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2K313035管棚施工技术[了解]:

管棚超前支护是喷锚暗挖(矿山)施工隧道超前加固的辅助施工方法(简称管棚法)。

本条简要介绍管棚法的施工技术。

一、结构组成与适用条件

(一)结构组成

(1)管棚法是为防止隧道开挖引起地表下沉和围岩松动，在开挖掘进前沿开挖工作面的上半断面周边按设计打入厚壁钢管，在地层中构筑的临时承载棚防护下，为安全开挖预先提供增强地层承载力的临时支护方法，与小导管注浆法相对应，通常又称为大管棚超前支护法。

(2)管棚由钢管和钢拱架组成。钢管人土端制作成尖靴状或楔形，沿着开挖轮廓线，以较小的外插角，向开挖面前方打人钢管或钢插板，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。

(二)适用条件

(1)适用于软弱地层和特殊困难地段，如极破碎岩体、塌方体、砂土质地层、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地层。

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。

二、技术要点

(一)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.042.5级及以上的硅酸盐水泥、普通或水泥砂浆，宜采用中砂或粗砂;外加剂应视不同地层选用;配合比应根据工程地质条件，经试验确定。

(二)施工技术要点

(1)施工工艺流程：测放孔位→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边的一部分或全部，以一定的间距环向布设，形成钢管棚，沿周边布设的长度及形状主要取决于地形、地层、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。

三、施工质量控制要点

(一)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(视情况可调整，一般为2～6m)对正在钻进的钻孔及插入钢管的弯曲及其趋势进行孔弯曲测定检查。

(2)在松软地层或不均匀地层中钻进时，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，发现偏斜度超出要求应及时纠正。

(二)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)钢管打人土体就位后，应及时隔(跳)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。

(三)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偏离的情况。

(2)严格按试验参数控制注浆量，防止注浆效果不好、出现流沙等现象。

(3)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。

（责任编辑：zyc）

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