隧道施工中的超前管棚支护技术分析

隧道施工中的超前管棚支护技术分析 

杜 姜

(四川路航建设工程有限责任公司， 四川 成都 610000)

中图分类号：K928 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）05-0165-02

摘 要：超前管棚支护技术是我国当前隧道施工中的一种重要辅助技术，不仅可以在施工的过程中有效的稳定掌子面，有效的控制地面下沉的程度，还具有保障施工效率大幅提高、安全性能稳定等优点，在隧道施工中，对于击穿破碎带、穿过松散带和软弱层的工作具有重要意义，在目前的隧道施工中的应用比重越来越大，具有极强的发展前景。本文从超前管棚支护技术的原理、应用出发，深入探讨了该项技术在实际施工中的使用现状，并做了相关技术分析。

关键词：超前管棚支护；隧道施工；地面下沉；技术分析

基点桩、高程控制的水准基桩和隧道轴线桩进行精度和准度的测量校对，完成施工洞口及隧道出入口引导工作，对相应负责的技术人员做事先的技术交底，针对预案施工规模和施工时间合理组织安排施工人员和检察人员，尤其是负责技术指导的部门，应尽量选取对此项技术和此类相关工程或地形结构有充分了解的施工技术队，确保施工人员的经验丰富，可以有效解决实施时的突发问题。 3.2导向墙的施工工作

在具体的隧道施工过程中，包括着许多部分构成，其中非常重要的一个就是导向墙。导向墙是隧道施工时的导向及固定设备，在施工前应该由专门的技术负责人员测量该工程导向墙的放置位置，在施工过程中，还要由专门的人员对导向墙做拱脚的外填和砌片筑浆等工作，有效提升导向墙的受力承受能力和坚实性，确保导向墙的一般地基承载力达到国家规定的要求标准，即不能低于0.3MPa。在保证地基承载能力和基宽等标准合格之后，还应严格按照合约文件的技术标准设计施工的轴线方向和钢设拱架，然后对施工区域架设底部模板，并沿着钢设拱架周围的区域打孔，具体宽度应与套管的直径相对照，通常都比套管的直径宽约3cm左右。对所打深孔的位置、间距及方位进行定位之后，还应按照技术要求从导向墙的地基开始对称浇筑混凝土，完成拱顶的合拢。 3.3大管棚的钻孔施工工作

大管棚的钻孔施工工作也是隧道施工过程中超前管棚支护技术应用到的重要方面，同样包括以下几个方面：

（1）钻机设备的配置及就位。对于大管棚的支护施工工作来说，钻机的重要性不言而喻，钻机的碎石能力及扭矩、冲击力等都决定了该项工作能否高质量的顺利完成，为此，务必确保钻头设置位置的科学性，钻头的连接处对稳定性的要求较高，应力求稳定牢固的设计钻头安置位置，对其配置应满足相应技术要求，避免因钻头位置不合理或者配置过低等原因而造成的地面沉降、打孔摆动或出现位移偏差的情况，保证打孔工作顺利完成。

（2）钻孔的施工环节。在进行大管棚的钻孔施工时，大管棚应该依据严格的技术要求位置进行操作施工，钻孔的先后顺序应该按照先高后低的原则进行，先对有孔钢管进行技术性钻孔施工，再对无孔钢管进行压孔施工，并且在钻孔环节完成之后还要进行相关的注浆工作。并且一定要注意的一点是，在钻孔过程中一定要保持较低的按压速度，因为钻孔之初极易发生力道过猛而出现的地质崩坏等情况，应先以较小力度按压，形成明显深孔，待钻头已经进入一米深度之后再适当的提高压力，按照钻一节、续一节的节奏进行。

（3）钻孔工作的质量把控手段。在进行钻孔施工前，应该对所要进行施工的区域涂抹15厘米的混凝土止浆墙，避免后期压力过大，对注浆工作控制不到位所造成的坍塌和漏浆现象。并且在施工过程中，应时刻由专门技术负责人员对钻机的工作情况进行实施检查，查看是否正常，机孔位置是否合理，是否应该按此深孔加深压力继续钻进，还是停止而调整位置。当深孔出现漏沙现象时，应该及时清理，避免泥沙混入对钻机造成的结构性伤害。

（4）验孔和清孔工作。在施工过程中，极易出现混入泥沙的情况，此时应该及时停止工作，拿出钻机进行清理，避免钻机堵塞对工程造成的影响。相关技术标准规定为：管棚钻孔的偏差范围应控制在方向角十度以下，孔口距上下浮动不超过5毫米、孔深不超过50毫米。

0引言

超前管棚支护技术是指在隧道的施工过程中，在隧道的拱顶前段沿着隧道周围的轮廓水平打孔，随即对里面进行注浆固结，给整个隧道的拱顶形成一个环形的保护装置，来为整个隧道的施工做出辅助工作，帮助工程顺利完成。

