧道開挖預支護中采用管棚工法的原因

隧道開挖過程中，經(jīng)常會遇到破碎帶、松散帶、軟弱地層、涌水、涌沙等地段，在這類地質(zhì)條件下進行開挖，如果不進行超前預支護，很容易出現(xiàn)坍塌情況，導致安全事故，不僅給相關企業(yè)造成經(jīng)濟損失，增加工程成本，而且極大地影響工程施工進度和施工質(zhì)量。在隧道施工下穿既有線路或建筑物及河流、湖泊的開挖前，如果不進行超前預支護，很容易造成隧道上既有線路或建筑物的沉降以及河流、湖泊涌水而帶來各種安全隱患。對于隧道施工過程中遇到上述情況時，早期隧道開挖時，主要采用插板法、小導管超前注漿法、淺層地表錨桿注漿加固法等進行超前預支護。但這幾種支護工法都有一些不足之處，就是支護范圍和深度有限、加固強度不足，難以形成高強度支護整體，而且往往需要多個循環(huán)才能穿越需支護地層段，這樣，不僅造成現(xiàn)場窩工、停工等情況，嚴重影響施工進度，而且有時其安全性也難以保證。

隨著施工技術的不斷改進，管棚工法得到了普遍的利用。特別是在導向跟管鉆進等技術及多種新的施工工藝引入后，管棚施工的精度、打設長度、沉降控制及施工工效有了長足的發(fā)展。管棚工法是采用專用鉆機將鋼管沿隧道開挖輪廓線外一節(jié)一節(jié)地打入需支護的地層中的預定位置，然后進行注漿，通過漿液在圍巖中的擴散，形成一個類似鋼筋混凝土的拱形帷幕，從而達到支護開挖線外側(cè)圍巖的作用。

三、管棚工法的優(yōu)點

管棚工法與前期超前預支護工法相比，具有明顯的優(yōu)點，主要表現(xiàn)在以下幾方面：

（一）管棚工法所采用的鋼管具有較高的鋼性強度，而且管徑相對較大，能夠承載較大上部負荷。

（二）管棚工法的注漿可以使?jié){液在管棚鋼管周圍沿著土體縫隙進行擴散，不僅能起來加固土體的作用，而且還能起到一定的止水效果。

（三）管棚工法打設的鋼管長度較大。目前施作管棚長度可以達到100m以上，這樣可以大大地減少預支護循環(huán)次數(shù)，加快施工進度。

（四）管棚工法能夠通過專用導向儀精確控制管棚鋼管鋪設的軌跡線，確保管棚鋼管按設計要求鋪設，有利于控制隧道施工時的開挖量，減少施工成本。

（五）最新技術可以在軟弱地層中高精度一次性打設數(shù)百米的管棚。

（六）管棚工法因為采用大功率的水平定向鉆機，施工效率比較高，大幅度地減少隧道開挖過程中輔助時間，提高施工效率。

四、管棚的作用

管棚工程在隧道開挖前的預支護中的作用主要有以下兩方面：

（一）提高圍巖土體強度，提高開挖線拱部土體承載力，加固隧道圍巖，確保隧道施工安全。在隧道穿越破碎帶、松散帶、軟弱地層、涌水、涌沙等地段時，管棚的這種作用比較明顯。

（二）控制地表沉降。在隧道穿越既有線、下穿既有建筑物、構筑物等時，管棚的作用主要就是控制地表沉降，防止既有線路、建筑物、構筑物因隧道開挖而遭到破壞，確保既有線路、建筑物和構筑物的安全及隧道開挖的順利進行。此種情況管棚的鋼管直徑可偏大（φ299）。

五、管棚工作的原理

管棚工作的原理主要有兩方面；

（一）利用簡支梁作用的原理；由于管棚的直徑大、剛度大，同時又是較密排布置的，當鋼管兩端支撐梁的剛度達到足夠大之后，開挖引起的變形量非常小，這時候管棚就相當于一道簡支梁，阻隔隧道開挖時釋放應力對圍巖的作用。

（二）利用水泥漿液的流動性和圍巖的裂縫或孔隙，使注入的水泥漿液能與土體進行粘合而形成一種類似混凝土的固結(jié)體，從而起到加固圍巖土體的功能。對于含水較小的地層還能起到一定的止水效果。

