1、工程概況

　　廈門(mén)市高崎互通連接線(xiàn)同既有鷹廈鐵路杏林大橋成小角度斜交，互通連接線(xiàn)采用下穿隧道方式通過(guò)，隧道分左右兩線(xiàn)，其中左線(xiàn)78m，右線(xiàn)110m。隧道通過(guò)地段地表為第四系全新統人工填筑土，結構松散、厚度4m左右，其下為第四系全新統長(cháng)樂(lè )組海相沉積層，第四系更新統龍海組沖、洪積層以及燕山期花崗巖。隧道場(chǎng)區內地表水主要為海水，臨近廈門(mén)西海域有大片養殖池，其水位受潮汐影響：地下水不發(fā)育，主要受大氣降水補給，地下水位受季節性控制明顯。

　　隧道拱頂距地表的最小深度僅為2.5m，因此隧道施工不可避免的會(huì )對周邊地層以及上部立交橋產(chǎn)生一定的影響。為了隧道施工安全并確保隧道開(kāi)挖過(guò)程中上部的鐵路安全，隧道施工過(guò)程中進(jìn)行了超前支護，超前支護采用管幕支護，其長(cháng)度達110m。

　　2、管幕施工工藝流程及技術(shù)要求

　　2.1管幕施工方法及工藝流程

　　管幕法施工即在隧道的開(kāi)挖線(xiàn)外側，按400mm間距，沿隧道軸線(xiàn)方向將φ299×12mm的鋼鋼管水平鋪設在土體里，鋼管之間采用鎖扣連接，并在φ299鋼管連接處打入φ60鋼花管，通過(guò)φ60鋼花管對土體進(jìn)行注漿加固并使φ299鋼管成為一個(gè)整體。

　　根據本工程的具體地質(zhì)情況及工程特點(diǎn)，采用“前拉后夯”施工方法進(jìn)行夯管施工，即首先利用水平導向鉆機打設φ127的水平孔。根據水平孔的精度，分析是否進(jìn)行擴孔作業(yè)，然后采用前拉后夯的方法：在前部用拉管鉆機通過(guò)鉆桿及連接頭拉住φ299鋼管，將φ299鋼管拉入設計位置。在拉入過(guò)程中，如果出現回填卡鉆現象時(shí)，局部用夯錘夯擊通過(guò)。具體施工方法是：采用φ127鉆桿在上部中間位置打設一個(gè)導向孔，要求此類(lèi)導向孔的導向精度控制在20cm以?xún)�。導向孔完成后，根據具體地層情況判斷是否進(jìn)行擴孔作業(yè)，并提高鉆孔精度。擴孔作業(yè)要采用擠擴的方法，不能采用通常水循環(huán)大擴孔方法，防止引起地層擾動(dòng)，導致地面沉降。擴孔完成后采用前拉后夯法，將φ299鋼管拉入，C型鋼取消，在拉入時(shí)，可能會(huì )遇到回填及不均勻的硬地層引起卡鉆現象，局部用夯錘夯法，在鋼管后部施以夯力使鋼管順利通過(guò)，直至將鋼管拉出對面掌子面。然后進(jìn)行第二根施工，以上鋼管鋪設完成后，在兩根鋼管之間進(jìn)行注漿加固，直至全部鋼管鋪設完成。φ299鋼管全部布設完成后，采用φ20mm鋼筋上下兩排焊接將兩端的管頭連接起來(lái)，使端頭部位形成一個(gè)整體。

　　管幕法施工工藝流程可總結如下：

　　施工準備→測量放線(xiàn)→設備安裝→有線(xiàn)導向鉆進(jìn)→擴孔拉管→單孔下管完成→管內注漿→管外注漿→下一根鋼管施工（下一循環(huán)）……全部完成后對鋼管端頭進(jìn)行連接形成一整體。

　　2.2管幕施工技術(shù)要求

　　2.2.1打設時(shí)必須控制地表沉降，終孔跟蹤注漿，注漿必須保證管內外間隙注滿(mǎn)填充實(shí)，在打設時(shí)必須按照設計要求進(jìn)行施作；

