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摘要：礼嘉车站4号人行通道下穿金渝大道，浅埋深度3.5～4.1m，拱顶上层为填土、素土和局部强风化砂质泥岩。为控制沥青砼路面沉降量在50mm范围内，以及防止开挖过程中的松土层坍塌。本文介绍了横穿公路的长管棚支护的施工技术和施工方法。本措施有效缓解了路面的快速下沉，控制了开挖风险，防止了管棚钻孔的塌孔，精确了导向定位。
关键词：下穿公路、浅埋、控沉、防坍、长管棚、施工技术和方法
Abstract: Lijia Station on the 4th walkways wear gold Chongqing Road, shallow depth of 3.5 ~ 4.1m vault the upper fill, soil factors and locally strongly weathered silty mudstone. For the control of the settlement of the asphalt concrete pavement in the 50mm range, and to prevent loose soil during excavation collapse. Across the road long Forepoling construction technology and construction methods. This measure effectively alleviate the rapid sinking of the road, to control the risk of excavation, to prevent the pipe roof drilling hole collapse, precision-oriented positioning.Keywords: beneath the road, shallow, controlling Shen, anti-collapse, the long pipe roof, construction techniques and methods
中圖分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
Construction Technology of Long Pipe Roofing Support Shallow beneath the Highway
Chai Jun
(China Railway No.24 Bureau Group Co., Ltd. Southwest Headquarters)
Abstract: The No.4 pedestrian passageway of Lijia Station goes beneath Jinyu Avenue, and the shallow depth is 3.5~4.1m. The upper layer of dome comprises filing, prime soil, and local strong weathering sandy mudstone. Control the asphalt concrete pavement settlement within 50mm, and prevent the collapse of loose soil layer during the excavation. This paper introduces the construction technology and methods of long pipe roofing support cross the highway. This measure effectively alleviates the rapid road sinking, controls the excavation risks, prevents the hole collapse of pipe roofing drills, and precises oriented positioning.
