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摘要：随着我国公路建设事业的而不断发展，公路隧道项目也逐渐增多。由于公路隧道结构比较复杂，因此施工难度系数较大。在隧道施工过程中经常遇见软弱的松散的岩层，极容易发生隧道坍塌。其不稳定性质给施工带来阻碍。本文主要以某公路隧道工程为例，探讨公路隧道软弱围岩中超长管棚施工技术以及应用效果。
关键词：超长管棚施工技术；公路隧道；软弱围岩
管棚施工技术是目前公路隧道的建设中最常见的一种有效的超前支护方法之一。最早应用于20世纪80年代，随着不断的发展和应用，其自身具有操作简单、安全可靠、工期短、工作效率高等优点[1]。管棚施工在各种恶劣地质条件下都能运用，如松散、软弱、塌方、涌水等地质工程。但由于施工条件和施工设备等因素的限制，其施工长度不超过30m。而超长管棚施工技术是此施工程度上改进技术，延长施工长度。且与取得显著的效果，
1. 工程概况
本工程属于上下分离双洞隧道，左洞长为2935m，右洞长1925m，行使车速为100km/h。隧道属于单心圆设计，最大高度为12m，宽度为20米，最浅埋深度在8m以内。本工程采用超长管棚施工技术，并结合相关的施工工艺，施工长度达到65m。工程及施工术标准要求较高，具有一定的难度。
2. 工程地质状况
该工程的公路隧道端口附近的地质为全风化--强风化花岗岩，隧道要穿越3条断层破碎带，岩体破碎呈褐黄色、含粘性土。工程附近的地层主要含碎石粘性土，下坡路段有堆积碎石，整个围岩结构比较松软。且在隧道进出口地表有水汇集，容易造成下渗。周围的围岩由于松软的地质条件導致出现不稳定性和完整性。容易造成坍塌事故，给工程带来极大不便。
3. 超长管棚施工方案设计及施工流程
3.1超长管棚支护原理
管棚超前支护就是利用一组钢管沿着开挖罗阔外侧打入地层中，并通过钢管注浆孔加压向岩层中注浆，以加固软弱破碎地层，支承上部荷载，从而提高地层的自稳能力。其支护原理有梁拱效应、加固效应、环槽效应三种[2]。梁拱效应把预先施工的管棚进行初期的支护，和掌子面作为初期支点。形成一简支梁结构，阻止软弱围岩的崩塌和松弛。加固效应是将注浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散岩体胶结、固结，从而改善软弱围岩的物理力学性质，提高了周边围岩的自承能力。而环槽效应掌子面爆破产生的冲击波遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收和绕射，大大降低了对周围围岩的扰动。
由于公路隧道进口，隧道出口不良的软弱围岩地段，工程施工部门决定超大管棚结合注浆的施工工艺进行支护。
3.2施工参数
根据工程公里隧道合计长度和工程大小。预计准备瓜棚根数50根，管棚隧道的进出口端分别为60m、50m。管棚钢管长度根据占空深度确定，管棚中热轧无缝钢管为120mm厚度为8mm。注浆工艺主原料为水泥，添加6%的水玻璃，根据施工效果，可再次进行注浆。且水泥浆与水体积为1.5：1.水泥与水灰比为1：1。
3.2超长管棚施工流程
该公路隧道工程施工属于超长管棚施工，其设计施工长度为一次性施做65m管棚，其风险难度比较大，其工艺流程可分为以下几个步骤：首先进行隧道洞口的开挖以及坡面防护工的施工，并且一次施工到位。并且洞顶截水沟、挂网喷混凝土等基础工程要提前进行施工完成。其次，利用工程前期设计好的混凝土套拱进行套拱施工。套拱长为3m，宽为2m，并在套拱内设计5个钢结构框架，每个间距为70cm，之后进行位置确定，角度、方向设置设计一直，并反复核查。最后，前期准备阶段要做好，施工设备的安装以及定位。施工设备进入施工现场之前应搭建好施工平台，确保施工顺利进行。若要安装大型的钻机，应考虑钻孔位置，并向中间位置放齐。在进行钻孔之前，对钻机搭建平台进行多次审查，避免出现倾斜和下沉等现象，导致钻孔质量受到严重影响。
3.3 钢管施工