1超前管棚支护技术的主要特点

超前管棚支护技术特点具体主要包括以下方面：第一，通过本项技术，可以对施工的隧道形成一个弧形的壳状保护层，类似梁拱效应的应用原理，为整个拱顶形成一个受力支撑点；第二，在注浆过程中，通过将浆液注入隧道周围的岩壁中，可以让浆液的胶结与岩壁增加粘合力，提升软弱围岩的受力结构；第三，对于当前一些采用新奥法施工的隧道工程来说，此项技术的应用可以有效的减小施工过程中爆破带来的冲击作用，使碰撞的气体有效的被周围的密集空隙吸收，有效的环节爆破时对周围岩壁的冲击力；第四，由于隧道工程实施过程中，隧道受力强度过大，如果受力系统不科学，极容易发生塌方的现象，而此项技术可以有效的减小一旦出现塌方而造成的损失。

2超前管棚支护技术的优势

通过上文我们已经大体知道了超前管棚支护技术的原理，通过该项技术为施工隧道拱顶形成的保护环可以大幅的增强施工器械各部分的使用效果。钢管可以在一定程度上发挥锚杆在支撑拱顶中的作用，可以和周围岩壁形成一个整体性极为严密的围岩壳，并且通过注浆在周围空隙注射的具有胶结作用的液体，可以有效的提升隧道的抗剪强度。具体的技术优势主要包括以下几点：

（1）超前管棚支护技术可以在隧道顶部形成一个围绕拱顶整体的壳状保护层，形成一个具有梁拱效应的受力环，能够有效的加固周围岩层，强化岩层与拱顶的贴合度，有效的降低施工过程中如果出现垮塌事件而造成的损失。

（2）通过向周围岩隙中注浆，可以让具有较强胶结作用的液体在风干之后与周围岩石贴合一起，加固整个隧道工程的安全系数，其他部分器械施工工作提供一个更加稳定、受力程度更强的施工环境。

（3）超前管棚支护技术是我国目前隧道施工中开始大规模应用的一项施工辅助技术，具有极强的地形环境适应能力和容错性，并且在实施过程中难度较低，有效的降低了施工中为了避免塌方而投入的成本，减小了施工的造价，较少成本。

3超前管棚支护技术的应用准备工作

3.1施工准备相关工作

此项技术的施工准备主要包括两个方面，一个是事前的现场布置，一个是实施时的组织准备工作。

（1）现场布置工作。现场布置工作既包括事前施工需要准备的器械设备，还包括施工现场需要布置的施工环境。其中对管棚支护区域和施工区域进行合理划分就十分重要，对隧道进出洞口、仰坡的开挖深度和防护工程的具体评估也是需要重点研究的。需要对实施地的地形情况有较深的了解，如该地的地质情况、土质偏压情况、地面的平整情况等。并且需要对按照施工计划所选取的施工材料进行质量抽样检验，确保所有原材料符合国家法律法规所规定的相关隧道施工的系数要求。

（2）施工组织工作

（3）此项工作具体是指应事先按照该隧道施工项目的施工图纸和一系列的勘察资料，对照施工所在地区的地形结构特点，对工程方交付的平面控制三角网

4注浆施工工作

超前管棚支护技术对于隧道施工工程的影响还包括对于注浆施工，其中主要有：

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作者简介：杜姜（1988.7.1-），男，本科，助理工程师，目前从事施工管理工作。 240 工程经济 Engineering economy 

管控

3.1树立动态管理观点

首先，我国建筑行业正处于转型阶段，不再依靠传统的粗放式经营方式来进行企业的管理，更加注意企业经营的动态管理，通过对企业各方面的管理和控制，可以有效的帮助企业了解自身的发展局限。所以企业的相关负责人一定要树立一个科学管理的概念,不能在遵循传统的粗放式的管理模式，要追求管理的精细化和明确化。企业要从根本上重视管理。必须建立健全相应的法律法规，以此作为建筑工程造价的制度保障，对整个建筑企业进行约束。 3.2建立动态管理机制

一定要从制度上进行约束，对于相关的工程造价的动态管理和成本管控一定要建立健全相应的制度规范，通过制度和规章来规范工程造价相关工作人员的行为，让他们可以更加了解工程造价管理的各个环节，在进行工作的时候有一个心理上以及行为上的参照标准。 3.3革新动态管理手段

随着计算机技术的不断发展，如今的社会已经成为了一个信息社会，掌握了更加全面的信息就会对市场有更加全面的了解，所以要不断革新动态管理的手段，通过更加科学和完善的技术来对工程的各个阶段进行监控，促进整个工程造价动态管理过程的科学化和高端化。

筑工程造价的管理人员，一定要熟练掌握相关的计算机操作，熟悉各种计算软件，并且要提高这样的资源节约意识，为整个工程节约更多的成本，为企业的发展也贡献一份力量啊。我们在日常生活中更为关注的，是一个企业的长远发展，如果一个企业只是满足于目前的状况，不思进取没有上进心，那么这个企业，未来的路也会走得很艰难。所以在建筑工程施工之前，一定要做好工程，造价等各方面的成本估算，一定要确保在成本控制范围之内进行施工，这样不仅可以有助于合理的控制施工成本，节约人力，物力资源，而且还可以帮助企业对这一工程的总体概况进行一个详细的了解。因此。建筑工程造价的动态，管理和成本管制就十分重要，我们要利用各种信息技术和多媒体手段来帮助工程造价管理的更加科学和高效。