Key words: beneath the highway, shallow, settlement control, collapse prevent, long pipe roofing, construction technology and methods
工程概况
重庆轨道交通六号线一期工程礼嘉站4号出入口通道需下穿金渝大道，大道为双向8车道，路中间3m绿化带、路两边各4m人行道。通道正向横穿公路长度58m。 通道开挖拱顶距路面高度3.5～4.1m范围，属浅埋，Ⅴ级围岩，上覆土层厚度2.8～5.7m，为后填土和原状素土层。下覆基岩为砂质泥岩，局部夹少量砂岩。
水文：Ⅰ级地下水，上层滞水主要位于松散土层，渗透系数0.16m/d，透水性弱。但雨季地表水渗入量大，且公路左幅下为冲沟回填，积水富集。
设计情况
纵断面图
从纵断面地质资料显示，公路左幅下是一条沿公路纵向的冲沟，修建公路时以粘土回填，密实度不高，土体含水饱和，且有富集水。
横断面图
支护参数
φ108×8mm管棚L=58m 双层 46根 环距0.4m，
上仰角度1～2º 注双液浆
Φ42×4mm超前小导管L=4.5m环距0.4m，纵距3m，外插角150
I25钢拱架，榀间距0.5m， 双层φ8@200×200mm钢筋网片。
Φ22系统锚杆，L=2.5m，@,1.0×1.0m，梅花型布置
C25喷射砼厚300mm
设计要点
下穿金渝大道采用58m长管棚一次穿过通道全长，其作用就是控制路面沉降量在－50mm之内，同时防止在开挖时出现拱顶塌方。
通过大管棚对周边围岩注双液浆。
开挖时采用I25钢拱架支护，并辅以Φ42注浆超前小导管。
通道下部围岩相对较好部位采用台阶法暗挖松动爆破开挖，填方地段采用非爆破人工开挖。每个循环进尺控制在0.6m以内。
开挖穿过填土层后，增设临时仰拱，并立即进行二次衬砌，以防变形沉降量继续扩大。
管棚施工过程
1、管棚施工方案
① 成孔方法：为防止填土层产生塌孔，管棚的成孔施工采用潜孔垂并跟管钻孔。采用潜孔锤钻进法施工，使用内外锤头拖管跟管钻进。
② 钻进顺序：钻进施工从二侧起拱线由下向上钻进，由两边向中间钻进，采用跳开布点钻进。
③ 方向控制：钻机位置、方向、角度定位采用经纬仪灯光测斜控制，钻进过程中的方向定位采用TH-1型有线水平导向仪，通过导向仪控制钻杆（管棚）的水平精度。
④ 跟管作业：管棚随钻进深度而跟进，管棚按3m一节设置，Φ108钢管采用丝扣连接，扣长60mm，为了错开钢管同断面搭接，大管棚前端第一个根采用两种规格，单号第一根打设3m钢管，双号第一根打设1.5m钢管，其它钢管都是3m的一个规格。打设时采用跳打的施工顺序。
⑤ 钢筋束加固管棚：单根管棚全部送入后，管棚内插入3根φ16的钢筋，提高钢管丝扣处的抗剪力。
⑥ 岩体注浆：对管棚周围岩体及管棚内注双液浆固结并封端。
施工机械
管棚施工机械
名称 型号 数量 备注
水平钻机 HGT-100 2台
定向钻进导向仪 TH-1型水平导向仪 1套
工作平台（架） I18工字钢焊接的工作平台 1
泥浆泵 PW-150型 1
注浆机 KBY50 /70型 1
搅拌箱 立式离心泵循环搅拌 2
电焊机 BX1-500 2
TTHD-100型管棚钻机是全液压操作系统，推进和回转均由液压元件驱动。主要参数：
整机质量 ：2600~4800KG 液压动力站尺寸 ：1.3×1×0.9 m
电动机功率 ： 55KW钻机直径 ： 89~200mm
钻孔深度 ： ≤150m 回转扭矩 ： ≤300NM
一次推进行程 ： 3/6/9 M 最大推力 ： 120KN
适用钻杆 ： 73-89-159mm
TTHD-100型管棚钻机
TH-1型水平导向仪
3、工作平台
管棚施工拟从公路左侧向右侧钻进，在公路左侧开挖出一个明挖槽，将人行通道一部分暗挖改成明挖，并对周边进行加固和喷护。管棚施作工作面开挖立面角度800，锚喷支护。
管棚工作平台用I18的工字钢搭设，以增强其刚度和稳定性。平台工作面满铺厚50mm木板，并与钢架固接，周边设护栏。
4、测放定位
管棚中心点位用全站仪进行测放，并用红油漆打点。
鉆机定位：钻机安装前，先对轨道进行铺设，要求H型钢轨找平误差<3mm，底盘对角线找平误差±3mm，四柱对角误差±5mm，斜拉筋需绷紧，交叉拉力基本相等； 卡瓦及所有螺母必须拧紧，丝杠、顶杠要顶紧，安装要牢固，确保不因震动而松动或脱落。钻进前再对钻机定位情况、方位、倾角情况，孔口管对中情况，确认正确后方可进行试钻；
