周堯

深圳市市政工程質(zhì)量安全監(jiān)督總站 廣東 深圳 518000

1 地鐵隧道管棚支護施工技術要點

1.1 護拱施工

為有效確保管棚施工的精度，確保鉆進時保持一定的角度與方向鉆進。須在鉆進作業(yè)前，按要求在作業(yè)平臺澆筑管棚導向護拱，護拱內(nèi)安設導向管，導向管按要求與護拱內(nèi)鋼筋骨架進行焊接固定。而為確保導向管的焊接精度，須在焊接前細致測量每根導向管的位置坐標，護拱內(nèi)鋼筋骨架采取三排鋼拱架進行連接，以有效保證其穩(wěn)定性，防止因鋼筋骨架失穩(wěn)而導致管棚下垂侵入隧道限界。

1.2 管棚加工

在進行管棚的設計時，要在斷面的拱門部位120°范圍內(nèi)進行注漿工作，并采用動態(tài)管理理念，根據(jù)施工現(xiàn)場即時鉆孔探測工作對注漿區(qū)域進行調(diào)整。其中，單號管可以選用無縫鋼管，需要在管口位置預留有2m左右作為止?jié){段，另沿環(huán)形方向安排四排注漿孔洞，縱向孔洞按梅花形布置；雙號孔采用熱軋無縫鋼管。管架采用6m、3m、6m三種規(guī)格，通過套管直接予以連接，在一端的連接處通過銅管插入鋼管交接處進行固定，并采用電焊焊接牢固[1]。若出現(xiàn)不同規(guī)格管架，可以采用變徑器進行連接，將管架接頭和合金鉆頭之間進行安裝連接。

1.3 鉆孔施工

（1）鉆機定位。在進行管棚支護施工時，根據(jù)前期設計的相關參數(shù)和設計方案，結(jié)合跟管鉆進的施工方法，并依照由高孔位向低孔位的順序?qū)嵤┿@進。鉆孔時，結(jié)合地鐵隧道施工實際選用型號規(guī)格相匹配的電動鉆機，開鉆時須嚴格控制上挑角度為3°～5°。

（2）鉆進成孔。①整個鉆孔過程中，須確保鉆孔平臺底座穩(wěn)固，控制好鉆機與掌子面間的距離應＜2m，并按照先單號孔后雙號孔的順序進行鉆進。②鉆孔時須保持勻速鉆進，及時進行鉆孔檢測，一旦發(fā)現(xiàn)鉆至夾砂土層或者硬石位置時，必須要嚴格控制鉆進速度，避免鉆偏或出現(xiàn)夾鉆破壞鉆頭而影響后續(xù)施工。③開孔鉆進時應保持低速低壓，當成孔深度達到1m時方可提升壓力至1.0Mpa左右，若正常鉆進過程中發(fā)現(xiàn)軟質(zhì)圍巖或穩(wěn)定性不高的流塑狀黏土，則須及時降低壓力選擇低壓鉆進。

1.4 管棚施工

（1）管棚頂進。待鉆孔完成后及時進行管棚的安設，以免出現(xiàn)坍孔；管棚安設時通過鉆機推進器將鋼管棚架頂進，鋼管節(jié)段之間通過絲扣進行連接，頂進時選擇6m、3m長度的管節(jié)交替使用；完成管棚的頂進后及時將管棚架與孔壁間的空隙填實，鋼管外露端焊接法蘭盤與止?jié){閥，并對焊接強度及填充密實度進行檢查。

（2）漿液配制。注漿漿液主要采用水灰比為1∶1的水泥-水玻璃混合液，質(zhì)量比應在1∶0.32～0.36之間為宜，其中，水玻璃濃度與模數(shù)應進行精準控制，濃度為35，模數(shù)為2.4，注漿時的壓力控制在0.5～2.0MPa之間，同時，要注意對注漿過程予以嚴密觀測，并控制初始壓力為0.5～1.0Mpa，終止壓力為2.0Mpa[2]。

