刘孝平
身份证号码：61040319870916**** 陕西西安 710000
【摘要】：本文依托陕西境安康至岚皋高速公路安岚AL-C01标段工程，对罗家湾隧道工程超前支护施工质量管控要点技术进行研究和探讨，可为国内高速公路、铁路工程、市政工程隧道建设等同类工程的监理咨询和质量管要点技术研究和探讨提供借鉴和施工管理经验。
【关键词】 ：大长隧道；超前支护；施工质量；质量管控；技术研究
1.工程概况
陕西境安康至岚皋高速公路安岚AL-C01标段起点位于建民镇忠诚村附近，终点位于吉河镇吉河坝村附近，起讫桩号K0+000～K4+110，全长4.110千米。其中罗家湾隧道1座，左右线隧道全长 1405米，罗家湾隧道位于我标段始段，全部为Ⅴ级围岩，中-强风化千枚岩。于K1+300附近有以断层破碎带，断层为逆断层，影响带宽约30m，断层带内可能出现突水、突泥现象，所以罗家湾隧道隧道工程是本项目施工的重点工程和技术难点工程。项目建设对于完善国家和陕西省高速公路网、实现关天经济区和成渝经济区的沟通协作、实现岚皋县通达高速和全面建成小康社会目标等均具有十分重要的意义。
2.罗家湾隧道地形地貌和水文概况
2.1地形地貌
本项目位于陕南汉江以南的大巴山区，区域以中低山为主，路线沿线最高处为岚皋境内的蜡烛山，最低处为路线起点附近。地势总体呈南高北低，区域内地形较为复杂，山势陡峻，地形切割较深，河谷狭窄。汉江以北地形平缓，山顶多为浑圆形，为山前丘陵地貌；汉江以南至湘子沟以北，地形切割相对较深，河谷狭窄，为低山地貌，湘子沟以南至路线终点，群峰屹立，山势陡峻，为中低山地貌区。
2.2水文概况
地表水：拟建路线区域地处山区，水利资源丰富，地表水系发育。区内主要河流有汉江及其支流月河、岚河、吉河等。地下水：项目区地层种类较多，根据含水介质及赋存条件的不同，项目区地下水主要分为松散层孔隙水、基岩裂隙孔隙层间水、岩溶裂隙水、块状基岩裂隙水。
3.大长隧道工程超前支护施工质量管控要点技术研究
3.1隧道超前支护施工质量管控要点
3.1.1罗家湾隧道进洞采用长管棚进行超前支护加强支护，通过注浆提高围岩自身承载能力，提高岩体对结构的弹性抗力，改善结构受力条件。注1：1水泥浆对围岩进行预加固，水泥浆内添加水泥浆体积5%的水玻璃，水玻璃浓度35波美度，水玻璃模数2.4，注浆压力初压1.0MPa，终压2.0～2.5MPa。
3.1.2待洞口挖至上导坑某一标高时（该标高以管棚钻机安装后能施工管棚为最低），在隧道开挖120°范围内施作2m长套拱以确保施工安全，套拱采取C30混凝土，厚0.6米，内架立4榀I20a型钢拱架及Φ133*4孔口管，间距50cm，采用Φ22钢筋做纵向连接筋，钢筋环向间距1米，内轮廓要预留出二次衬砌厚度、防水层厚度和预留沉降量。在钢支撑上安装Φ133×4mm、长2米的孔口管，孔口管沿拱圈环向布设，Φ14固定钢筋于孔口管、I20工字钢进行焊接，焊缝长度不小于15cm，方向与管棚位置方向一致，浇注套拱混凝土包裹钢支撑和导向管。用管棚钻机钻进并顶进Φ108×6mm大管棚，大管棚施做位置位于隧道开挖轮廓线外19cm，环向布置，中到中间距为40cm，长度30米，外插角为1－2°（不考虑隧道纵坡），管棚采用丝扣连接，丝扣长15cm，施做后分段注浆，如单号管注浆效果不理想，双号管采用钢花管补充注浆。