钻孔施工
① 工艺流程：测量放线→铺设“H”刚轨道→设备组装调试→埋设孔口管→调试钻机（方位、倾角）→钻具组装进孔→冲洗液循环→导向钻进→跟管→回次加尺（接线、接口补焊）→孔斜测量→导向钻进→跟管→终孔→回取探头盒→管内加钢筋束→管内及环状间隙注浆→移至下一孔位。
潜孔冲击跟管钻进示意图
② 钻进作业：管棚规格直径Φ108，先用Φ90冲击器、Φ110锤头水平一次成孔，另在钻杆与锤头上加装平衡管，减少局部自重造成的下垂。在打设过程中给钻具一定的上仰角度，初期应在1～2º。以弥补钻具自重所造成的孔位下倾，具体角度在施工中根据测试数据不断修正。采用有线导向仪测量，在不同深度每间隔10米记录管棚管角度，以便不断改正，最后达到施工精度，施工精度在1%以内，用经纬仪测量钻机架位架设精度，保证水平打设施工前的精确度。
③ 导向及纠偏：采用有线定向仪，用楔掌斜板钻头，在斜板上镶YJ8合金，在钻头后面200mm的部位安装探棒，有线直接接到操作台的显示屏上，可以随时监控孔内钢管的方位角和仰俯角。如有偏斜，可以采用楔掌板钻头顶进纠偏，终孔偏差可以控制在１％以内。
发光装置 水眼
信号线支撑 导向板
钢丝绳
6、管棚施作
① 管棚加工：在工厂加工管棚，加工23个长1.5m管棚，其余加工长度3m。加工内外丝扣，扣长60mm。钢管周边每隔40cm钻设Φ20mm出浆孔，梅花型布置。
② 跟管施工：为防塌孔，3m的短管棚须随钻进深度及时跟进，跟管时需注意一下几点：
管棚丝扣一定要旋转紧密，要严丝合缝，保持管棚的连接在一条直线上；
顶入管棚时要确保丝口的攻丝不要被损坏，送管使力要均匀，当有局部卡管时，要查明卡管原因，杜绝强力顶入；
每打设10m，先停钻，用泥浆泵通过钻杆内孔注入清水，清洗孔内岩碴，润湿管壁，并能防尘。然后再跟管，确保管棚在跟管过程中不被岩碴卡住；
每隔10m，用水平有线导向仪对钻孔及送入的管棚探测一次，测量管棚管的水平和倾斜变化，便于及时修正。
管棚顶入到位后，取出钻头钻杆，钢筋束加工9m一节，每节钢筋束双面焊接牢固，逐步送入全长管棚。
7、管棚注浆
① 注浆参数
注浆采用水泥---水玻璃双液浆材，其浆液结石的抗压强度可达10MPa～20MPa，结石率高达9０％～9５％ ，浆液的凝胶时间能准确控制在十几秒至十几分钟范围内。
a、水泥水玻璃双液注浆设计配合比
水灰比 水水泥水玻璃初凝 终凝
0.5 61712333752分钟 4分钟
水泥浆和水玻璃的体积比 1：0.6
b、液体水玻璃 执行标准HG1-871-76 模数 3.1～3.3浓度35～39度SiO2含量22.24％ Na2O含量7.16％ 确定模数3.22
ｃ、注浆压力0．5MPa～1MPa，终压2 MPa；
d、单孔注浆量Q =πr2Hnαβ。
式中：r为浆液扩散半径，取0.5m；n为岩层裂隙率，由现场土工试验测得；α为有效充填系数，取0.7~0.9，β为浆液损耗系数，取1.1～1.4；H为管棚长度。
② 注浆施工
连接好注浆管路，利用注浆泵先压水，检查管路是否漏水、设备状态是否运转正常。注浆前先用浆液把孔中的水压出管外，待浆液流出并且流出浆液的浓度与浆池中浆液的浓度相同时，再密封孔口钢
板，加压并把压力稳定在0.5MPa～1MPa之间。尽量不要间断注浆，水泥浆要时刻进行搅拌，以保证浆液浓度相同，同时检测流量，再续注。注浆结束标准单管注浆量达设计值，或当注浆压力达设计终压不少于20min，但进浆量仍达不到设计注浆量时，停10～15min后，再进行第二次注浆。
8、沉降防治
沉降防治采取了如下措施：
①、20mm厚长钢板地面保护。
②、双层超长管棚形成整体支护的护拱。
③、钻4个排水洞，先将填土内积水排除一部分，然后注浆固结。
④、为防止水土流失，控制沉降，采用孔内保压措施。
⑤、通过大管棚对围岩进行注浆固结。
⑥、开挖过程中利用超前小导管对局部松散层补浆再次固结。
⑦、开挖采用短进尺、强支护、弱爆破、速喷护、满填充的措施。
⑧增加临时仰拱，形成封闭圈。
⑨对通过的填土地段立即施作二次衬砌。
施工中出现的问题及技术措施
路面沉降
①、少数点沉降超设计：
沉降观测记录表
金渝大道地表沉降监测报表
