隧道超前支护

营盘山隧道隧址区发育的地层主要有为第四系上更新统残坡积层和志留系上统茅山组砂岩，岩体破碎，成洞条件差，施工对地面沉降影响相当大，会给周围建筑物及施工造成极大危害。因此，对围岩进行超前支护加固能有效控制地表沉降，达到保护周围环境、有效的保证隧道开挖面的稳固。

营盘山隧道超前支护洞口采用超前管棚注浆加固围岩，洞身采用超前小导管注浆加固围岩。

套拱及管棚

（1）套拱设置

营盘山隧道套管设置首先用全站仪以坐标法在格栅拱上定出其平面位置；用水准尺配合坡度板设定孔口管的倾角；用前后差距法设定孔口管的外插角。拱墙设置I20a 工字钢4榀，间距0.6m/榀。以隧道开挖拱顶中线为轴线，环向间距40cm,两边对称的在最后一榀工字钢上固定10cm高的木楔，每侧17个。φ114导向管布置位置按照每个对应的木楔布置，导向管应牢固焊接在工字钢上，防止浇筑混凝土时产生位移，且各端头位于对应的木楔之上。按照导向墙断面尺寸2.0×0.6m，安装底模、侧模及外模，固定牢固后浇筑C25砼。待砼浇筑完成24小时后拆除模板。

（2）管棚施工

本隧道洞口坡度较缓，围岩软弱，施工时将根据开挖后的实际情况，进洞前在洞口处施作截面2m*0.6m环形护拱，用以加固洞口，实现安全进洞。套拱采用钢拱架作骨架，C25砼浇筑。根据洞口段地质情况，进洞前先在开挖轮廓线外打设管棚进行超前支护，其中，φ89管棚采用φ89钢花管，壁厚6mm，每环35根，每根长25m，环向间距0.4m，注浆采用1：1水泥浆。

管棚施工方法（图3.2.1）：

①布孔、钻孔先在隧道拱顶两侧沿开挖设计轮廓线以外环向等间距进行布孔，然后使管棚钻机就位，采用成孔孔径大于管棚直径的钻头成孔，钻孔外插角控制在1～3°以内，钻孔深度比管棚长度稍大一些。

②钢管制作：管棚钢管采用直径φ89mm钢管，长度25m/根，制作时底端制成锥型，管身按15×15cm梅花型布设注浆孔，孔径为8mm，管的另一端加工成丝扣。

③吹孔：成孔后用高压风通过风管插入孔底进行吹孔，将孔内残渣清除干净，以使插管顺利进行。

④插管：采用钻机顶进，挖机配合的方法插管，插管时，将钢管对准确孔口，调

整钢管方向与孔道方向一致，用钻机液压杆对淮钢管端头，由液压杆逐渐加力顶进。

⑤注浆：采用压浆泵进行压浆，注浆液采用1∶1纯水泥浆液。其注浆参数如下：水泥浆：1∶1，注浆压力:初压0.5～1.0Mpa，终压1.0Mpa。注浆时用套环将注浆管孔口与钢管端头通过丝扣连接牢固，防止漏浆而造成浆液压不进去或压浆不密实等现象的发生。必要时在孔口处设置止浆塞，止浆塞应能承受住最大注浆压力。

图3.2.1 超前管棚施工工艺流程图

超前小导管

（1）小导管施工方法（图3.2.2）：

超前小导管采用外径φ50mm，壁厚5mm的热轧无缝钢管加工制成，长4.5m，钢管前端加工成锥形，尾部焊接钢筋加固箍，管壁四周每10-15cm交错钻眼，眼孔直径为φ8mm（梅花形布置）。

钢管沿隧道开挖轮廓线布置，外插角5～8°。纵向前后两排小钢管搭接长度不小于1.0m。采用现场加工小钢管，喷射砼封闭岩面，用凿岩机钻孔再装钢管或用凿岩机直接

将小钢管打入岩层，按设计要求注浆。注浆顺序为先注无水孔，后注有水孔，从拱顶顺序向下进行。

导管应在开挖轮廓线上按设计位置及角度打入，孔位误差不得大于5cm，角度误差不得大于3°，超过允许误差时，应在距离偏大的孔间补管后再注浆。

钢管每根实际打入长度不得短于设计长度的95%，否则开挖1米后补管、注浆。检查钻孔、打管质量时，应画出草图，以孔位编号、逐孔、逐根检查并填写记录。

（2）小导管注浆

超前小导管预注浆参数选择：注浆压力0.5～1.0Mpa，水泥浆水灰比1∶1，水泥标号为42.5号。施工中每孔注浆量达到设计注浆量时，或注浆压力达到1.0Mpa时，持续15分钟，可以结束注浆。超前小导管尾端焊于型钢支架腹部。单孔注浆量不得小于计算值的80%，超过偏差必须补管注浆。

图3.2.2 超前小导管预注浆工艺流程图