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大王顶隧道是江（江门）肇（肇庆）高速公路G7合同段的控制性工程之一，全长4.4km，隧道围岩主要为强风化、或者弱～微风化细砂岩夹泥岩，围岩较为软弱，而且存在大量浅埋和偏压情况，地质情况复杂多变，工程难度较大。

大王顶隧道整体设计和施工均以新奥法为指导原则，采用复合衬砌，以锚杆、钢筋网、湿喷混凝土、钢拱架等为初期支护，并辅以注浆长管棚、超前注浆小导管等超前支护措施，使得围岩在允许范围之内发生变形，以充分发挥其自身的自承能力。初期支护和二次衬砌的施作都是在监控量测信息的指导下完成的。

大王顶隧道支护参数的选取以工程类比法为主，施工工序繁多，施工过程中各工序结构内力转换复杂，直接影响隧道的稳定。此外土建施工方案，支护参数的选取未能够针对大王顶隧道实际的工程地质条件，没有充分考虑围岩与支护结构的相互作用，因此在施工过程中应加强监控量测，根据量测分析结果及时调整设计参数，实现动态设计和信息化施工。

隧道施工时应严格遵循“少扰动、快加固、勤量测、早封闭”的原则，主要采取人工钻爆，挖掘机配合装载机出碴，无轨运输施工方案，实施开挖（钻、爆、装、运）、支护（拌、运、喷、锚）、衬砌（拌、运、灌、捣）三条机械化作业线。保证三条作业线施工机械实用先进，选型科学，互不干扰，节奏紧凑。

根据地质勘察资料，大王顶隧道沿线的围岩主要分为III、IV、V级，根据围岩类别和埋深的不同，隧道沿线主要分为V级浅埋段、V级深埋段、V级浅埋加强段、IV级深埋段、IV级浅埋加强段、IV级深埋加强段、III级段、III级加强段，主要的施工方法包括上下台阶开挖法、三台阶开挖法、双侧壁导坑开挖法、单侧壁导坑开挖法等。

此外，由于原设计的施工方案例如双侧壁导坑开挖法具有施工场地狭窄，出渣、施作锚杆困难，施工工序繁琐，施工进度慢等缺点，以及施工现场的围岩情况优于设计时所依据的围岩情况等诸多原因，大王顶隧道在多处地段进行了施工变更设计。

大王顶隧道左、右线的施工方法总结列于下表所示。

K41+716~+800

双侧壁导坑开挖法，加强超前支护，

K41+800~K42+035

拱部环形留核心土开挖法

K42+035~+155

K42+155~+275

拱部环形留核心土开挖法

K42+275~+455

K42+455~+595

拱部环形留核心土开挖法

K42+595~+900

K42+900~K43+030

III级加强段130m

上下台阶与反向单侧壁导坑法开挖相组合

K43+030~+090

IV级深埋加强段60m

K43+090~+315

III级加强段225m

上下台阶与反向单侧壁导坑法开挖相组合

K43+315~+380

IV级深埋加强段65m

K43+380~+430

IV级浅埋加强段50m

三台阶开挖法，增强超前支护

K43+430~+475

IV级深埋加强段45m

三台阶开挖法，增强超前支护

K43+475~+760

III级加强段285m

上下台阶与反向单侧壁导坑法开挖相组合，参照IV围岩深埋加强段进行初期支护

K43+760~+795

IV级深埋加强段35m

K43+795~+887

YK41+741~+825

三台阶开挖法，在30m管棚范围

YK41+825~+875

三台阶开挖法，增强超前支护

YK41+875~YK42+025

拱部环形留核心土开挖法

YK42+025~+120

YK42+120~+155

YK42+155~+255

拱部环形留核心土开挖法

YK42+255~+290

YK42+290~+330

YK42+330~+435

YK42+435~+640

拱部环形留核心土开挖法

YK42+640~+880

YK42+880~YK43+060

III级加强段180m

上下台阶与反向单侧壁导坑法开挖相组合

YK43+060~+120

IV级深埋加强段60m

YK43+120~+300

III级加强段180m

上下台阶与反向单侧壁导坑法开挖相组合

YK43+300~+370

IV级深埋加强段70m

YK43+370~+410

IV级浅埋加强段40m

三台阶开挖法，增强超前支护

YK43+410~+475

IV级深埋加强段65m

三台阶开挖法，增强超前支护

YK43+475~+755

III级加强段280m

上下台阶与反向单侧壁导坑法开挖相组合，参照IV围岩深埋加强段进行初期支护

YK43+755~+790

IV级深埋加强段35m

YK43+790~+872

下面将分别对大王顶隧道沿线一般段和特殊段的施工工艺进行详细的说明。

大王顶隧道的一般施工段包括V级浅埋段、V级深埋段、IV级深埋段、III级段。

V级浅埋段和V级深埋段均采用双侧壁导坑开挖法，洞口段的V级浅埋段还应加强超前支护，取消侧壁导坑临时支护；IV级深埋段主要采用拱部环形留核心土开挖法，不过此方法施工速度较慢且对围岩扰动过大，因此为了快速施工、少扰动围岩、早封闭断面，在右线进口段YK41+825~+875采用了工序简单、高效的三台阶开挖法，并适当的加强了超前支护；III级段主要采用施工进度快、施工面积大、对围岩扰动较小的上下台阶分步开挖法。