工程名称： 金渝大道地表沉降监测
监测单位： 重庆市勘测院 测试日期：2011年10 月 25 日
现场负责人：陈 玉观测者：童华校核者：周 隽
测点编号 本次沉降量（mm） 累计沉降量（mm） 本次沉降速率（mm/d） 累计沉降速率（mm/d） 时间间隔（d） 备注
C16 -0.40 -52.20 -0.13 -0.89 3
C17 -0.30 -53.90 -0.10 -0.85 3
C24 -0.50 -24.30 -0.17 -0.18 3
C25 -0.60 -41.20 -0.20 -0.31 3
監测结论：从近期监测的数据来看，正在开挖施工的隧道上方金渝大道路面各测点（C0～C32号测点）的累计沉降值和本次沉降速率较上次有所增大，其中最大累计沉降值为-53.9mm，出现在C17号测点，最大本次沉降速率为-2.1mm/d，出现在C24号测点。建议施工方加强支护，控制爆破震速和掘进进尺。
注：表中沉降值负数表示变形垂直向下，正数反之。
下穿金渝大道的开挖支护于2011年10月30日完成，从重庆市勘测院提供的10月25日的沉降观测记录可以看出， C16、C17测点位置的累积沉降量均大于设计允许的50mm，沉降速率有所增大。C17号测点最大累积沉降量达到53.9mm，大于允许值7.8%
②、原因分析：
地勘资料显示拱顶上部有松填层，富水饱和。原方案是钻4个排水洞先排水，再利用排水洞对立面松散部分注浆固结。但在排水时发现尚未注浆，路面就开始下沉，C16、C17点位未开挖就沉降了28mm，沉降速率达到２.2mm/d。说明原松散体内空隙是水填充的，在密封状态下保持了稳定，排水后空隙产生，在路面荷载作用下出现了下沉。
③、技术措施：
立即停止排水并堵孔，控制水土流失，再通过排水孔注浆，先注纯水泥浆。经三天观测，阻沉效果不佳，立即改注双液浆。
开挖后，超前小导管加注水泥浆，采取超前支护、人工开挖、缩短进尺、快速初支、增加临时仰拱、及时封闭成环。
开挖过松填层后，停止掘进，立即施作二次衬砌。
管棚侵限
①、侵限照片
照片中的9#、11#、12#管棚已经侵限10～15cm。
②、原因分析：
增加预留量不够，在放样管棚点位时，只比开挖线加多10cm的富余量。
开口方向没有控制好，在管棚施工中为了使管棚前端不致侵限，往往在打管时要设外插角，外插角没有计算准确。
c、岩层不均质，在钻孔打管过程中由于围岩软硬不匀，特别是粘土夹孤石，使钻头偏向软的一侧，此偏斜方向难估计。
d、钻头的下挠控制不精准，没有多少经验数据来控制因垂头自重而引起的下挠量。
e、有线导向仪的连续跟测不及时，发现偏移没有及时纠偏，或纠偏效果不佳。
③、技术措施：
钻机定位准确，机体加固牢实。
加密导向仪跟踪测量的频率，发现偏离初始就及时纠偏。
适当加大拱顶部分管棚的外插角，在钻土夹石时，钻杆加扶正器。
在钻杆与锤头上加装平衡管，减少局部自重造成的下垂，控制下挠。
e、调整钻孔顺序，严格按从两侧边墙开始对称向拱顶钻孔、顶管。
f、对于已经侵限的部位采取开挖时小导管加强和注浆补强固结，控制下沉和坍塌。
结束语
4号人行通道下穿金渝大道，在浅埋、拱顶填土、富水饱和的情况下，用长管棚支护一次性正向横穿大道：
有效地控制了路面的快速下沉，在开挖时，最大沉降量为
53.9－28＝25.9mm。
管棚的施工过程中的失土失水所引发的地表沉降，须高度重视，应有相关预案，发现问题及时处理，同时也要每天多次监控量测。
有效地保证了松散体的稳定，防止了拱顶的坍塌，并在管棚支护、 岩体注浆加固中，可进行半断面开挖，缩短了开挖时间，控制了开挖风险，提高了功效。
采用套管跟进，有效防止塌孔、卡管现象，同时管棚钻孔可作为地质超前预报的一种手段，为进一步探明前方地质状况，及时变更施工方法提供了依据。（失水路面下沉，改变方案就是例证）
采用有线导向仪，在岩质不均、松土、孤石、夹层等不利地质情况下，导向仪对管棚方向、方位、角度的控制，使其不偏离方向起到了关键作用，如无有线导向仪，58m长得管棚末端位置会偏向何方，实难确定。
参考文献：1、重庆市轨道交通设计研究院提供的施工设计图
2、程良奎，张作眉，杨志银．岩土加固实用技术．北京：
地震出版社．1994
3、施仲衡等．地下铁道设计与施工．西安：陕西科学技术出版社，1997
