1，項目概述
楊美玲隧道設計為上下分離的四車道高速公路隧道。隧道左線長度為1，365 m，右線長度為1340m m，整個隧道按照NATM設計施工。進口左洞和出口右洞淺埋段最薄覆蓋層分別為3.67米和4.05米。入口35m範圍內為強風化和弱風化花崗巖，頂板為殘坡積物。福建省首次采用40m長管棚對進口段進行超前支護。沿隧道襯砌外緣壹定距離打入壹排縱向鋼管，插入鋼管後，向管內註漿加固軟弱圍巖，填補鋼管與孔壁之間的空隙，使管棚與圍巖緊密固結，提高鋼管的強度。開挖後，架設拱形鋼架支撐，形成堅固的棚狀支護結構。
2、施工工藝
2.1施工流程
2.2管棚參數
(1)鋼管敷設在隧道拱部，圓心角150；
(2)鋼管的周向間距為50厘米；；
(3)管芯與內襯設計外輪廓的距離為40cm；
(4)坡度:標高1(不含路線縱坡)；
(5)鋼管施工誤差:徑向不大於20cm；
(6)管棚長度40m，熱軋無縫鋼管φ108mm，壁厚6mm，節長3m、6m；
(7)孔口管為φ127mm開槽鋼管，壁厚6mm，管段長度2m。
2.3機器選擇
管棚施工的主要工序包括明洞邊坡和仰坡的開挖和支護；制作壹組拱門；搭建鉆井平臺，安裝鉆機；鉆孔；清孔和驗孔；安裝管棚鋼管；灌漿。工藝技術要求高，工藝復雜，敘述如下。
2.4.1明挖邊坡開挖及支護
(1)明挖隧道段開挖應在隧道頂部截水溝施工完成後進行，盡量避開雨季施工。
(2)邊坡防護應與明洞開挖同步進行:明洞邊坡錨桿應及時施工，掛鋼筋網，坡面應及時用噴射混凝土封閉。
(3)及時將邊坡的滲漏排水導出邊坡，並加強邊坡的防護。
2.4.2建造壹組拱門
(1)混凝土套筒拱作為長管棚的導墻，施工在明挖隧道輪廓外。四個工字鋼支架埋設在套管拱內，鋼支架與管棚孔口管焊接成壹體。
(2)作為管棚的導向管，其平面位置、傾斜角度和外推角度的準確性直接影響管棚的質量。用經緯儀通過坐標法確定其在工字鋼框架上的平面位置；用水平尺和斜板設定孔口管的傾斜角度；用前後差法設定孔口管的外推角度。孔口管應牢固地焊接在工字鋼上，以防止澆築混凝土時移位。
2.4.3搭建鉆井平臺，安裝鉆機。
(1)鉆機平臺可采用枕木或鋼管腳手架搭設，搭設平臺應壹次性搭設完畢。兩臺鉆機從高孔位向低孔位對稱鉆進，可縮短鉆機移動和平臺架設時間，便於鉆機定位。
(2)平臺支撐應牢固，連接應牢固穩定。防止鉆探過程中鉆機不均勻下沈、擺動和位移影響鉆探質量。
(3)鉆機定位:要求鉆機與設定的孔口管方向平行，必須準確核實鉆機位置。采用經緯儀、掛線、鉆桿導向相結合的方法，反復調整，確保鉆機鉆桿軸線與孔口管軸線重合。
鉆孔
(1)為方便鋼管安裝，鉆頭直徑為φ115mm。
(2)如果巖石好，可以壹次成孔；鉆孔時會出現塌孔、卡鉆現象，因此必須在鉆孔前補漿。
(3)鉆機開鉆時，可低速低壓操作。在1.0m成孔後，可根據地質情況逐步調整鉆速和風壓。
(4)鉆孔過程中，經常使用測斜儀確定其位置，根據鉆機的鉆孔現象及時判斷成孔質量，及時處理鉆孔過程中的事故。
(5)鉆進時，確保動力裝置、扶正器和合金鉆頭呈同心圓狀鉆進。
(6)認真做好鉆進過程的原始記錄，及時對孔口巖屑進行地質判斷和描述。作為洞身開挖的地質預探和預測，作為指導洞身開挖的依據。
2.4.5清孔和檢查
(1)用地質巖心鉆桿和鉆頭(φ115mm)來回掃孔，清除浮渣至孔底，保證孔徑和孔深符合要求，防止堵孔。