3.1.3如果在施工时,发现围岩情况有变化,或者设计的注浆量不能满足施工安全需要时，待四方代表现场勘察后，再根据需要定是否增加补强措施。
3.1.4管棚主要用于控制开挖断面，尽量减少对围岩的扰动，保证其稳定性，同时管棚与支护钢架及洞外护拱连成一体，保证整个开挖断面的受力均匀性，增加开挖的安全系数，避免因受力不均造成的坍塌。
3.2隧道超前支护套拱施工质量管控要点
3.2.1套拱作为进暗洞前施做第一环管棚的固定端，拱内设四榀I20a工字钢，在其中布37个φ133孔ロ管，孔口管与I20a工字钢焊接为整体。φ14固定钢筋与孔ロ管、工字钢采用双面焊接，焊缝长度不小于15cm；
3.2.2套拱混凝士为C30，可加适量早强剂；套拱开挖需留核心土，不得随意切坡，只有待管棚施作完成以后，才能扩挖。
3.2.3在第一环管棚施工过程中必须保持套拱的稳定，不偏移不沉降。钢管内设钢筋笼，要求保证钢管沿隧道周边以1～2?外插角打入围岩。套拱在暗洞开挖前完成施工。当软弱地基不能满足承载力要求时，套拱基础下可増设注浆小导管加固基础。
3.2.4模板内轮廓预留出二次衬砌厚度、防水层厚度和预留沉降量，内模用钢模拼装而成，纵横向分别用横木和钢管作支撑，为防止漏浆，内模外侧铺一层革纸。两侧外模各先安装1m高，待混凝土施工到该位置后再向上增加。套拱采用C30混凝土浇灌而成。
3.3隧道超前支护长管棚施工质量管控要点
3.3.1钻机定位
①当洞口段土石方开挖到上导坑位置时，预留出钻机安装高度，平整出工作平台，作为下一步施工基础。
根据管棚孔的位置，分层加高钻机平台。钻机平台搭设好以后进行钻孔，钻孔顺序由高孔位向低孔位进行，以缩短移动钻机与搭设平台时间，便于钻机定位、定向。
②安装钻机。进钻前，以坐标法在掌子面标定管棚孔位。
③ 钻机定位。考虑到地质条件的影响，钻孔及安管时可能前方有下垂现象，为防止管棚安装后侵入开挖限界，在第一根钢管钻进时，适当加大仰角，待地质条件和下垂度探明之后，根据钻孔方位要求，再进行后续管棚方位和角度的调整。
④确定线路中线与管棚工作室的位置，精确核定钻机位置。
3.3.2钻进
①开孔
开孔前必须检查设备，保证设备状况良好，对组合好的钻具要检查丝扣联接是否紧密。由于考虑到钻孔时钻具下沉、线路曲线的影响，必须计算管棚打设的仰角及外插角,仰角控制在1°～3°之间，第一根管子钻进时可取较大值，外插角可取1°～2°,在架好钻机、调整好孔位的水平偏角及仰角后，用翼片式螺旋钻进法钻进。
② 钻进
a.为了保证钻孔精度，开孔段钻进是关键。钻进前10m时，反复校核钻杆方向，调整钻机位置，并用罗盘及挂线检测偏斜无问题后方可继续钻进。
b.管棚管下入孔内前要先配管，保证管棚管的同心度。
c.加接钻杆和钢套管：当跟管钻进至钢套末端导向墙孔口约30cm时停钻，然后钻机反转收偏退钻、卸杆，动力头后退至末端加接钻杆或钢套管，此时先拧紧钻杆，然后再拧紧联接套管。
4.结束语
? 本文依托陕西境安康至岚皋高速公路安岚AL-C01标段工程，对罗家湾隧道工程超前支护施工质量管控要点技术进行研究和探讨，可为国内公路、铁路、市政工程隧道建设等隧道工程的监理咨询和质量管要点技术研究提供借鉴和施工管理经验，非常适合在大长隧道工程建设中应用和推广。
参考文献
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