地铁施工中超前预支护加固施工技术应用分析

孙鸣雷

青岛地矿岩土工程有限公司 山东青岛 266000

在进行地铁暗挖部分的施工时，为了切实保证施工所在区域交通、建筑物的安全，这就需要工程中超前预支护加固施工技术给予高度重视力度，合理应用该技术，可对地表沉降问题进行相应的控制，确保工程安全施工。如果工程所处地理位置交通方便，但是其所处环境非常复杂，周边紧挨古建筑群，地下管线设置比较繁杂，那么，工程施工的难点就是如何有效控制周边环境变形，同时还要保证地铁站地下结构的安全。如果工程所处位置的特殊性，为确保地面、交通以及建筑方面的安全，这就需要对地铁站地层开展超前支护加固施工，在车站出入口位置开展暗挖施工时应用超前大管棚以及超前导管支护技术，应用该技术主要通过利用管棚棚架以及注浆施工后的固结巩圈，起到支撑性的作用，以此来确保工程处于安全环境下施工。

1 大管棚施工工艺

其一，进行管棚工作室开挖的关键是软弱围岩部分工程，开挖时应做好施工初期支护，为确保架设钻机顺利进行施工作业，管棚工作室应在距其0.8处设置马头门轮廓线，利用导向管确保成孔防线不会出现偏差，一般情况下导向管长度为2米以上，同时还需要使用127毫米的无缝钢管进行相应的加工，结合工程实际进行测量，然后焊接在钢拱架上，并在其中喷上适量混凝土进行固定。另外，要结合管棚工作室的长度，对工程所用的管棚及可由地质钻机进行相应的改装即可[1]。

其二，大管棚施工应做好以下几方面工作：正式开孔前，检查设备是否完好、组合钻具丝扣是否处于紧密连接状态，在进行管棚搭设仰角、外插角计算时，要将钻孔时钻具下沉等情况考虑其中；为切实保证钻机在进行钻孔时其精度达成施工标准，最关键之处就在于开孔段钻进，在前10米，根据钻孔情况多次调整钻机危机，同时还要用罗盘、挂丝对钻孔情况进行相应的检测，确保钻孔不存在漏洞才能继续进行。管棚入孔之前要进行配管，以此来保证管棚同心度符合相关要求，钻进到钢套末端，所处位置与导向管口为30厘米时应停钻，这之后钻机进行反转、卸杆、动力头退到末端处，与钻杆或钢管套管连接，之后拧紧钻杆，加固连接套管。

其三，关于注浆部分，为保证支护结构稳定，本工程主要采用水泥砂浆注浆，注浆套管与管棚钢管两者连接时，要求注浆套管中配备排气管以及进浆管，通过安装阀门的方式对其控制，其中使用的排气管主要采用20毫米的塑料软管进行制作的，为避免出现漏气，可利用锚固剂将掌子面与管棚两者存在的缝隙封闭起来，并使用注浆泵对管路进行压水测试，若测试 中存在泄露则立即采取检修工作，在进行注浆时，应采取低压的方式进行，不断提升压力，减少流量，若压力上升至终压时，则压注10分钟后停止注浆[2]。

2 超前小导管施工工艺

其一，在进行隧道开挖前的预支护施工主要采用#32小导管进行注浆加固，其中拱部小岛管根据开挖轮廓贯穿于格栅之间位置，环向间距为35厘米，单根导管长度为3米，仰角以及外插角度数为15，因导管安装位置主要在拱顶，因此每隔2米，纵向设置一排小岛管，同时每两排小岛管纵向搭接距离应高于1米。若围岩比较软弱，并处于下班断面情况，为防止出现下台阶施工上拱圈下沉情况，应完成上台阶格栅架施工，在拱脚位置设置#25螺纹钢索脚锚杆，要求其倾斜度为30，长度3米，在每榀格栅拱脚两侧分别架设一根脚锚杆。

其二，关于小岛管加工，主要采用#32普通水煤气管进行加工，这种加工方式以便于后期注浆工作，为便于插打工序，应将小岛管前方位置加工成锥形，中间位置需要钻孔8毫米-10毫米，方便溢浆，并采取梅花形进行导管布置，这样做的目的在于避免注浆过程中出现死角，另外间距设为20厘米，距离尾部1米处不进行钻孔，避免漏浆；导管末端需要焊接#6环形箍筋，防治进行小岛管打设过程中出现端部开裂情况，对之后的注浆管连接造成影响。关于小岛管施工，主要采用电钻工具进行钻孔，在进行插孔时采用气动锤振入。

其三，在注浆方面，首先要进行浆液配制，就水玻璃浆液的配置方式来讲，主要是由硫酸、水玻璃两种材料进行配置，第一步是将工业浓硫酸98%稀释为稀硫酸18%左右，然后将其放置在相关容器中，并做好标记；第二部将水玻璃由40Be’稀释到200Be’，也将其放置在相关容器中，完成施工现场地质测验工作后，根据相关比例对上述两种液体进行配置；第三步就是将水泥、配置好的水玻璃浆液利用双液注浆泵注入到岩层中。但其中需要注意的是，不能随意确定浆液配置比例，要结合施工现场测验实际决定。一般情况下以1：1-1：0.8作为配桨比例，注浆初压和终压分别为0.3MPa、0.6MPa，以此为标准，一旦高于以上压力值情况，就会出现浆液浪费严重问题；其次，关于注浆工艺以及注浆设备方面，完成注浆管连接后，应先对其进行压水测试，主要测试管路畅通情况，测试合格后再将提前配置好的水泥浆、水玻璃浆液倒入双液注浆泵注浆桶中，然后通过闸阀将这两种浆液在注浆管中混合一起，混合后的浆液就会通过小岛管压入围岩。关于注浆关键技术应注意以下几点：

（1）对配合比、凝胶时间要严控，初步完成配合比后，在通过凝胶时间对配合比进行相应的控制调节，明确注浆结实体强度，根据工程实际确定配合比。

（2）在进行注浆，对注浆压力要严格把握，符合工程要求，保证浆液能够渗透到位，从根本上避免结构变形、串浆等情况，从而防止地下构筑物，地上建筑物因此受到影响。

3 结语

综上所述，本文分别从大管棚施工工艺、超前小岛管施工工艺两方面分析地铁施工中超前预支护加固施工技术应用，从最终建设结果来看，该技术切实保证了工程施工安全，同时也减短了施工周期，非常值得大力推广应用[3]。