4、关宝树．隧道工程施工要点集[M]．北京：人民交通出版社，2003
5、邸玉环. 水平定向管棚施工技术. 科技开发与经济, 2005,
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：下穿公路、浅埋、控沉、防坍、长管棚、施工技术和方法
Abstract: Lijia Station on the 4th walkways wear gold Chongqing Road, shallow depth of 3.5 ~ 4.1m vault the upper fill, soil factors and locally strongly weathered silty mudstone. For the control of the settlement of the asphalt concrete pavement in the 50mm range, and to prevent loose soil during excavation collapse. Across the road long Forepoling construction technology and construction methods. This measure effectively alleviate the rapid sinking of the road, to control the risk of excavation, to prevent the pipe roof drilling hole collapse, precision-oriented positioning.Keywords: beneath the road, shallow, controlling Shen, anti-collapse, the long pipe roof, construction techniques and methods
中圖分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
Construction Technology of Long Pipe Roofing Support Shallow beneath the Highway
Chai Jun
(China Railway No.24 Bureau Group Co., Ltd. Southwest Headquarters)
Abstract: The No.4 pedestrian passageway of Lijia Station goes beneath Jinyu Avenue, and the shallow depth is 3.5~4.1m. The upper layer of dome comprises filing, prime soil, and local strong weathering sandy mudstone. Control the asphalt concrete pavement settlement within 50mm, and prevent the collapse of loose soil layer during the excavation. This paper introduces the construction technology and methods of long pipe roofing support cross the highway. This measure effectively alleviates the rapid road sinking, controls the excavation risks, prevents the hole collapse of pipe roofing drills, and precises oriented positioning.
Key words: beneath the highway, shallow, settlement control, collapse prevent, long pipe roofing, construction technology and methods