六、管棚的設計參數(shù)

（一）管棚尺寸參數(shù)：管棚尺寸參數(shù)主要包括管棚的長度、鋼管直徑、鋼管壁厚及隧道內(nèi)工作室的尺寸參數(shù)。

1、管棚的長度一般為20-８0m，特殊情況下，管棚打設長度可以達到100m－300m。

2、管棚直徑常用的為φ89mm、φ108mm、φ159mm。

3、管棚壁厚一般為6mm，中間用同直徑的壁厚10－12mm鋼管車絲扣連接。

4、隧道內(nèi)施作管棚時工作室一般外擴30cm，當?shù)貙硬辉试S時可用無工作室管棚施工法。

5、在洞口施作管棚無需導向墻。

（二）管棚位置參數(shù)：管棚位置參數(shù)主要包括開孔位置、傾角、外插角和環(huán)向間距。

1、管棚中心位置距開挖線20-30cm，開孔位置偏差為±2cm。

2、管棚傾角根據(jù)地質(zhì)情況及隧道坡度確定。

3、外插角一般為0。至1。。

4、環(huán)向間距根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件、管棚管徑確定，一般為25-40cm。

（三）管棚注漿參數(shù)：管棚注漿壓力為0.8-1.2MPa，漿液配比按0.8：1或1：1配制，注漿量根據(jù)管棚管徑和管棚長度確定。

（四）管棚施工精度：

1、管棚打設傾角偏差根據(jù)管棚長度一般都能控制在±0.5。以內(nèi)，外插角控制在3‰以內(nèi)。

2、管棚長度誤差控制在±30cm以內(nèi)。

3、管棚施工過程中因為成管快，注漿能及時跟進，因此上覆地層沉降基本上為零沉降。

七、管棚適用條件及管棚施工實例

（一）大多數(shù)隧道洞口屬于淺埋和風化層，成洞較困難，采用管棚工法可以有效地解決洞口段的施工難題。

對于洞口的超前預支護，管棚長度一般為30－40m左右，管徑以φ108mm為主。通過管棚可以阻止洞口開挖時的應力釋放。如圖一所示為張石高速公路三甲村隧道進口管棚工程。該隧道開挖斷面最大凈寬為15m，開挖斷面面積為144m2進口處地質(zhì)條件為砂卵石地層，地層松散，鉆進時不易成孔。針對現(xiàn)場地質(zhì)情況，采用了潛孔錘跟管鉆進成管法施作φ108mm

圖一

張石高速公路三甲村隧道進口管棚工程

潛孔錘跟管鉆進成管法是采用水平定向鉆機通過錘頭前端帶有外錘頭的潛孔錘沖擊成管，外錘頭通過絲扣跟管棚鋼管連接，管棚打設到位后將外錘頭與管棚鋼管一同留在孔內(nèi)，然后注漿加固圍巖的管棚成管工法。

潛孔錘跟管鉆進成管法適用于砂卵層、風化破碎帶等不易成孔地層的管棚施工，要求用強度較高的無縫鋼管作管棚鋼管，每節(jié)鋼管長度必須與鉆桿配套，通過絲扣連接，便于接管加尺。管壁厚度不得小于6mm，管壁太薄時容易出現(xiàn)斷管的情況，影響管棚質(zhì)量。管棚施工過程中要求現(xiàn)場供風壓力不得低于6MPa，確保孔內(nèi)鉆渣排出干凈，保證管棚質(zhì)量。

施工精度控制：管棚打設到位后采用管棚導向儀進行鉆孔測斜，根據(jù)測斜結(jié)果進一步分析確定鉆孔鉆進角度，并根據(jù)地層變化及時進行調(diào)整。

（二）隧道穿越破碎帶、松散帶、軟弱、涌沙地層等地段時，為保證隧道開挖施工安全，也需要施作超前預支護管棚工程。管棚長度需要根據(jù)支護段長度確定，管徑多為φ108mm-φ159mm。

