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摘要：我国道路建设发展至今已经取得了非常不错的成就，为我国经济建设的快速发展贡献力量。在地铁隧道施工中，超前支护施工技术是提高施工稳定性和安全性的重要技术之一，而保证此类型技术的合理应用能有效提升工程质量、确保施工安全。
关键词：地铁隧道施工；超前支护控制技术
引言
随着我国经济建设的快速发展，人们生活水平和生活质量的提高，对于出行要求与日俱增。地铁隧道常修建在城市中心区，而这些地区常有较密集的结构物分布。因隧道埋深通常较浅，地层在隧道开挖过程中会随之发生变形，且该种变形会传递到上部结构物，从而导致其发生破坏。因此，在隧道施工时如何确保上部结构物的安全是重难点所在。
1超前支护施工技术概述
超前支护施工技术通常应用于地形特点较为复杂的隧道工程中，这是在前期展开工程面开挖作业时利用锚杆及钢管进行超前支护的一种新型施工方式，可以实现对地质围岩的加固、稳定，从而确保边坡的稳定性以及隧道施工的安全性。总的施工原理是借助导向架、管棚等构件，在公路隧道进行开挖时采取有效措施使钢管顶入，同时以锚杆固定的方式完成围岩的预支护作业，确保开挖工作面的稳定不变形，为后续环节的施工打下坚实的基础。针对地质特点相对复杂的施工场所，为达到超前支护的目的，应做好充分的辅助及支撑工作，在开展超前支护作业前应进行准确的测量放样，确保前期准备工作全面充分;然后根据施工方案以及设计图纸要求展开隧道明洞的开挖作业，并结合公路隧道的实际地质特点、气候条件、周围环境等因素，合理确定支护的设置情况，如管棚、钢筋、锚杆等。最后，采取先进的技术监测公路隧道明洞的强度，避免出现坍塌现象，当强度不符合要求时应进行支护以及二次衬砌，从而确保公路隧道的整体强度以及施工面的平整度。
2地铁隧道施工中超前支护控制技术
2.1工程概况
案例工程是一条等级为城市次干道的道路工程，长4.72km。这条道路与多条规划道路相连，道路规划红线30m。此次工程的主要建设内容包括道路、桥涵、给排水、给排水、综合管线、照明、电力管线、基坑与边坡支护、绿化景观、交通安全设施工程等。
2.2施工方案
1.降水施工，对于地下水位位于隧道底板以上的暗挖隧道，首先进行管井降水，降低地下水水位到拱底1m以下。其次在开挖隧道之前，应将一排降水井设置在开挖轮廓外侧，纵向间距20m左右，左、右线交错布置，降水井的深度为隧道结构底板以下10m，降水井应在开挖前一个月开始降水，保证洞内处于无水状态。2.出渣，以人工辅助机械的方式进行洞内的水平出渣，将土方运输至提升架下方;垂直出渣利用抓斗桥式起重机将土方提升至地面，存放于临时堆土场地，再利用自卸车统一运输至规划好的弃土场。
2.3管棚加固作用效应
长管棚超前支护的加固作用效应一般分为三个方面，分别是地层拱的稳定促成效应、梁拱效应以及拉杆效应.管棚超前支护对地层拱的稳定促成效应主要体现在:管棚超前支护将隧道开挖面的受力状态从一维或二维应力状态转变为三维空间应力状态;管棚注浆对岩层中比较松散破碎区域的围岩施加压力，充填其中的间隙，使软弱破碎围岩形成平衡拱;管棚在隧道轴线方向穿过软弱破碎围岩区域，增加了围岩的摩擦力并提高围岩抗剪能力.梁效应主要体现在超前支护一端与初支的钢拱架连接，另一端与隧道开挖面前方土体连接，形成梁式结构;成拱效应主要体现在管棚钢管与钢管之间在隧道横截面方向形成一个个单元小拱，隧道开挖面围岩能以单元小拱群为基础组成新的平衡拱，在单元小拱群下方的软弱破碎围岩则由及时的初期支护来约束.承载拱在竖向荷载作用下会出现水平反力，而管棚超前支护便可替代承受一部分水平反力，确保拱脚的稳定性，这就是拉杆效应.