工程概况
重庆轨道交通六号线一期工程礼嘉站4号出入口通道需下穿金渝大道，大道为双向8车道，路中间3m绿化带、路两边各4m人行道。通道正向横穿公路长度58m。 通道开挖拱顶距路面高度3.5～4.1m范围，属浅埋，Ⅴ级围岩，上覆土层厚度2.8～5.7m，为后填土和原状素土层。下覆基岩为砂质泥岩，局部夹少量砂岩。
水文：Ⅰ级地下水，上层滞水主要位于松散土层，渗透系数0.16m/d，透水性弱。但雨季地表水渗入量大，且公路左幅下为冲沟回填，积水富集。
设计情况
纵断面图
从纵断面地质资料显示，公路左幅下是一条沿公路纵向的冲沟，修建公路时以粘土回填，密实度不高，土体含水饱和，且有富集水。
横断面图
支护参数
φ108×8mm管棚L=58m 双层 46根 环距0.4m，
上仰角度1～2º 注双液浆
Φ42×4mm超前小导管L=4.5m环距0.4m，纵距3m，外插角150
I25钢拱架，榀间距0.5m， 双层φ8@200×200mm钢筋网片。
Φ22系统锚杆，L=2.5m，@,1.0×1.0m，梅花型布置
C25喷射砼厚300mm
设计要点
下穿金渝大道采用58m长管棚一次穿过通道全长，其作用就是控制路面沉降量在－50mm之内，同时防止在开挖时出现拱顶塌方。
通过大管棚对周边围岩注双液浆。
开挖时采用I25钢拱架支护，并辅以Φ42注浆超前小导管。
通道下部围岩相对较好部位采用台阶法暗挖松动爆破开挖，填方地段采用非爆破人工开挖。每个循环进尺控制在0.6m以内。
开挖穿过填土层后，增设临时仰拱，并立即进行二次衬砌，以防变形沉降量继续扩大。
管棚施工过程
1、管棚施工方案
① 成孔方法：为防止填土层产生塌孔，管棚的成孔施工采用潜孔垂并跟管钻孔。采用潜孔锤钻进法施工，使用内外锤头拖管跟管钻进。
② 钻进顺序：钻进施工从二侧起拱线由下向上钻进，由两边向中间钻进，采用跳开布点钻进。
③ 方向控制：钻机位置、方向、角度定位采用经纬仪灯光测斜控制，钻进过程中的方向定位采用TH-1型有线水平导向仪，通过导向仪控制钻杆（管棚）的水平精度。
④ 跟管作业：管棚随钻进深度而跟进，管棚按3m一节设置，Φ108钢管采用丝扣连接，扣长60mm，为了错开钢管同断面搭接，大管棚前端第一个根采用两种规格，单号第一根打设3m钢管，双号第一根打设1.5m钢管，其它钢管都是3m的一个规格。打设时采用跳打的施工顺序。
⑤ 钢筋束加固管棚：单根管棚全部送入后，管棚内插入3根φ16的钢筋，提高钢管丝扣处的抗剪力。
⑥ 岩体注浆：对管棚周围岩体及管棚内注双液浆固结并封端。
施工机械
管棚施工机械
名称 型号 数量 备注
水平钻机 HGT-100 2台
定向钻进导向仪 TH-1型水平导向仪 1套
工作平台（架） I18工字钢焊接的工作平台 1
泥浆泵 PW-150型 1
注浆机 KBY50 /70型 1
搅拌箱 立式离心泵循环搅拌 2
电焊机 BX1-500 2
TTHD-100型管棚钻机是全液压操作系统，推进和回转均由液压元件驱动。主要参数：
整机质量 ：2600~4800KG 液压动力站尺寸 ：1.3×1×0.9 m
电动机功率 ： 55KW钻机直径 ： 89~200mm
钻孔深度 ： ≤150m 回转扭矩 ： ≤300NM
一次推进行程 ： 3/6/9 M 最大推力 ： 120KN
适用钻杆 ： 73-89-159mm
TTHD-100型管棚钻机
TH-1型水平导向仪
3、工作平台
管棚施工拟从公路左侧向右侧钻进，在公路左侧开挖出一个明挖槽，将人行通道一部分暗挖改成明挖，并对周边进行加固和喷护。管棚施作工作面开挖立面角度800，锚喷支护。
管棚工作平台用I18的工字钢搭设，以增强其刚度和稳定性。平台工作面满铺厚50mm木板，并与钢架固接，周边设护栏。
4、测放定位
管棚中心点位用全站仪进行测放，并用红油漆打点。
鉆机定位：钻机安装前，先对轨道进行铺设，要求H型钢轨找平误差<3mm，底盘对角线找平误差±3mm，四柱对角误差±5mm，斜拉筋需绷紧，交叉拉力基本相等； 卡瓦及所有螺母必须拧紧，丝杠、顶杠要顶紧，安装要牢固，确保不因震动而松动或脱落。钻进前再对钻机定位情况、方位、倾角情况，孔口管对中情况，确认正确后方可进行试钻；
钻孔施工
