浅谈管棚联合支护在花岗岩隧道不良地质条件下的应用(2)

4.1 小导管预注浆

小导管预注浆施工工艺流程框图

开挖前沿隧洞开挖掌子面拱部及拱肩下1m范围布置L=4.5m的Φ42超前注浆小导管，环向间距400mm，外插角100左右，纵向间距200mm，每进尺3m施作一次，注浆浆液为水泥浆。其施工要点如下：

钻孔：采用手风钻造孔，外插角10°。

导管制作：导管采用φ42mm热轧钢管加工，尾部焊套箍，顶部做成锥形，管壁按梅花型交替布钻小孔，孔眼直径φ8mm，间距为15cm。

安插导管：人工将加工好的钢管插入孔内，钢管入岩长度4m，各段纵向搭接长度为1.5m。

注浆：用灌浆泵灌注水泥-水玻璃双液浆，注浆前对开挖面及距掌子面5m范围内边、顶拱喷砼封闭，喷厚5～10cm，注浆压力0.3～0.5Mpa，水泥浆的水灰比控制在0.8:1～1:1之间，具体根据现场试验后最终确定，孔口设置止浆塞。注浆时先注无水孔，再注有水孔，从拱顶向下逐孔注浆，如遇冒浆或串浆，则间隔一孔或几孔分序注浆。

4.2 喷锚支护

开挖完成后，立即喷5cm厚C20素砼进行封闭，随后按@1.0×1.0m，梅花型布置L=500cm的Φ25锚杆@800mm*800mm，挂Φ8(网格间距150×150mm)的钢筋网。锚杆施作采用YT-28手风钻钻孔，先用锚杆注浆机注浆，人工安装锚杆，保证锚杆的安设及质量。

4.3 钢拱架制作及安装

钢拱架采用I16a工字钢分段制作，按单元拼焊成榀后，运至现场安装。其制作安装要求如下：

加工做到尺寸准确，弧形圆顺；单元结合须采用钢板焊接；焊接成型时，沿钢架两侧对称进行，接头处相邻两节圆心重合，连接孔位置准确。

钢拱架安装在初喷混凝土及挂钢筋网后进行，纵向间距为1.0m，钢拱架与喷砼面之间应紧贴，钢架安装完成后，和小导管及锚杆露头焊接牢固，每5榀钢拱架间沿周边每隔1m用Ф25@1.0m的纵向钢筋联接，使之成为整体结构。并随着下层洞开挖完成将钢拱架引至洞脚基岩面，用2Φ25、L=500cm锁脚锚杆及40cm*40cm*40cm的C20砼墩固定。对于钢拱架与围岩之间有较大间隙的部位，采用C15毛石砼回填。最后喷射20cm厚C20早强混凝土，包裹钢拱架。

5.结束语

由于管棚支护是在围岩应力调整及重分布之前形成了具有较大刚度和承载能力的临时支撑拱圈，并随着锚杆的安插及钢拱架的安装，对洞室开挖后周边围岩提供了一个较大的反作用力，有效地约束了洞室围岩的应力调整。在该洞段及进厂交通洞进口段施工过程中，经周边收敛及顶拱下沉观测，未发现不稳定变形，且在开挖支护完成108d~121d后，经实测成果分析，围岩无明显变形，处于稳定状态，故管棚联合支护已完全满足围岩支护要求。经业主、设计、监理、施工四方讨论研究，取消了原设计对该段的钢筋砼衬砌。因此，管棚联合支护在该工程中的应用，既保证了施工安全，又节约了投资。

编写：

1、谭其志（1969- ），男，贵州省德江县人，高级工程师，从事施工技术及项目管理工作。

2、李文超（1980- ），男，黑龙江省方正县人，工程师，从事施工技术及项目管理工作。

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