鐵路隧道鋼花管施工技術
通過衢寧鐵路（福建段）前乾隧道的施工實踐，詳細總結了隧道鋼花管超前支護的施工工藝及施工控制要點，為今后隧道超前支護施工提供更有力的技術支持。
一、工程概況
中鐵十二局集團承建的衢寧鐵路（福建段）前乾隧道起于福建省屏南縣白玉村附近，止于福建省屏南縣吳峰村東北側1.6公里，隧址區為中低山區，進口段為丘陵溝谷區，山體陡峻，流水侵蝕切割劇烈，地形起伏較大，自然坡度約30*～50*，局部為陡崖。植被較發育，主要為松樹林、杉木、毛竹及灌木叢。測區內更高標高1303.2m，更低標高276.2m，相對高差1027m。隧道進口通有道路，交通較為便利，出口處于山區，交通不便利。隧道全長7815.27m，單線單洞，更大埋深約858m。
二、鋼花管施工
（一）鋼花管施工工藝流程見圖1
（二）管棚的加工制作。鋼花管直徑一般為70mm～180mm熱軋無縫鋼管，單節長度通常為4～6m，接頭采用15～30cm長螺紋套管連接（套管采用內螺紋，鋼管端部采用外螺紋）以保證連接強度和順直；鋼花管孔徑宜為10～16mm，間距10～15cm，一周四排左右，呈梅花形排列，前端為尖形，尾部不小于1m范圍內不鉆孔作為止漿段。
（三）測量定位。根據設計的鋼花管和導向墻的位置，分別用全站儀和精密水準儀進行管棚位置和導向墻位置放樣，特別要控制鋼花管位置與隧道開挖線之間的距離，以免出現鋼花管位置侵入隧道初期支護空間范圍的現象。
（四）開挖工作室、施作導向墻。在洞內為提供管棚鉆孔施工空間，應開挖工作室，工作室的開挖尺寸應根據鉆機的規格確定，一般應超出隧道外輪廓線0.5m～1.0m，并設鋼支架。施作導向墻：為便于施鉆和鉆孔精度，在明挖和暗挖交界處設置混凝土導向墻。
圖1管棚施工工藝流程圖
1、導向墻在隧道外輪廓線以外施作，內埋設3～4榀工字鋼支撐，鋼支撐與管棚導向管焊成整體，導向管孔徑比鋼花管大20～30mm。
2、導向管間距、位置及方向應準確。用全站儀在工字鋼架上定出其平面位置，用激光導向儀設定導向管外插腳，導向管與鋼架焊接牢固，避免澆筑混凝土過程中脫落。
（五）安裝鋼花管。1、清孔。成孔后先利用高壓風或高壓水進行沖洗，然后用特制清孔鉤認真進行清孔。2、管件制作。管棚ф108mm無縫鋼管，預制鋼管時，根鋼管前端要焊上合金鋼片空心鉆頭。以防管頭頂彎或劈裂，鋼管間聯接用加工好的管節聯接套，預先焊在每節鋼管兩端，以便于聯接。相鄰管的接頭應前后錯開，避免接頭在同一截面上，隧道縱向同一橫斷面內的接頭數不大于50%，且兩相鄰管接頭必須錯開1m以上，以滿足管棚受力要求。3、頂管。頂進鋼管利用電動機啟動液壓馬達，以及挖掘機配合人工作業。偶數號孔采用無縫鋼管，奇數號孔采用注漿鋼花管。當根鋼管推進孔內，孔外剩余30～40cm時，人工進行接管，嚴格控制角度，人工持鏈鉗進行鋼管聯接，使兩節鋼管在聯接套處聯成一體。然后再低速推進鋼管，根據管棚設計長度，按同樣方法繼續接長鋼管。
（六）管棚注漿。1、止漿墻制作。注漿前，必須進行堵露處理。沿插管周圍噴射20cm厚C20混凝土一圈，封閉該工作面，再用木塞和紙塞把無縫鋼管未注漿的管頭堵死，這樣，止漿墻便形成。噴射砼時加入一定量的速凝劑，以滿足施工要求。2、漿液配置。注漿漿液多采用水泥砂漿或水泥-水玻璃雙漿液。水泥砂漿漿液水膠比宜為（0.5：1）～（1：1）；雙漿液配合比為水泥漿：水玻璃（體積比）=1：1。水泥一般采用42.5R以上普通硅酸鹽水泥。3、注漿控制。（1）注漿管路連接好后，先壓水檢查管路是否漏水，待設備正常后，對圍巖做壓水實驗，以沖洗巖石裂隙，擴大漿液通路，增加漿液擴散密實性，核實圍巖的滲透性。（2）注漿分兩步完成，當次注漿的漿液充分收縮后，進行第二次注漿。注漿由拱腳至拱頂左右對稱交替進行。初壓0.5～1MPa為宜，終壓控制在2MPa，持壓3～5min后停止注漿。（3）注漿結束后及時清除管內漿液，并用等級不低于30MPa的水泥砂漿填充，增強管棚的剛度和強度。（4）注漿時要記錄注漿時間及注漿量。
三、施工控制要點
（一）鉆孔施工控制要點：1、鉆孔角度誤差控制在0.5°以內，平面誤差小于或等于1cm。2、鋼管管節聯接絲扣要認真檢查，有脫扣裂紋的管節棄用。3、施鉆時鉆頭選擇：必須大于棚管外徑1～2cm，以便于頂管。4、施工時鋼管采用奇偶數編號進行制作，頂管時應實行“對號入座”。
（二）注漿施工控制要點：1、注漿時如遇竄漿或跑漿，必須及時進行封堵處理，然后方可注漿。2、注漿時如發現泵壓突然升高，先判斷是否堵塞，若堵管則進行堵管處理，否則往管道內注入清水，待泵壓正常后再繼續進行單液注漿。3、注漿一般采用由下向上、左右交替進行。4、注漿時應準確掌握漿液配合比，并使漿液在管內充填密實。