① 工艺流程：测量放线→铺设“H”刚轨道→设备组装调试→埋设孔口管→调试钻机（方位、倾角）→钻具组装进孔→冲洗液循环→导向钻进→跟管→回次加尺（接线、接口补焊）→孔斜测量→导向钻进→跟管→终孔→回取探头盒→管内加钢筋束→管内及环状间隙注浆→移至下一孔位。
潜孔冲击跟管钻进示意图
② 钻进作业：管棚规格直径Φ108，先用Φ90冲击器、Φ110锤头水平一次成孔，另在钻杆与锤头上加装平衡管，减少局部自重造成的下垂。在打设过程中给钻具一定的上仰角度，初期应在1～2º。以弥补钻具自重所造成的孔位下倾，具体角度在施工中根据测试数据不断修正。采用有线导向仪测量，在不同深度每间隔10米记录管棚管角度，以便不断改正，最后达到施工精度，施工精度在1%以内，用经纬仪测量钻机架位架设精度，保证水平打设施工前的精确度。
③ 导向及纠偏：采用有线定向仪，用楔掌斜板钻头，在斜板上镶YJ8合金，在钻头后面200mm的部位安装探棒，有线直接接到操作台的显示屏上，可以随时监控孔内钢管的方位角和仰俯角。如有偏斜，可以采用楔掌板钻头顶进纠偏，终孔偏差可以控制在１％以内。
发光装置 水眼
信号线支撑 导向板
钢丝绳
6、管棚施作
① 管棚加工：在工厂加工管棚，加工23个长1.5m管棚，其余加工长度3m。加工内外丝扣，扣长60mm。钢管周边每隔40cm钻设Φ20mm出浆孔，梅花型布置。
② 跟管施工：为防塌孔，3m的短管棚须随钻进深度及时跟进，跟管时需注意一下几点：
管棚丝扣一定要旋转紧密，要严丝合缝，保持管棚的连接在一条直线上；
顶入管棚时要确保丝口的攻丝不要被损坏，送管使力要均匀，当有局部卡管时，要查明卡管原因，杜绝强力顶入；
每打设10m，先停钻，用泥浆泵通过钻杆内孔注入清水，清洗孔内岩碴，润湿管壁，并能防尘。然后再跟管，确保管棚在跟管过程中不被岩碴卡住；
每隔10m，用水平有线导向仪对钻孔及送入的管棚探测一次，测量管棚管的水平和倾斜变化，便于及时修正。
管棚顶入到位后，取出钻头钻杆，钢筋束加工9m一节，每节钢筋束双面焊接牢固，逐步送入全长管棚。
7、管棚注浆
① 注浆参数
注浆采用水泥---水玻璃双液浆材，其浆液结石的抗压强度可达10MPa～20MPa，结石率高达9０％～9５％ ，浆液的凝胶时间能准确控制在十几秒至十几分钟范围内。
a、水泥水玻璃双液注浆设计配合比
水灰比 水水泥水玻璃初凝 终凝
0.5 61712333752分钟 4分钟
水泥浆和水玻璃的体积比 1：0.6
b、液体水玻璃 执行标准HG1-871-76 模数 3.1～3.3浓度35～39度SiO2含量22.24％ Na2O含量7.16％ 确定模数3.22
ｃ、注浆压力0．5MPa～1MPa，终压2 MPa；
d、单孔注浆量Q =πr2Hnαβ。
式中：r为浆液扩散半径，取0.5m；n为岩层裂隙率，由现场土工试验测得；α为有效充填系数，取0.7~0.9，β为浆液损耗系数，取1.1～1.4；H为管棚长度。
② 注浆施工
连接好注浆管路，利用注浆泵先压水，检查管路是否漏水、设备状态是否运转正常。注浆前先用浆液把孔中的水压出管外，待浆液流出并且流出浆液的浓度与浆池中浆液的浓度相同时，再密封孔口钢
板，加压并把压力稳定在0.5MPa～1MPa之间。尽量不要间断注浆，水泥浆要时刻进行搅拌，以保证浆液浓度相同，同时检测流量，再续注。注浆结束标准单管注浆量达设计值，或当注浆压力达设计终压不少于20min，但进浆量仍达不到设计注浆量时，停10～15min后，再进行第二次注浆。
8、沉降防治
沉降防治采取了如下措施：
①、20mm厚长钢板地面保护。
②、双层超长管棚形成整体支护的护拱。
③、钻4个排水洞，先将填土内积水排除一部分，然后注浆固结。
④、为防止水土流失，控制沉降，采用孔内保压措施。
⑤、通过大管棚对围岩进行注浆固结。
⑥、开挖过程中利用超前小导管对局部松散层补浆再次固结。
⑦、开挖采用短进尺、强支护、弱爆破、速喷护、满填充的措施。
⑧增加临时仰拱，形成封闭圈。
⑨对通过的填土地段立即施作二次衬砌。
施工中出现的问题及技术措施
路面沉降
①、少数点沉降超设计：
沉降观测记录表
金渝大道地表沉降监测报表
工程名称： 金渝大道地表沉降监测
监测单位： 重庆市勘测院 测试日期：2011年10 月 25 日
现场负责人：陈 玉观测者：童华校核者：周 隽
测点编号 本次沉降量（mm） 累计沉降量（mm） 本次沉降速率（mm/d） 累计沉降速率（mm/d） 时间间隔（d） 备注