圖二

武廣客運專線金沙洲隧道管棚工程

該隧道工程開挖時遇到的地質(zhì)條件比較復雜，主要以松散風化巖為主，中間夾有松軟的強風地層，局部存有空洞或較大巖層裂縫，在管棚施工時采用潛孔錘成孔后送管法施作φ159mm管棚進行超前預支護，微擴工作面（20-30cm）,采用多次循環(huán)，一次打設６０米。

潛孔錘沖擊成孔后送管法適用于風化巖層及軟硬復合地層中，打設過程中要求采用風動力排渣，供風風壓不得小于6MPa，保證出渣量。鉆孔打設到位后退出鉆桿和潛孔錘，然后采取鍥形鉆頭將管棚鋼管送到孔內(nèi)進行圍巖加固注漿。

圖三

管棚工作面微擴剖面圖

管棚精度控制：送管時需要用管棚導向儀進行鉆孔測斜，發(fā)現(xiàn)偏差及時進行調(diào)整鉆進角度（進孔角度）。

（三）隧道穿越既有線（如既有鐵路、公路、高速公路、高速鐵路等）、建筑物及構筑物等，管棚長度需要根據(jù)穿越長度設計管棚長度，管徑根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件及隧道上部覆土層厚度確定。如圖

四、圖五所示鄭西客運專線高橋隧道下穿既有鐵路（同蒲鐵路）的施工現(xiàn)場，該穿越隧道位于濕陷性黃土，主要發(fā)育垂直節(jié)理，極易下陷，而且設計為大斷面開挖，開挖尺寸為15m×13m(寬×高)，斷面面積達160多m2。為了控制地表沉降，避免影響既有鐵路的正常運行，在隧道開挖前采用風循環(huán)跟管鉆進法一次性施作φ159mm管棚100米。圖六所示為鄭西客運專線閿鄉(xiāng)隧道下穿連霍高速公路（下穿段施作80m長φ159mm管棚共三個循環(huán)）。

圖四

鄭西客運專線高橋隧道下穿既有鐵路的施工現(xiàn)場

風動力跟管鉆進法適用于濕陷性黃土及干燥粉土地層，通過風壓在6MPa以上的風力可以將鉆渣排出，并在鉆進的同時進行跟蹤導向，控制鉆孔偏差，確保管棚鋪設精度。

圖五

鄭西客運專線高橋隧道外景

圖六

鄭西客運專線閿鄉(xiāng)隧道下穿連霍高速公路

（四）隧道開挖過程中的坍塌段超前預支護管棚，管棚長度一般都要一次性穿越坍塌段，并延長5-10m。管徑根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件及坍塌情況確定，一般為φ108mm-φ159mm。如圖七為某隧道開挖時出現(xiàn)坍塌事故后搶險管棚工程。因在隧道開挖時出現(xiàn)了大范圍的坍塌，導致隧道拱部大面積沉降，坍塌范圍沿隧道開挖方向延長30m，致使隧道開挖無法繼續(xù)進行。為了加固坍塌范圍內(nèi)土體，確保隧道開挖的繼續(xù)，在該處采用水循環(huán)跟管鉆進法施工長度為４8m的φ108mm管棚。

圖七

某隧道開挖時坍塌搶險管棚工程

水循環(huán)跟管鉆進法適用于松散帶、粘土層、沙層、淤泥層、回填土及強風化地層等。采用水循環(huán)排渣、造漿護壁、冷卻鉆頭，并在鉆進的同時采用管棚導向儀進行跟蹤定向，控制管棚鋪設軌跡。

（五）隧道穿越富水地層中管棚超前預支護時，管棚長度應在富水段兩端各延長10m左右，管徑采用φ108mm或φ159mm。通過管棚注漿漿液的擴散，能夠起到一定止水效果。針對這類地層，則采用水泥漿作為循環(huán)液的跟管鉆進成管法施作管棚，然后進行注漿加固。如果采用水平旋噴樁進行超前預支護效果會更好，可以有效地實現(xiàn)止水和土體加固。圖八為深圳地鐵五號線西麗一號永久風道隧道管棚工程，采用水泥漿循環(huán)跟管定向鉆進成管法施作φ108mm管棚。圖九為深圳地鐵五號線一號永久風道隧道水平旋噴樁工程。通過施作管棚和水平旋噴樁，不僅控制了地表沉降，而且起到了止水效果，確保了隧道開挖的順利進行。

