喷锚暗挖法辅助工法施工技术要点

辅助施工方法目前已经作为浅埋暗挖法施工的重要分支进行研究和应用。超前小导管注浆加固既是浅埋暗挖法的常规施工工序，同时也可作为浅埋暗挖法施工的一个重要辅助工法，除超前小导管注浆加固外，其他常用的辅助工法还有：

（1） 降低地下水位法

（2） 地表锚杆

（3） 冻结法固结地层

（4） 管棚施工技术

一、 管棚施工技术

管棚超前支护法简称管棚法

1、 结构组成与适用条件

1.1结构组成

（1） 管棚法为防止隧道开挖引起的地表下沉和围岩松动，开挖掘进前沿开挖工作面的上半断面设计周围打入厚壁钢管，在底层中构筑的临时承载棚防护下，为安全开挖预先提供增强底层承载力的临时支护方法，与小导管注浆法相对比，通常又称为大管棚超前支护法。

（2） 管棚是由钢管和钢拱架组成。钢管入土端制作成尖靴状或楔形，沿着开挖轮廊线，以较小的外插角，向开挖面前方打入钢管或钢插板，末端支架在钢拱架上，形成对开挖面前方围岩的预支护。

（3） 管棚中的钢管应按照设计要求进行加工和开孔，管内应灌注水泥浆或水泥砂浆，以便提高钢管自身刚度和强度。

2、 适用条件

（1） 适用于软弱底层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质底层、强膨胀性地层、强流变性地层、裂隙发育岩体、断层破碎带、浅埋大偏压等围岩，并对地层变形有严格要求的工程。

（2） 通常，在下列施工场合应考虑采用管棚进行超前支护：

1） 穿越铁路修建地下工程；

2） 穿越地下和地面结构物修建地下工程；

3） 修建大断面地下工程；

4） 隧道洞口段施工；

5） 通过断层破碎带等特殊底层；

6） 特殊地段，如大跨度地铁车站、重要文物保护区、河底、海底的地下工程施工等。

2、 技术要点

2.1主要材料要求

（1） 管棚所用钢管一般选用直径70～ 180mm ，壁厚 4 ～ 8mm 的无缝钢管。管节长度视工程具体情况而定，一般情况下短管棚采用的钢管每节长小于 10m ，长管棚采用的钢管每节长大于 10m ，或可采用出厂长度。

（2） 水泥砂浆主要成分为P · O42.5级及以上的硅酸盐水泥，水泥砂浆宜采用中砂或粗砂；外加剂应视不用地层选用；配合比应根据工程土质条件，经试验确定。

2.2施工技术要点

（1） 施工工艺流程：

测量孔位 → 钻机就位 → 水平钻孔 → 压入钢管 → 注浆（向钢管内和管周围土体） → 封口 → 开挖。

（2） 管棚一般是沿地下工程断面周围的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成防护，沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、底层、地中或地面及周围建筑物的状况，有帽形、方形、一字形及拱形等。

（3） 管棚钢管环向布设间距对防止上方土体坍落及松弛有很大影响，施工中须根据结构埋深、地层情况、周围结构物状况等选择合理间距。一般采用的间距为2.0 ～2.5倍的钢管直径。纵向两组管棚搭接的长度应大于 3m 。在铁路、公路正下方施工时，要采用刚度大的钢管连续布设。

3、 施工质量控制要点

3.1钻孔精度控制

（1） 钻孔开始前应在管棚孔口位置埋置套管，把钢管放在标准拱架上，测定钻孔孔位和钻机的中心，使两点一致。为了防止钻孔中心振动，钢管应用U形螺栓与拱架稍加固定，以防止弯曲，并应每隔 5m 对正在钻进的钻孔机插入钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。

（2） 在松软底层或不均匀底层中钻进时，管棚应设定外插角，角度一般不宜大于3°。避免管节下垂进入开挖面，应注意检测钻孔的偏斜度，发现偏斜度超出要去应及时纠正。

3.2钢管就位控制

（1） 钢管的打入随钻孔同步进行，并按设计要求接长，接头应采用厚壁管箍，上满丝扣，确保连接可靠。

（2） 钢管打入土体就位后，应及时隔孔向钢管内及周围压注水泥浆或水泥砂浆，使钢管与周围岩体密实，并增加钢管的刚度。

3.3注浆效果控制

（1） 严格控制管棚间距，防止管棚出现间距过大或出现偏离。

（2） 严格按试验参数，控制注浆量，防止因注浆效果不好出现流沙等现象。

必要时宜与小导管注浆相结合，开挖时可在管棚之间设置小导管。