超长管棚施工技术中钢管职工分为两个部分：钢管顶进施工、钢管注浆施工。钢管的顶进施工。首先，每个钢管接头用丝扣连接，确定孔内清洁后，利用钻杆将钢管顶进特制的管箍中，同时，放置5m左右的短管，防止接头相互碰触。其顶进深度符合设计要求。钢管注浆；注浆主要是为了加固软弱土质，一般注浆的也提示以水泥为主的砂浆。进行注浆前，首先在孔口设置气孔，严实封闭钢花管和导向管口，然后进行灌注。
4、 监控量测及施工方案效果分析
为保证本工程的超长管棚施工中围岩稳定程度和支护结构可靠性，相关人员对隧道出口段围岩按设计和规范要求，进行了监控点布设，并及时进行量测。以下是左洞洞口的检测情况。
，左洞一次性施作65m超长管棚并完成爆破开挖和初期支护后，洞口拱顶下沉速率和周边位移速率在进洞初期急剧增大后趋于平缓。两条曲线最终收敛速率均小于0.2mm/d，围岩基本稳定，满足规范和设计要求。由此可见，本次超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中施工质量达到标准。
结语：
综上所述，对于大于30m的超长管棚施工取得了显著的效果，超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中可以有效的防止拱顶大幅度下降，对围岩坍塌具有防护作用。保证了公路隧道的安全性和稳定性。由此可见，超长管棚施工技术的应用具有重要价值。因此，提高我国当前的管棚设备以及施工工艺具有重大意义，这对于我国公路隧道的建设发展起到促进作用，不仅保证了公路隧道的质量，而且对于工程成本具有较好的经济效益。
参考文献：
[1]冯劲，周红升.超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的应用[J].公路，2011，12（8）：321-324.
[2]罗勇强.超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的作用研究[J].房地产导刊，2014，22（29）：295-295.
[3]蒋海鹏.公路隧道软弱围岩的超长管棚施工技术探讨[J].广东科技，2014，2（8）：100-101.
[4]高建英，何文峰.软弱围岩公路隧道施工技术[J].山西建筑，2011，37（16）：196-198.
[5]苟朝勇.乌鞘岭高速公路隧道超前长管棚在洞口碎石土围岩中的应用[J].甘肃科技纵横，2011，40（4）：127-128
关键词：超长管棚施工技术；公路隧道；软弱围岩
管棚施工技术是目前公路隧道的建设中最常见的一种有效的超前支护方法之一。最早应用于20世纪80年代，随着不断的发展和应用，其自身具有操作简单、安全可靠、工期短、工作效率高等优点[1]。管棚施工在各种恶劣地质条件下都能运用，如松散、软弱、塌方、涌水等地质工程。但由于施工条件和施工设备等因素的限制，其施工长度不超过30m。而超长管棚施工技术是此施工程度上改进技术，延长施工长度。且与取得显著的效果，
1. 工程概况
本工程属于上下分离双洞隧道，左洞长为2935m，右洞长1925m，行使车速为100km/h。隧道属于单心圆设计，最大高度为12m，宽度为20米，最浅埋深度在8m以内。本工程采用超长管棚施工技术，并结合相关的施工工艺，施工长度达到65m。工程及施工术标准要求较高，具有一定的难度。
2. 工程地质状况
该工程的公路隧道端口附近的地质为全风化--强风化花岗岩，隧道要穿越3条断层破碎带，岩体破碎呈褐黄色、含粘性土。工程附近的地层主要含碎石粘性土，下坡路段有堆积碎石，整个围岩结构比较松软。且在隧道进出口地表有水汇集，容易造成下渗。周围的围岩由于松软的地质条件導致出现不稳定性和完整性。容易造成坍塌事故，给工程带来极大不便。
3. 超长管棚施工方案设计及施工流程
3.1超长管棚支护原理
管棚超前支护就是利用一组钢管沿着开挖罗阔外侧打入地层中，并通过钢管注浆孔加压向岩层中注浆，以加固软弱破碎地层，支承上部荷载，从而提高地层的自稳能力。其支护原理有梁拱效应、加固效应、环槽效应三种[2]。梁拱效应把预先施工的管棚进行初期的支护，和掌子面作为初期支点。形成一简支梁结构，阻止软弱围岩的崩塌和松弛。加固效应是将注浆液经管壁孔压入围岩裂隙中，使松散岩体胶结、固结，从而改善软弱围岩的物理力学性质，提高了周边围岩的自承能力。而环槽效应掌子面爆破产生的冲击波遇管棚密集环形孔槽后被反射、吸收和绕射，大大降低了对周围围岩的扰动。