(2)用高壓氣體清洗孔底至孔口的鉆渣。
(3)用經緯儀和測斜儀檢測孔深、傾角和外推角。
2.4.6管棚鋼管的安裝
(1)鋼管穿在專用管床上，在棚管周圍鉆φ8出漿孔(4？5m棚管不打眼)；管頭焊接成錐形，方便進洞。
(2)棚式頂管采用大孔導向與棚管機鉆孔相結合的技術，即先鉆壹個比棚管直徑大的導向孔(φ115mm)，然後用壹臺10t以上能力的卷揚機配合滑輪組進行反壓頂進；也可以利用鉆機的沖擊力和推力，低速頂升鋼管。
(3)伸出的鋼管應滿足受力要求，相鄰鋼管的接頭應前後錯開。同壹截面內接頭數量不超過50%，相鄰鋼管接頭至少錯開1m。
灌漿
(1)穿孔鋼花管安裝完成後，進行孔道灌漿，然後進行非穿孔鋼管的施工。無孔鋼管可用作檢查管，檢查灌漿質量。
(2)灌漿參數:水泥漿與水玻璃的體積比為1:0.5；水泥漿水灰比為1:1；矽酸鈉濃度35波美度；水玻璃的模數為2.4。
(3)采用kby50/70液壓灌漿機，將雙液漿註入管棚鋼管內，初壓0.5 MPa ~ 1.0 MPa，終壓2mpa，保壓15min後停止灌漿。灌漿量壹般為鉆孔筒的1.5倍。若註漿量超限，達不到壓力要求時，應通過調整漿液濃度繼續註漿，直至達到註漿質量標準，並確保鉆孔和鋼管周圍的孔隙充滿漿液後，方可終止註漿。
(4)灌漿結束後，及時清理管內漿液，並用30 #水泥砂漿填充，以增強管棚的剛度和強度。
2.5勞動組織
管棚施工工序多、工種多、技術性強，要求技術工人具備各方面的獨立操作能力，還能處理管棚施工中的常見故障。管棚施工的質量很大程度上取決於鉆孔和灌漿的質量。某鉆機三班倒的勞動組織為:技術員1，隊長1，班長3，修理工1，電工1，焊工1，司鉆15，共23人。
3.進步
4.質量管理
(1)鉆孔前，準確確定孔的平面位置、傾斜角度和外推角度。每個洞都有編號。
(2)鉆孔仰角應根據鉆孔深度和鉆桿強度確定，壹般控制在1 ~ 1.5，鉆機最大下沈量和左右偏移量應為鋼管長度的1%左右，控制在20 cm ~ 30 cm。
(3)嚴格控制鉆孔平面位置，管棚不得侵入隧道開挖線，相鄰鋼管不得碰撞、互換。
(4)定期測量孔的傾斜度，誤差超過限值時及時校正。如果該孔仍超出極限，則應將其密封並在原位重新鉆孔。
(5)掌握開鉆和正常鉆進的壓力和速度，防止斷桿。
(6)當遇到松散堆積層和破碎地質時，鉆進時可考慮護壁，以保證鉆機順利鉆進和鋼管順利頂進。
5、管棚造價評估
管棚費用主要包括四部分:管棚起拱費用、管棚施工人工費、管棚施工機械移位費用、管棚施工材料費。以福寧高速公路楊美玲隧道進口40m管棚(沿拱頂150敷設33根40m長的註漿鋼管，管棚內鋼管總重量為21t)為例，分析了管棚現場施工的實際成本。
5.1套拱成本
5.2人工成本
5.3機械移位費
5.4材料成本
6.結論
6.1對於隧道洞口軟弱破碎圍巖區和淺埋區，采用長管棚施工技術，起到了超前支護的作用，增加了施工安全性，提高了隧道的長期穩定性，具有顯著的經濟效益和社會效益。
6.2管棚支護下開挖可減少地表沈降，防止圍巖坍塌。
6.3管棚鉆孔可作為地質預探和預測，地質資料可為指導隧道開挖提供依據。
6.4管棚施工技術的引進，使福建省隧道施工技術的探索邁上了新的臺階。
更多工程/服務/采購招標信息，提高中標率，可點擊官網客服底部免費咨詢:/#/？source=bdzd