隧道超前大管棚支护纵向图（隧道洞口超前大管棚支护施工技术）

1、施工工艺：工艺流程见下图：

超前大管棚施工工艺框图

2、技术措施及施工注意事项

（1）套拱施工：套拱施工用土模作内模，人工修整成型，并用砂浆抹面。套拱2m长，套拱厚500mm，采用C25砼，内埋设I20a工字钢及φ140孔口管，固定钢筋与孔口管采用双面焊接，焊接长度大于5d。套拱基础承载力必须达到0.45Mpa。套拱兼作长管棚导向墙并在洞口段衬砌外轮廓线以外施作，沿开挖线外10cm以40cm间距将孔口管牢固焊接在I20a工字钢上，防止浇筑砼时产生位移。套拱砼浇完后及时进行养护。施工中特别注意：

①套拱基础必须稳定，保证地基承载力达到设计要求。保证管棚施工过程中套拱不偏移、不下沉，必要时增加一些临时支撑。并对拱顶进行监控量测，对量测数据及时上报，保证管棚施工安全。

②砼套拱作为大管棚导向墙必须在明洞外轮廓以外施作，需严格放放线、定位测量，保证开挖施工净空，二衬（明洞）净空及厚度。

③孔口管作为大管棚导向管，它安设的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚质量。焊接固定它前需用全站仪以坐标法在工字钢架上定出其平面位置，用水准尺配合坡度孔口管倾角，用前后差距法测定孔口管外插角。孔口管外插角，用测量仪器，量测钢管钻进的偏斜度。孔口管牢固焊接在工字钢上，防止浇筑砼时产生位移。

（2）钻机就位

①钻机平台利用自行设计、加工的全断面开挖台架。它是一系列型钢（工字钢、槽钢、角钢及钢管）拼焊成骨架，铺设钢筋网片作支撑平面，在平整场地上一次加工好的。然后整体拖拉到套拱前支垫牢固、稳定，防止在施钻时钻机产生不均匀下沉、摆动、位移等影响钻孔质量。

②移动钻机平台至钻孔位，调整钻机高度，将钻杆放入套拱孔口管中，用经纬仪、挂线、钻杆导向结合方法，反复调整，精确核定钻机位置，确保钻机钻杆轴线与孔口管轴线相吻合。

（3）钻孔

①钻孔由两台钻机由高孔位向低孔位对称进行，可缩短移动钻机时间，便于钻机定位。为了能顺利安装管棚钢管，钻头直径选用φ125mm。

②钻机定位经仪器量测，钻杆杆方向和角度满足设计要求后方可开钻，钻孔开始时选用低档，待成孔1.0m厚适当加压，退出接钻杆，继续钻进。

③钻孔过程始终注意钻杆角度变化，保证钻机不移位。每钻进5m用仪器复核钻孔角度是否正确，以确保钻孔方向。钻孔偏斜度过大。用特殊钻头等适合修正各种偏斜的方法进行修正。如：向下偏斜，在偏斜部分填充水泥浆，等水泥砂浆凝固后再从偏斜开始处继续钻进。向上偏斜，采用特殊合金钻头进行再次钻进。

④岩质较好时，可以一次成孔。

⑤钻机施工过程要经常用测斜仪测定位置，根据钻机工作时间、状态及时判断成孔质量，及时处理钻机施工过程中出现的坍孔、卡钻事故。

⑥钻机施工过程中确保动力器，扶正器、合金钻头按同心圆钻进。随时对转机的动力器、扶正器、合金钻头进行检查。

⑦认真做好钻进过程原始记录，对每一个孔要记录钻孔时间、成孔时间，及时对孔口岩屑进行地质判断、描述，以此作为洞身开挖的超前地质预报。

（4）清孔验孔：钻孔完毕后先用地质岩芯钻杆配合钻头（125mm）进行来回扫孔，清除浮渣至孔底，确保孔径、孔深符合要求、防止堵孔；再用高压风从孔底向孔口清理钻渣；最后用经纬仪、测斜仪等检测验收孔深，孔倾角和外插角。

(5)安装管棚钢管

①下料管棚钢管前预先按设计每个钻孔的钢管进行配管和编号，以保证同一断面上管接头不超过50%，相邻钢管接头前后至少错开1m。为综合利用钢管整料（即长度为9m整），基于管节长度下为3m、6m。并分别予以奇偶数编号，奇偶数不同的管长相差3m。

②已下料好的管棚钢管分节钢管在专用管床上加工好外丝扣，棚管四周钻φ10～16出浆孔（靠暗洞口3m的范围棚管不钻孔）；为便于入孔，首节钢管管头焊成圆锥形。

③大管棚钢管分节安装采用厚壁管箍工艺，上满丝扣，丝扣长度不应小于150mm，相邻孔间管节奇偶错开，前期靠人工送管，当阻力增大，人力无法送进时，用10t以上卷扬机配合滑轮组多方向反压顶进，顶进中始终保证反压合力方向与孔轴线一致。

④钢管内插加劲钢筋笼，主筋4根，直接Φ22，固定环采用Φ42固定钢管， 间距150cm，与主筋之间焊接。

(6)孔口密封处理：注浆前在每根管棚尾部用钢板焊封管口，在钢板上穿孔安装两通接头。

(7)注浆：采用纯水泥浆液。注浆量由压力控制，初压0.5～l.0MPa，终压为2.0MPa，持续5min结束.注浆量一般为钻孔圆柱体的1.5倍，若注浆量超限，仍未达到压力要求，调整浆液继续注浆，直至符合注浆质量标准，确保钻孔周围岩体与钢管周围孔隙均被浆液充填，方可终止注浆。注浆结束后管内用M20水泥砂浆填充密实。