C16 -0.40 -52.20 -0.13 -0.89 3
C17 -0.30 -53.90 -0.10 -0.85 3
C24 -0.50 -24.30 -0.17 -0.18 3
C25 -0.60 -41.20 -0.20 -0.31 3
監测结论：从近期监测的数据来看，正在开挖施工的隧道上方金渝大道路面各测点（C0～C32号测点）的累计沉降值和本次沉降速率较上次有所增大，其中最大累计沉降值为-53.9mm，出现在C17号测点，最大本次沉降速率为-2.1mm/d，出现在C24号测点。建议施工方加强支护，控制爆破震速和掘进进尺。
注：表中沉降值负数表示变形垂直向下，正数反之。
下穿金渝大道的开挖支护于2011年10月30日完成，从重庆市勘测院提供的10月25日的沉降观测记录可以看出， C16、C17测点位置的累积沉降量均大于设计允许的50mm，沉降速率有所增大。C17号测点最大累积沉降量达到53.9mm，大于允许值7.8%
②、原因分析：
地勘资料显示拱顶上部有松填层，富水饱和。原方案是钻4个排水洞先排水，再利用排水洞对立面松散部分注浆固结。但在排水时发现尚未注浆，路面就开始下沉，C16、C17点位未开挖就沉降了28mm，沉降速率达到２.2mm/d。说明原松散体内空隙是水填充的，在密封状态下保持了稳定，排水后空隙产生，在路面荷载作用下出现了下沉。
③、技术措施：
立即停止排水并堵孔，控制水土流失，再通过排水孔注浆，先注纯水泥浆。经三天观测，阻沉效果不佳，立即改注双液浆。
开挖后，超前小导管加注水泥浆，采取超前支护、人工开挖、缩短进尺、快速初支、增加临时仰拱、及时封闭成环。
开挖过松填层后，停止掘进，立即施作二次衬砌。
管棚侵限
①、侵限照片
照片中的9#、11#、12#管棚已经侵限10～15cm。
②、原因分析：
增加预留量不够，在放样管棚点位时，只比开挖线加多10cm的富余量。
开口方向没有控制好，在管棚施工中为了使管棚前端不致侵限，往往在打管时要设外插角，外插角没有计算准确。
c、岩层不均质，在钻孔打管过程中由于围岩软硬不匀，特别是粘土夹孤石，使钻头偏向软的一侧，此偏斜方向难估计。
d、钻头的下挠控制不精准，没有多少经验数据来控制因垂头自重而引起的下挠量。
e、有线导向仪的连续跟测不及时，发现偏移没有及时纠偏，或纠偏效果不佳。
③、技术措施：
钻机定位准确，机体加固牢实。
加密导向仪跟踪测量的频率，发现偏离初始就及时纠偏。
适当加大拱顶部分管棚的外插角，在钻土夹石时，钻杆加扶正器。
在钻杆与锤头上加装平衡管，减少局部自重造成的下垂，控制下挠。
e、调整钻孔顺序，严格按从两侧边墙开始对称向拱顶钻孔、顶管。
f、对于已经侵限的部位采取开挖时小导管加强和注浆补强固结，控制下沉和坍塌。
结束语
4号人行通道下穿金渝大道，在浅埋、拱顶填土、富水饱和的情况下，用长管棚支护一次性正向横穿大道：
有效地控制了路面的快速下沉，在开挖时，最大沉降量为
53.9－28＝25.9mm。
管棚的施工过程中的失土失水所引发的地表沉降，须高度重视，应有相关预案，发现问题及时处理，同时也要每天多次监控量测。
有效地保证了松散体的稳定，防止了拱顶的坍塌，并在管棚支护、 岩体注浆加固中，可进行半断面开挖，缩短了开挖时间，控制了开挖风险，提高了功效。
采用套管跟进，有效防止塌孔、卡管现象，同时管棚钻孔可作为地质超前预报的一种手段，为进一步探明前方地质状况，及时变更施工方法提供了依据。（失水路面下沉，改变方案就是例证）
采用有线导向仪，在岩质不均、松土、孤石、夹层等不利地质情况下，导向仪对管棚方向、方位、角度的控制，使其不偏离方向起到了关键作用，如无有线导向仪，58m长得管棚末端位置会偏向何方，实难确定。
参考文献：1、重庆市轨道交通设计研究院提供的施工设计图
2、程良奎，张作眉，杨志银．岩土加固实用技术．北京：
地震出版社．1994
3、施仲衡等．地下铁道设计与施工．西安：陕西科学技术出版社，1997
4、关宝树．隧道工程施工要点集[M]．北京：人民交通出版社，2003
5、邸玉环. 水平定向管棚施工技术. 科技开发与经济, 2005,
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。