V级围岩一般段设计采用双侧壁导坑法开挖，进行开挖时初期支护紧跟在每一步的开挖之后。开挖工序应安排合理，为减少各断面的相互影响，需要严格控制断面间的距离：侧壁导坑下断面要待上断面开挖5～10m后开始开挖，并且内外侧导坑掌子面不能在同一断面上，必须错开10m以上；核心土滞后侧导坑20～50m开挖，其中中台阶滞后上台阶3～5m，下台阶滞后中台阶3～5m；一侧主洞的侧导坑应滞后另一侧主洞的侧导洞,滞后距离约30～40m；导坑部位仰拱衬砌应及时施作，与导坑下断面的距离控制在5～10m。

双侧壁导坑开挖法的具体施工工序如下所示，图中阿拉伯数字代表开挖步序，罗马数字代表支护施工顺序。

I、主洞拱部超前管棚或小导管注浆预支护→II、侧导洞超前小导管注浆预支护→3、侧导洞上半断面开挖→IV、侧导洞上半断面初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→5.侧导洞下半断面开挖→VI、侧导洞下半断面初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→7、主洞上部开挖→VIII、主洞拱部初期支护（安装钢拱、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→9、主洞中部开挖→10、主洞下部开挖→XI、主洞下部初期支护（安装钢拱架、喷混凝土）→XII.浇注主洞仰拱及回填→XIII、模筑二次衬砌混凝土。

2、拱部环形留核心土开挖法

IV级围岩深埋段主要采用的是拱部环形留核心土开挖法，在右线进口段YK41+825~+875采用的三台阶开挖法将在后面介绍，这里就不再说明。拱部环形留核心土开挖法具体的施工工序如下所示，图中阿拉伯数字代表开挖步序，罗马数字代表支护施工顺序。由于此方法开挖断面大、位移较大，在拱顶和拱脚位置极易出现围岩松动不稳定和应力集中的现象，因此在必要时应增加拱顶临时支撑与拱脚锁脚锚杆。

I、拱部超前小导管注浆预支护→2.中拱部开挖→III、拱部初期支护（安装钢拱架、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→4(6)、左(右)拱部开挖→V（VII）、左(右)拱部开挖支护→8、核心土开挖→9、下半断面开挖→10(12)、下半断面左(右)侧开挖→XI（XIII）、下半断面左(右)侧初期支护（安装工字钢、挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→XIV、浇注主洞仰拱及回填→XV、全断面模筑二次衬砌混凝土。

III级围岩一般段和III级围岩一般段紧急停车带均采用上下台阶分步开挖法，此方法对围岩位移的控制效果不好，但是施工进度快，施工空间大，在较稳固的围岩段可以采用。上下台阶开挖法具体的施工工序如下所示，图中阿拉伯数字代表开挖步序，罗马数字代表支护施工顺序。

1、上半断面拱部开挖→II、上半断面初期支护（挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→3、上半断面两侧开挖→IV、上半断面两侧初期支护（挂钢筋网、安装锚杆、喷混凝土）→5、下半断面左侧开挖→VI、下半断面左侧初期支护→7、下半断面右侧开挖→VIII、下半断面右侧初期支护→IX、浇注仰拱及回填→X、全断面模筑二次衬砌混凝土。

大王顶隧道加强施工段包括V级浅埋加强段、IV级浅埋加强段、IV级深埋加强段、III级加强段。

为了加快施工进度，V级浅埋加强段和IV级浅埋加强段均采用三台阶开挖法，并在必要时增强超前支护；IV级深埋加强段主要采用单侧壁导坑开挖法和三台阶开挖法，并在必要时增强超前支护；III级加强段主要采用上下台阶与反向单侧壁导坑法开挖相组合的施工方法，此外左、右线K43+475~+760段和YK43+475~+755段虽处于III级加强段，但实际勘查结果却表明此处围岩较软弱，因此在原设计的基础之上进行了设计变更，即参照IV围岩深埋加强段进行初期支护施工。

V级浅埋加强段和IV级浅埋加强段均采用了三台阶开挖法。三台阶开挖法能够充分发挥大型机械快速施工的优势，尽量避免了刚性分隔，使得每个台阶都成为了工作面，滞后的台阶作既可以作为超前台阶的稳定土，也可作为大型机械的工作平台，施工空间大，可以达到快速施工的目的；三台阶开挖法虽不像双侧壁导坑开挖法那样能够多次成环，却能够快速较早的将开挖面封闭成环，充分发挥围岩自身承载能力，这也反映了新奥法的核心理念。

当进行三台阶开挖时，每个台阶的循环开挖量应在2榀以内，上台阶长度设为5m，中台阶长度10m，下台阶长度10～15m，中、下台阶开挖分左右两侧进行，马口错开长度5m，仰拱至下台阶距离15～20m，二次衬砌至仰拱端头不大于50m。