　　2.2.2施工中先施作導向孔，再進(jìn)行擴孔拉管，最后進(jìn)行管內、管外注漿：

　　2.2.3管外注漿不能對導向及擴孔產(chǎn)生影響，因此要錯開(kāi)時(shí)間和空間位置。

　　2.3管幕施工技術(shù)難點(diǎn)

　　2.3.1管幕施工中要求導向孔偏差不能大干25cm，拉管偏差不能大干15cm，本工程導向距離長(cháng)，且地層條件復雜，極不均勻，導向孔打設及其精度控制難度大；

　　2.3.2管幕離地表距離僅為3m，處于特殊地段，管幕打設過(guò)程中對地面沉降的控制難度大。

　　3、管幕施了管位精度控制技術(shù)

　　3.1定向鉆進(jìn)施工工作原理

　　定向鉆進(jìn)方法是非開(kāi)挖管線(xiàn)施工的一種方法。該方法要求在鉆進(jìn)過(guò)程中能準確測定鉆頭在地下的位置和方向。根據鉆頭在鉆進(jìn)過(guò)程中的位置和方向同設計軌跡的差異，利用能調節方向的鉆頭（一般為楔型鉆頭）改變鉆頭的鉆進(jìn)方向，從而完成鋪設工作。鉆頭鉆進(jìn)示意如圖1所示。

　　鉆頭內裝有特制的傳感器，傳感器由信號線(xiàn)連接顯示屏。顯示屏顯示鉆頭的傾角和面向角（導向板的方向：導向板朝上即為12點(diǎn)，如同鐘面）。打設角度如偏下，可以把鉆頭調到12點(diǎn)，即導向板朝上，直接頂進(jìn)，此時(shí)由于導向板底板斜面面積大，受到一個(gè)向上的力，鉆頭軌跡就會(huì )朝上運動(dòng)。同理在6點(diǎn)糾偏可以使鉆頭軌跡朝下，9點(diǎn)、3點(diǎn)分別是為左、右糾偏方向。如果角度合適，鉆機會(huì )勻速旋轉鉆進(jìn)，此時(shí)鉆桿軌跡一般是平直的，所以導向鉆頭是上下糾偏的關(guān)鍵。

　　導向鉆進(jìn)中，導向管是隨鉆打入的，導向管就是護壁管，起到套管護壁作用。

　　3.2鉆具要求

　　鉆孔采用水平鉆機完成。水平鉆機設有軌道，能平移、升降鉆機平臺。全液壓水平鉆機回拖力50t，扭矩23000Nm，打設最大導向孔φ325mm，一次性最大擴孔直徑在此類(lèi)地層中可達400mm，打設時(shí)采用泥漿護壁，一次性成孔，然后前面用拉管機通過(guò)鉆桿拉動(dòng)擴孔頭擴孔，并由萬(wàn)向節同φ299鋼管連接保證方向，并拉動(dòng)鋼管，將鋼管拉入，如遇障礙物不能拉動(dòng)時(shí)，后面用夯管錘錘擊，直至設計深度。

　　鉆桿為φ159mm×5鋼管，兩端為φ159mm×12mm接手，加工成每根6m，鉆頭為楔型鉆頭，斜板加安硬質(zhì)圓柱合金，可破除一般回填磚石。φ299管幕鋼管采用厚度為10mm無(wú)縫鋼管，鋼管之間加內接管箍，管箍長(cháng)400mm，采用直接對焊連接。

　　3.3水平定向鉆進(jìn)控制技術(shù)

　　水平定向鉆進(jìn)能長(cháng)距離打設，而且能保證質(zhì)量，因為打設采用楔掌斜板鉆頭，鉆頭后面200mm處裝有有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)導向探棒，操作臺上有顯示屏，如有偏斜隨時(shí)可以調整角度，終孔偏差可以控制在25cm以?xún)�，能夠達到設計要求。

　　3.3.1利用φ159的鋼管作鉆桿，使用回旋鉆進(jìn)，并利用有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)兩種導向方法，嚴格控制導向精度。利用高精度有線(xiàn)導向儀及管內光學(xué)測量系統能控制精度為3％，利用無(wú)線(xiàn)導向儀器在地表進(jìn)行測量定位，能控制偏差在20cm以?xún)�。導向孔偏差如大�?0cm，可以采用擴孔方法將孔徑擴大到φ250-φ300再利用前拉后夯法下管。