本文從施工的角度較為詳盡地闡述了管棚法的施工技術(shù)及施工中應注意的關(guān)鍵問(wèn)題，結合工程實(shí)際對管棚法處理隧道特大坍方體的應用技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。

　　1.坍方體處理施工技術(shù)方案

　　1.1施工方案與治理原則

　　1.1.1施工方案

　　根據坍方體的工程地質(zhì)特點(diǎn)，確定了在拱部1°范圍內施作Φ89長(cháng)管棚，管棚間距30cm，結合超前預注漿技術(shù)在開(kāi)挖輪廓線(xiàn)外形成約4m厚的加固圈，并在開(kāi)挖時(shí)以小導管補強注漿加固技術(shù)為輔的綜合技術(shù)方案。開(kāi)挖采用上下臺階法，上臺階高度約4m，采取預留核心土環(huán)形開(kāi)法，上下臺階間距長(cháng)度5m，以人工開(kāi)挖為主，對局部未坍方部位可采用松動(dòng)爆破。在開(kāi)挖后立即施作格柵拱架及錨網(wǎng)噴支護體系，充分調動(dòng)加固后的圍巖的承載能力，使初期支護與注漿加固的坍方體形成整體支護結構，并建立科學(xué)的監測體系，監測支護體系的變形，判斷結構的穩定性和安全性。

　　1.1.2技術(shù)難點(diǎn)與關(guān)鍵

　�。�1）長(cháng)管棚與注漿加固圈在拱頂形成了穩固可靠的固結殼，作為支承長(cháng)達18m高約50m的松散坍方體超前支護體系（保護殼），是保證開(kāi)挖安全和防止坍方的進(jìn)一步擴大的關(guān)鍵技術(shù)。

　�。�2）坍方體內大部分呈松散碎屑狀，且又混有大小不一的硬質(zhì)巖塊和前期坍方處理時(shí)用以支撐的方木等建筑材料，施鉆困難，成孔性差、容易卡鉆、下管難度大。這些問(wèn)題的解決直接關(guān)系到26m管棚的安裝成功率和注漿的效果，也是坍方處理的難點(diǎn)所在。

　�。�3）坍方段地處斷層破碎帶，地層連通性好，坍方體松散度大，且坍方前施工的小導坑均直接與注漿區相連通。由于注漿區域廣而連通性好，因此必須對注漿順序及注漿工藝進(jìn)行詳細計劃，以防止漿液向無(wú)用的地區擴散，控制注漿量，以最小的注漿量獲得最好的注漿效果。

　　1.2治理原則

　　施工方案和治理原則：“管超前，預注漿，多循環(huán)，短開(kāi)挖，強支護，勤量測，早封閉”。

　　2.施工技術(shù)要點(diǎn)

　　2.1施工工序與步驟

　　2.2工作面預注漿

　　在長(cháng)管棚施工前，應對工作面進(jìn)行前進(jìn)式分段預注漿，注漿分段長(cháng)度為5m.以水泥單液漿為主，內加速凝劑，在必要時(shí)采用C-S雙液漿。工作面預注漿的目的是加固工作面松散體，以保證管棚鉆孔方向的精度，同時(shí)穩定工作面，確保開(kāi)挖時(shí)工作面的安全。

　　2.3長(cháng)管棚與預注漿

　　2.3.1管棚參數

　　鉆孔仰角1°～3°，管棚間距30cm，管棚長(cháng)度26m，采用Φ89（厚5mm）無(wú)縫鋼管，共計52根管棚。

　　2.3.2鉆孔工藝

　　預設Φ127導向管→Φ108套管鉆進(jìn)18m→Φ90鉆孔鉆進(jìn)26m→下管（帶Φ90鉆頭）→取出Φ108套管→封孔注漿。

　　2.3.3管棚注漿

　　注漿分三序孔注入，注入順序依次為C-S漿、水泥漿、水泥砂漿。注漿應在鉆孔下管完成后立即進(jìn)行，以便在鉆相鄰孔時(shí)可做為當前注漿孔的檢查孔。所有管棚鋼管均以30號水泥砂漿充填，以加強鋼管的剛度。

　　2.4小導管注漿補強

　　長(cháng)管棚注漿加固范圍有限，很難達到4m的加固圈，為此在開(kāi)挖過(guò)程中，需施作小導管注漿補強。小導管采用Φ32焊縫鋼管，長(cháng)5.5m，開(kāi)孔長(cháng)4m，間距60～75cm，外插角41°。小導管注漿采用C-S雙液漿，注漿量根據現場(chǎng)情況定，以確保開(kāi)挖為目的。

　　3.問(wèn)題與解決措施

　　3.1問(wèn)題

　�。�1）主要存在卡鉆、掉鉆頭、坍孔、退鉆與頂管困難等問(wèn)題。

　�。�2）坍方前開(kāi)挖的下導坑斷面約有20㎡，長(cháng)度約為20m，由于密排棚架的作用，坍方體并未將導坑內填滿(mǎn)，約有150m3空洞，漿液向空洞內充填并不能對開(kāi)挖穩定起到穩定作用，同時(shí)又造成浪費，防止漿液向空洞內滲流是注漿中的關(guān)鍵環(huán)節。