圖八

深圳地鐵五號線西麗1號永久風道隧道管棚

圖九

深圳地鐵五號線西麗1號永久風道水平旋噴樁

（六）管幕工法是管棚工法的一種特例，主要適用于長距離下穿既有線超前預支護工程。如圖十示為哈大高速鐵路隧道下穿既有軍用鐵路專線鞍山隧道管幕工程。該隧道開挖斷面尺寸13.4m×11.3m，斷面面積為160多m2，覆土層最小厚度為4m左右，管幕鋪設精度要求較高，而且管徑較大，為φ299mm無縫鋼管。管幕施工過程必須控制地表沉降量，確保既有專用鐵路線的正常運行及隧道開挖的順利進行，因此只能先用無線導向儀進行導向孔施工，再采取擠擴拉管法進行管幕鋼管鋪設，控制拉管過程中的出土量，防止地表沉降，最后進行注漿加固隧道上覆土層，實現(xiàn)超前預支護功能。

圖十

哈大高速鐵路鞍山隧道管幕工程新奧法施工原理及特點新奧法是在利用圍巖本身所具有的承載效能的前提下，采用毫秒爆破和光面爆破技術，進行全斷面開挖施工，并了以形成復合式內(nèi)外兩層襯砌來修建隧道的洞身，即以噴混凝土、錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼支撐等為外層支護形式，稱為初次柔性支護，系在洞身開挖之后必須立即進行的支護工作。因為蘊藏在山體中的地應力由于開挖成洞而產(chǎn)生再分配，隧道空間靠空洞效應而得以保持穩(wěn)定，也就是說，承載地應力的主要是圍巖體本身，而采用初次噴錨柔性支護的作用，是使圍巖體自身的承載能力得到最大限度的發(fā)揮，第二次襯砌主要是起安全儲備和裝飾美化作用。新奧法的適用性很廣，中國已在亞粘土和黃土隧道施工中取得成功。但在下列情況下，一般都應采取適當?shù)妮o助措施才能施工：①涌水量大的地層；②因涌水產(chǎn)生流沙現(xiàn)象的地層；③圍巖破碎使錨桿鉆孔和插入都極為困難場合；④開挖面不能自穩(wěn)的圍巖。新奧法是以噴射混凝土、錨桿支護為主要支護手段，因錨桿噴射混凝土支護能夠形成柔性薄層，與圍巖緊密粘結(jié)的可縮性支護結(jié)構，允許圍巖又一定的協(xié)調(diào)變形，而不使支護結(jié)構承受過大的壓力。新奧法適用范圍：具有較長自穩(wěn)時間的中等巖體；②弱膠結(jié)的砂和石礫以及不穩(wěn)定的礫巖；③強風化的巖石；④剛塑性的粘土泥質(zhì)灰?guī)r和泥質(zhì)灰?guī)r；⑤堅硬粘土，也有帶堅硬夾層的粘土；⑥微裂隙的，但很少粘土的巖體；⑦在很高的初應力場條件下，堅硬的和可變堅硬的巖石；在下述條件下應用新奧法必須與一些輔助方法相配合①有強烈地壓顯現(xiàn)的巖體；②膨脹性巖體（要與仰拱與底部錨桿相配合）；③在一些松散巖體中，要與鋼背板與之配合；④在蠕動性巖體中，要與凍結(jié)法或預加固法等配合；在下列場合中應用應慎重①大量涌水的巖體；②由于涌水會產(chǎn)生流砂現(xiàn)象的圍巖；③極為破碎，錨桿鉆孔、安裝都極為困難的巖體；④開挖面完全不能自穩(wěn)的巖體等。新奧法的缺點：①實施不僅要求有良好的施工組織和管理，也要求技術人員和量測人員都十分熟練，沒有這一點就易于發(fā)生錯誤；作業(yè)質(zhì)量都與每一個人的仔細操作有關。②開挖暴露出的地質(zhì)會立即改變其狀態(tài)，因此要求施工地質(zhì)人員要親臨現(xiàn)場，以便發(fā)現(xiàn)問題；③用能控制的施工量測