2.4锚杆超前预支施工
第一，成孔施工。成孔施工时应切实完成锚杆孔钻进和校验工作，先通过垃圾清理和高压水冲洗的方式修饰坡面，使其平整且岩面具有湿润度，然后在测量放线后，采用潜孔冲击钻机开展钻进钻孔。此时，必须保证钻机固定且孔洞倾角与孔位符合标准，其偏斜度误差不大于2%。实际施工时，基于工程实际情况要求合理选择钻进方式。该工程以干钻法钻孔，避免了对边坡岩体造成干扰；严格控制钻进速度，避免了施工故障的出现。若施工环节出现塌孔问题，则必须立即停止并拔出钻具后以0.4MPa压力开展水泥注浆，然后在强度超过70%后再次进行钻进。此外，在校验钻孔时，应基于设计孔径和钻杆参数完成验孔。第二，锚杆安装与注浆。锚杆安装前，需要对锚杆的各项参数和性能进行核验，并确认锚杆孔的编号，保证准确无误后再安装锚杆。为避免金属锚杆因偏心而导致锚杆受力不均，施工人员应优先选用防偏心锚杆或安装防偏固件。比如，在金属锚杆本体的锚固段上安装与之垂直连接的防偏固件，安装数量不得小于2个。安装完毕后，可开展注浆工作，此时应基于边坡支护单元的安装结果进行注浆，以免因岩层破碎而导致窜浆，依照自下向上的顺序逐排注浆。注浆前，施工人员需要利用高压气清孔、均匀搅拌浆液，并在注浆时保证集中供浆。比如，以HS-4型双缸灰浆泵为工具开展高边坡喷锚超前支护的注浆工作。在此环节，应保证砂浆饱满、无杂质且可在初凝前被全部注入孔洞。若需暂停施工，则再次开始注浆时，应以水润滑注浆泵，避免出现机器故障。
2.5施工过程关键技术措施
施工过程关键技术措施包括:1.为了确保导向管安设时的准确性，要用相关仪器对安设位置以及角度进行测量定位.2.为不使钢管钻进时的偏斜超过规范要求，应在钻孔时用测斜仪测量钢管钻进过程中的偏斜度.3.为达到注浆效果，应在管棚注浆时控制注浆压力及注浆量，调配好注浆材料的配合比.4.注浆材料拟使用P.O42.5硅酸盐水泥浆，水灰比为1︰1，注浆压力为初压0.5-1.0MPa，终压2.0MPa.5.调配水泥浆时，禁止其他杂物混入其中.浆液在放入注浆泵前先对浆液进行过滤，并在规定时间内注浆完毕.
2.6沉降观测
除上述作业之外，现场监控测量也是地铁隧道施工的重要组成部分，且只有通过现场量测才能掌握隧道围岩和支护的实际动态，以此来指导施工。隧道开挖前，在固定位置设置观测点，定期观测各点的收敛值和沉降值。根据隧道围岩的实际情况和参照相关规范，在地铁隧道施工中需进行的量测项目有:地质和支护状态观察、隧道围岩变形测量、隧道地表下沉降变形量测等，量测的断面间距、测点布置需严格按照围岩的分类和规范要求执行。最后将量测的实际数据进行处理和分析，绘制位移距开挖面的曲线图，以便施工。
结语
地铁隧道在开挖时会有小部分超前沉降出现，并且该部分沉降会随着隧道开挖的进行而不断增大，从而对隧道安全性造成影响。因此，为确保其技术指标满足要求，主要从超前支护及加固技术、洞身的开挖以及初期支护等方面进行沉降控制，实践表明，该种施工控制能够取得较好的效果，确保了工程质量及安全性。
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