　　3.2措施

　　3.2.1帶鉆頭頂管

　　采用套管跟進(jìn)施鉆只能有效地解決前20m坍孔、卡鉆等技術(shù)難題，因為套管跟進(jìn)越長(cháng)孔壁周?chē)�坍碴、碎石與管壁的摩阻力就越大，鉆進(jìn)負荷扭矩也越大，致使鉆進(jìn)困難，同時(shí)易產(chǎn)生管接頭因扭矩大而損耗斷管等嚴重事故，一旦發(fā)生斷管現象，則整個(gè)孔將被廢棄。

　　3.2.2總體施工工序的調整

　　首先進(jìn)行工作面預注漿，在此基礎上進(jìn)行管棚施工。但由于注漿量大，注漿時(shí)間長(cháng)，造成鉆孔作業(yè)空閑時(shí)間多。為此，對施工工序進(jìn)行了調整，即在工作面注漿的同時(shí)穿插進(jìn)行部分管棚孔的施工。但為確保周邊管棚孔的注漿加固效果，確定了穿插管棚孔施工的原則是：遵循設計時(shí)的工作面預注漿超前的原則�？傮w施工工序的調整為施工工期爭取了時(shí)間，同時(shí)也保證了周邊注漿加固效果。

　　3.2.3注漿施工的技術(shù)措施

　�。�1）改變漿液材料。預注漿時(shí)，根據其注漿目的是填充坍方體空洞，對固結體強度要求不高，同時(shí)由于原開(kāi)挖的小導坑留下的空洞較大，采用較高強度的注漿材料不僅造成浪費，也為后來(lái)的開(kāi)挖帶來(lái)了困難。為此，據孔鉆記錄，A、I、H三個(gè)工作面預注漿孔分別在6m、10m、17m處有50～120cm不等的架空區，對這三個(gè)孔不同斷位的注漿材料進(jìn)行了變更，由原設計的水泥漿與水泥砂漿改為粘土水泥砂漿。變更后的漿液含粘土約為25%，28d固結強度在8～13kgPc㎡，可滿(mǎn)足工作面穩定的要求，凝結時(shí)間約為3～5d，流動(dòng)性好，不僅降低了工程成本，也具有良好的填充效果。三個(gè)孔三個(gè)段別分別共計注入粘土水泥砂漿120m3，約占空洞總量的80%.

　�。�2）采用間隔注漿獲得注漿加固效果。在進(jìn)行管棚注漿時(shí)關(guān)鍵是獲得管棚內外形成厚約2m的注漿加固圈，但由于坍體內有許多塊石相互棚架，致使坍體內空洞大而多，這些空洞有的直接與坍空區相連，注漿時(shí)漿液在壓力作用下通過(guò)這些空洞泄流至坍空區，而不能在管棚附近均勻擴散，從而使注漿加固圈無(wú)法形成。為此，根據經(jīng)驗采用間歇注漿法，即當長(cháng)時(shí)間注漿壓力上不來(lái)時(shí)，說(shuō)明漿液順空隙泄流至坍空區，這時(shí)將漿液凝結時(shí)間調整至30～50s，注漿1～5min，停40s，待原注入漿液初凝變稠后再注，如此反復，則原先的泄漿通道逐漸變小并最終堵塞，漿液即在管棚周?chē)�達到均勻擴散的目的。

　　4.施工質(zhì)量與效果評定

　�。�1）導向管外插角為2°～4°，間距28～33cm，滿(mǎn)足設計與規范要求，為保證管棚制安精度創(chuàng )造了條件。

　�。�2）管棚孔鉆進(jìn)過(guò)程中僅有一個(gè)孔打偏與另一管棚相交，僅占管棚總數的2%.根據下管記錄，因卡鉆、斷管等原因52根管棚中只有9根共計16m未頂進(jìn)，僅占設計管棚總長(cháng)度的1.1%.根據開(kāi)挖所揭示的情況，管棚制安基本達到了整齊劃一的要求，在開(kāi)挖線(xiàn)外形成了穩固的護拱棚架作用，總體質(zhì)量達到了優(yōu)。

　�。�3）每二序孔鉆孔時(shí)出現了全孔回水，鉆孔、下管容易，鉆孔物中有水泥凝結塊等現象，與開(kāi)始第一序孔鉆孔時(shí)卡鉆無(wú)回水形成了對比，說(shuō)明第一序孔注漿已起到了明顯的效果，并達到了固結充填的好效果。

　�。�4）根據注漿記錄，第二序孔注漿時(shí)注漿壓力上升明顯快于開(kāi)始注漿時(shí)，也說(shuō)明坍方體空洞回填充實(shí)。