参考文献

[1]陈晓丽.建筑工程造价的动态管理与成本优化控制探讨[J]. 江西建材. 2017(12)

[2]罗雪琼.建筑工程造价的动态管理与成本优化控制[J]. 建材与装饰. 2017(07)

[3]陈方平.探究建筑工程造价的动态管理与控制[J]. 建设科技. 2016(10) [4]周国华.刍议房屋建筑建筑造价动态管理的影响因素及措施[J]. 科技展望. 2015(04)

[5]张飞龙.我国工程造价管理的发展趋势及对策探讨[A]. “决策论坛——经营管理决策的应用与分析学术研讨会”论文集（上）[C]. 2016

[6]陈志清,张扬.公路工程造价预结算审核工作要点研究[A].决策论坛——科学制定有效决策理论学术研讨会论文集（下）[C]. 2015

4结语

如今的社会就是经济主导的社会，对于信息技术的发展，对整个建筑行业工程造价也产生了重要的影响，因为通过各种计算机软件以及信息传播平台，可以进及时的进行信息的交流和转化，并且节省了时间和人力物力。所以，相关的建

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(7)井架井筒内所有高空作业人员均配备工具包，工作用的扳手等工具均留保险绳，防止坠物伤人。

(8)井下人员应避开吊桶提升位置；紧急情况下，工作面人员通过软梯爬到吊盘。

境监测系统，标准化工艺流程封闭管理，最大限度的减少了对周围环境的影响。 5.4 社会效益

竖井施工速度的加快促使竖井提前成井，大大节省了米仓山隧道总体工期。隧道的提前贯通意味着又一出川大通道的联通，也将极大促进川陕两省区域经济的发展。

5 施工效果

5.1 安全效益

由于采用全机械施工作业，各施工点所需作业人员少，人员暴露在危险环境中的频率较低，整套系统含多重安全保护装置，设备成熟稳定，在整个竖井施工期间均未发生安全事故，施工安全性高。 5.2 时间及经济效益

采用传统施工方法日平均施工0.5-1米，完成整个竖井工作大约需要一年半时间，而采用单层砼衬砌配合短段掘砌混合作业方法，不到半年就完成了竖井施工。工期的加快，减少了人员、机具设备的占用时间，极大的节约了施工成本。 5.3 环保效益

井筒内设置的喷雾降尘系统有效的控制了施工现场的粉尘产生，通过实时环

6 结论

米仓山特长公路隧道中部通风竖井采用短段掘砌混合作业法施工，较传统正挖法和反井开挖法相比，从安全效益、时间和经济效益、环保效益、社会效益上都有着巨大的提高。但在我国目前，直径10m以上、深度超过400m的深大竖井施工技术仍然处于开始阶段，还有许多需要总结和改进。本文以米仓山特长公路隧道通风竖井施工为实例，介绍了整套施工作业方法。

参考文献

[1]四川省公路规划勘察设计研究院.米仓山隧道中部通风竖井二合一设计.2006

[2]中交集团终南山2号竖井施工组织设计[R].北京：中国交通建设股份有限公司，2006

  （上接第165页） 4.1岩面的处理工作

在进行注浆施工之前，岩面的处理是十分重要的，首先应该对所开凿工作区域的拱顶和钻孔周围进行清理，喷射强度在C25以上的混凝土浆液，避免钻孔和施工过程中出现缝隙浆漏的现象。 4.2注浆原料的选择

注浆原料对于注浆工作能否顺利、高质量的完成也具有十分重要的意义，好的注浆原料不仅使用面积广，可选择区域大，强度也较高，效果完成情况较为理想。因此，在施工过程中大多选择流动性较高、岩凝结力较强，并且耐久性强的材料，对抗渗透效果也有一定要求。目前通常选用水泥和水玻璃的双浆混合液作为注浆原料。

4.3注浆完成情况的检查

注浆工作完成之后，应采用相应技术手段对完成情况进行预先的检查，通常主要采用敲击周围钢管的方式，来判断浆液的深孔填充是否饱满。若出现较闷的低沉声音，则说明填充效果较好，如果出现较为清脆、音调较高的声音，则说明中间含有空隙，可能是渗入空气所致。在实际的施工过程中，最基本的施工标准

要求在所打深孔的20厘米范围内应做到充填密实，没有空隙。

5结语

超前管棚支护技术适用范围较广，在地质条件偏差、塌方体、地形断裂破碎带及浅埋偏压的众多区域都有所应用，因其较强的适用性，已被众多隧道项目工程企业重视，成为当前隧道施工中应用极为广泛的一项技术。同时，此项技术也在不断完善提高，其自身对大型机器设备的要求较低，在强化施工效果、保障隧道拱顶受力弧度等方面逐渐发挥着不可替代的作用。

参考文献

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[2] 赵巧兰，邬泽.莞惠城际铁路大断面矿山法隧道下穿高层建筑的影响分析[J].铁道标准设计，2012.

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