由于公路隧道进口，隧道出口不良的软弱围岩地段，工程施工部门决定超大管棚结合注浆的施工工艺进行支护。
3.2施工参数
根据工程公里隧道合计长度和工程大小。预计准备瓜棚根数50根，管棚隧道的进出口端分别为60m、50m。管棚钢管长度根据占空深度确定，管棚中热轧无缝钢管为120mm厚度为8mm。注浆工艺主原料为水泥，添加6%的水玻璃，根据施工效果，可再次进行注浆。且水泥浆与水体积为1.5：1.水泥与水灰比为1：1。
3.2超长管棚施工流程
该公路隧道工程施工属于超长管棚施工，其设计施工长度为一次性施做65m管棚，其风险难度比较大，其工艺流程可分为以下几个步骤：首先进行隧道洞口的开挖以及坡面防护工的施工，并且一次施工到位。并且洞顶截水沟、挂网喷混凝土等基础工程要提前进行施工完成。其次，利用工程前期设计好的混凝土套拱进行套拱施工。套拱长为3m，宽为2m，并在套拱内设计5个钢结构框架，每个间距为70cm，之后进行位置确定，角度、方向设置设计一直，并反复核查。最后，前期准备阶段要做好，施工设备的安装以及定位。施工设备进入施工现场之前应搭建好施工平台，确保施工顺利进行。若要安装大型的钻机，应考虑钻孔位置，并向中间位置放齐。在进行钻孔之前，对钻机搭建平台进行多次审查，避免出现倾斜和下沉等现象，导致钻孔质量受到严重影响。
3.3 钢管施工
超长管棚施工技术中钢管职工分为两个部分：钢管顶进施工、钢管注浆施工。钢管的顶进施工。首先，每个钢管接头用丝扣连接，确定孔内清洁后，利用钻杆将钢管顶进特制的管箍中，同时，放置5m左右的短管，防止接头相互碰触。其顶进深度符合设计要求。钢管注浆；注浆主要是为了加固软弱土质，一般注浆的也提示以水泥为主的砂浆。进行注浆前，首先在孔口设置气孔，严实封闭钢花管和导向管口，然后进行灌注。
4、 监控量测及施工方案效果分析
为保证本工程的超长管棚施工中围岩稳定程度和支护结构可靠性，相关人员对隧道出口段围岩按设计和规范要求，进行了监控点布设，并及时进行量测。以下是左洞洞口的检测情况。
，左洞一次性施作65m超长管棚并完成爆破开挖和初期支护后，洞口拱顶下沉速率和周边位移速率在进洞初期急剧增大后趋于平缓。两条曲线最终收敛速率均小于0.2mm/d，围岩基本稳定，满足规范和设计要求。由此可见，本次超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中施工质量达到标准。
结语：
综上所述，对于大于30m的超长管棚施工取得了显著的效果，超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中可以有效的防止拱顶大幅度下降，对围岩坍塌具有防护作用。保证了公路隧道的安全性和稳定性。由此可见，超长管棚施工技术的应用具有重要价值。因此，提高我国当前的管棚设备以及施工工艺具有重大意义，这对于我国公路隧道的建设发展起到促进作用，不仅保证了公路隧道的质量，而且对于工程成本具有较好的经济效益。
参考文献：
[1]冯劲，周红升.超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的应用[J].公路，2011，12（8）：321-324.
[2]罗勇强.超长管棚施工技术在公路隧道软弱围岩中的作用研究[J].房地产导刊，2014，22（29）：295-295.
[3]蒋海鹏.公路隧道软弱围岩的超长管棚施工技术探讨[J].广东科技，2014，2（8）：100-101.
[4]高建英，何文峰.软弱围岩公路隧道施工技术[J].山西建筑，2011，37（16）：196-198.
[5]苟朝勇.乌鞘岭高速公路隧道超前长管棚在洞口碎石土围岩中的应用[J].甘肃科技纵横，2011，40（4）：127-128