（3）管棚注漿。①在進行管棚注漿作業(yè)前，應首先對注漿管路與注漿設備進行檢查，確認無誤后按要求進行壓漿試驗，明確注漿的各項參數(shù)，并以此為依據(jù)進行注漿作業(yè)；②按照間隔的形式進行注漿，邊注漿邊觀察孔口、鄰近孔及斜面層的較薄位置處是否存在串漿現(xiàn)象，一旦檢查發(fā)現(xiàn)存在串聯(lián)現(xiàn)象，應立即停止注漿工作，并采用凝固錨劑、水泥砂漿等材料對串漿部位進行封堵，直至無串漿時方可繼續(xù)進行注漿作業(yè)。③注漿量應根據(jù)鉆孔大小，通常為鉆孔圓柱體積的1.5～2倍。若注漿量已經(jīng)滿足漿液的注入要求，但管內(nèi)壓力仍然達不到標準壓力值時，則應調(diào)整漿液濃度、提升注漿壓力繼續(xù)進行注漿，確保鉆孔與鋼管四周的空隙填充密實。在注漿壓力達到2.5MPa，持壓5min后停止注漿，并封堵注漿口。

2 地鐵隧道管棚支護施工質(zhì)量控制

為確保地鐵隧道管棚支護的作業(yè)成效，務須嚴抓緊控，抓好細節(jié)，對管棚支護作業(yè)全程給予著重管控。

（1）若在管棚施工中遇到松散軟弱地層，應將鋼管布置的間距減小，可將鋼管間距控制在0.1～0.2m之間，或按照鋼管直徑的2～2.5倍尺寸來進行估算。

（2）在進行作業(yè)面的掘進時須保持合理的掘進步距，避免因步距過小、工序轉(zhuǎn)換復雜而降低掘進施工的作業(yè)效率，同時，還要避免因掘進步距過大而造成的安全事故。通常，掘進步距須控制在1～2m之間，并根據(jù)地質(zhì)勘察結(jié)果及相應計算予以合理調(diào)整。

（3）確定好適宜的隧道管棚支護長度。根據(jù)以往隧道管棚支護施工經(jīng)驗與規(guī)律，管棚支護長度越長，所需的輔助時間越少，則施工效率越高。但是需要注意的是，在施工現(xiàn)場往往會受到鉆孔機具、鉆孔作業(yè)方案、鋼管材質(zhì)等多方面因素的制約，如若管棚支護長度過長還會影響現(xiàn)場管棚布置的角度與排列，因此，通常需要根據(jù)施工現(xiàn)場地質(zhì)條件及現(xiàn)場施工機具將管棚支護長度控制在10～20米之間為宜。

（4）確定好適宜的鋼拱架間距。若隧道洞口段的地質(zhì)條件為淺埋段，則在洞口段采用工字鋼架更為適宜；如若隧道洞口段地質(zhì)情況為碎裂帶或軟弱地質(zhì)情況時，則宜采用格柵鋼架或工字鋼架與格柵鋼架聯(lián)合間隔使用。注意做好間距控制，一般I類圍巖地段鋼架間距在0.6～0.75米之間為宜，遇到特殊情況或地質(zhì)條件較差時須采取相應的加密處理措施。

（5）確保搭接長度符合相應要求。管棚之間的搭接長度通常需要根據(jù)隧道開挖高度以及開挖地段的圍巖情況予以綜合確定，對于縱向方向的管棚搭接，長度必須大于1.5米，根據(jù)以往經(jīng)驗可確定在2～4米之間[3]。

3 結(jié)束語

作為時下地鐵隧道或公路、鐵路隧道開挖施工中極為常見的支護結(jié)構(gòu)，管棚支護的施作成效事關后續(xù)工序的安全順利進行，因此，相應施工、監(jiān)管人員務須對管棚支護的施作全程給予著重關注，多措共舉，齊抓共管，竭力促使其施作質(zhì)量優(yōu)質(zhì)達標。