摘 要 本文針對覆蓋層薄，圍巖穩(wěn)定性差，破碎帶松散帶發(fā)育的Ⅳ、Ⅴ類圍巖為主的軟弱地層條件下的地下洞室工程進洞難問題，采用設置混凝土導向墻及導向管的管棚施工工藝，降低了施工難度，保證了施工安全和質量，加快了施工進度，節(jié)約了施工成本，取得了良好的社會效益和經濟效益，并通過工程實踐，效果良好，其關鍵技術通過中國電力建設企業(yè)協(xié)會專家評審，屬于國內領先水平。

關鍵詞 強風化巖；隧洞；管棚施工技術

1 研究背景

對于覆蓋層薄，圍巖穩(wěn)定性差，破碎帶松散帶發(fā)育的Ⅳ、Ⅴ類圍巖為主的軟弱地層條件下的地下洞室工程在進洞處理時，較為普遍的采用管棚施工技術，在施工過程中由于受地質條件限制，輔助準備工作時間長、工效低，進度緩慢，導致施工成本加大，而且質量、安全問題不能得到有效的保證[1]。

以云南省苗尾水電站灌溉取水交通洞進口開挖支護工程為研究背景，開展技術研究，采用設置混凝土導向墻及導向管的管棚施工工藝， 降低了施工難度，保證了施工安全和質量，加快了施工進度，節(jié)約了施工成本，取得了良好的社會效益和經濟效益。該關鍵技術通過中國電力建設企業(yè)協(xié)會專家評審，屬于國內領先水平。

2 技術創(chuàng)新

⑴洞臉邊坡巖體軟弱破碎，在洞口管棚施工部位設置混凝土導向墻，改善進洞條件，確保了施工安全。

⑵在破碎巖體中未灌漿前設置導向管，鉆機就位后可直接進入較完整的巖體中進行造孔，可以大大降低造孔時因調整鉆機鉆桿方位角的時間，高效精確，提高了造孔的成孔率 。

⑶設置的導向管與管棚之間形成的間隙可采用錨固劑或麻絲封堵，簡單有效。

3 技術原理

隧洞進洞段采用大管棚超前固結灌漿措施，在洞口注漿管棚區(qū)域增設導向墻，導向墻內設置導向管，有效解決在軟弱破碎地層造孔時的塌孔問題，加快鉆機就位，避免灌漿封孔不徹底的問題，可快速、優(yōu)質、安全的形成洞臉，為后續(xù)洞室的順利開挖支護創(chuàng)造有利條件[2]。

4 工序流程及操作要點

4.1 施工工序流程

施工準備→導向鋼架施工→導向墻澆筑→鉆孔平臺搭設與鉆機就位→鉆孔→管棚鋼管的制作與安裝→管棚注漿→封孔。

4.2 操作要點

進洞口兩側邊坡支護完成后，洞口頂拱120°范圍的開口輪廓外0.5m處布置一排注漿管棚、1.0m處布置一排鎖口錨筋束。

⑴導向鋼架施工

管棚施工前，在管棚設計位置安放至少三榀用工字鋼組拼的管棚導向拱架，導向拱架頂部設置導向管。要做到導向拱架底腳堅實、導向管位置準確。

⑵導向墻澆筑

導向墻混凝土澆筑前，導向管管口采用塑料布進行封堵，防止混凝土進入導向管。按照圖紙澆筑尺寸進行立模澆筑，混凝土標號要求不低于C20。

⑶鉆孔平臺搭設與鉆機就位

鉆機平臺支撐于穩(wěn)固的地基上，采用鋼管腳手架搭設，一次性搭好，鉆孔由1～2臺鉆機由高孔位向低孔位進行。

鉆孔前精確定位、編號。鉆進時產生坍孔、卡鉆時，需補注漿后再鉆進。鉆機開鉆時，應低速低壓，待成孔10m后可根據(jù)地質情況逐漸調整鉆速及風壓。鉆進過程中經常用測斜儀測定其位置，確保動力器、扶正器、合金鉆頭按同心圓鉆進。及時對孔口巖屑進行地質判斷、描述，作為洞身開挖時的地質預測預報參考資料。

⑷鋼花管的制作與安裝

鋼花管采用φ102mm、δ=8mm的熱軋無縫鋼管加工而成。棚管頂進采用裝載機和管棚機鉆進相結合的工藝。管棚安裝后，管口用麻絲和錨固劑封堵鋼管與孔壁間空隙，連接壓漿管及三通接頭。

⑸注漿

管棚注漿前，向開挖工作面、拱圈及孔口管周圍巖面噴射5～10cm厚的混凝土形成止水墻，注漿時按照“由低到高、先兩側后中間、先單后雙”的原則進行施灌，注漿壓力為0.5～1.0MPa。單孔注漿結束后，及時關閉孔口閘閥，以免漿液流出；施工中設專人觀察洞臉巖層變化情況，若有異常變化，及時通知停機，等采取處理措施后，再恢復施工。

5 小結

⑴本項技術在云南苗尾水電站灌溉取水交通洞進口開挖支護施工中應用，通過對傳統(tǒng)管棚施工工藝改進，采用優(yōu)化施工工藝，解決了埋深淺、砂板巖等軟弱、破碎地質條件下地下洞室進洞難的問題，確保股洞口圍巖穩(wěn)定，進洞安全，為后期隧洞施工提供了安全保障，應用效果良好。

⑵本技術施工工序簡單化，避免了在軟弱、破碎巖層條件下成孔難、造孔方位角難控制的問題，提高了設備使用效率，保證了施工安全和質量，加快了施工進度，節(jié)約了施工成本。

⑶通過設置導向管，解決了管棚與松散巖壁之間封堵難的問題，消除了灌漿過程中跑漿、漏漿問題。使得傳統(tǒng)管棚施工技術的施工復雜性得到有效改善，為以后類似地下洞室工程施工提供了可靠的技術支撐和手段，具有明顯的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益

參考文獻

[1]陳長金.管棚超前支護在牛欄江滇池補充工程隧洞中的應用[J].甘肅水利水電技術，2010，46（2）：59-60.

[2]闕慶珍.密實砂卵石地層中超前小導管施工技術研究[J].山西建筑，2010，36（3）：329-330.

作者簡介

邸書茵，女，工程師，中國葛洲壩集團第六工程有限公司，云南昆明。