当岩体开挖遇到富水及稳定性较差的围岩，可以适当减少超前小导管间距，上台阶需要预留高1.9m，宽4m，长2m的核心土，并注浆加固岩体及堵水，以保证洞室的稳定。此外为了防止掌子面坍塌，需要在上台阶修筑临时仰拱，用来封闭断面，以稳定洞室并控制拱顶的下沉。

三台阶开挖法的施工示意图如下所示：

IV级深埋加强段主要采用单侧壁导坑开挖法，初期支护应紧跟在每一步的开挖之后。两侧导坑均采用正台阶法施工，内侧导洞开挖后，通过中空注浆锚杆加固中间岩柱部分。隧道开挖工序应安排合理，左右两隧道工作面应错开一定距离：开挖时，内外侧导坑上下断面的距离均控制在5～10m，外侧导坑滞后内侧导坑5～10m；一侧主洞的侧导坑应滞后另一侧主洞的侧导洞，滞后距离约30～40m。

单侧壁导坑开挖法具体的施工工序如下所示，图中阿拉伯数字代表开挖步序，罗马数字代表支护施工顺序。

I(III）、内侧导洞上半断面开挖→1（4）、内侧导洞上半断面初期支护及临时支护→II（IV）、内侧导洞下半断面开挖→2（5）、内侧导洞下半断面初期支护及临时支护→3（6）、浇注主洞内侧仰拱→V（VII）、外侧导洞上半断面开挖→7（11）、外侧导洞上半断面初期支护→VI(VIII）、外侧导洞上半断面开挖→8（12）、外侧导洞下半断面初期支护→9（13）、浇注外侧主洞仰拱及回填→10（14）、模筑二次衬砌混凝土。

3、上下台阶与反向单侧壁导坑组合开挖法

III级围岩加强段和III级围岩加强段紧急停车带均采用上下台阶与反向单侧壁导坑组合开挖的方法,即先进行远离中间岩的一侧半幅上下断面开挖,然后进行靠近中间岩一侧的岩体开挖。

上下台阶与反向单侧壁导坑组合开挖法具体的施工工序如下所示，图中阿拉伯数字代表开挖步序，罗马数字代表支护施工顺序。

1（5）、外侧壁导坑上台阶开挖初支→2（6）、外侧壁导坑下台阶开挖初支→3（7）、内侧壁导坑上台阶开挖初支→4（8）、内侧壁导坑下台阶开挖初支→9（11）、浇注主洞仰拱及回填→10（12）、全断面模筑二次衬砌混凝土。

2.1洞口段施工工艺流程

大王顶隧道洞口段施工包括洞顶截水沟施工、洞口开挖及边仰坡防护、洞门修筑、明洞施工、注浆长管棚施工等，其中注浆长管棚的施工工艺包括导向墙施工、管棚钻进、顶入、注浆等，是洞口段施工的重点和难点。

2.1.1洞顶截水沟施工

洞顶截水沟施工的目的是为了将雨水或者山上的地表水通过沟槽引入路基边沟或者洞门外端的自然沟谷，形成完善的排水体系从而保证大王顶隧道施工的正常进行。

按设计，洞顶截水沟断面采用梯形，尺寸如下图所示。

截水沟距边仰坡开挖边缘不小于5m，沟底纵坡不小于3‰。截水沟的砌筑材料采用M7.5浆砌片石，片石材料应保证厚度不小于15cm，长度不小于30cm，抗压强度不小于30Mpa，且无风化、水锈、裂纹的情况。截水沟要在土石方开挖之前砌筑完成，以免下雨天洞顶积水下渗浸入边仰坡造成失稳危害。

在施工前应测量放样，以合适的配合比配制砂浆，并选择质地良好的石料。在砌筑过程中，应采用机械拌制使得砂浆饱和，结构线形应顺直美观，勾缝样式要统一，整体尺寸应满足设计要求。

2.1.2洞口开挖及边仰坡防护

结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性，洞口工程采用明挖法施工，开挖以挖掘机开挖为主，人工配合刷坡。开挖时，应该结合隧道洞口地形和地质条件，考虑边坡的稳定性，本着“早进晚出”、“少开挖”的原则，自上而下开挖。边坡开挖经复测无误后，应进行边坡防护，以保证其稳定。

在进行洞口边仰坡开挖之前，要先根据测量放样的结果确定边仰坡开挖线，然后按照自上而下的顺序分层开挖。每开挖一级，应立即复测开挖断面，当开挖结果符合设计尺寸后，搭设钢管支架进行锚杆、钢筋网、喷射混凝土的支护措施。之后进行明洞部分上台阶的开挖，并进行边仰坡的支护。明洞下台阶的开挖应在洞口长管棚超前支护完成后，进洞深度达到15m左右，并不影响出渣等工作的情况下再进行，随后进行下台阶支护结构的施作。长管棚的施工工艺将在后面进行详细的说明，在这里就不再阐述了。

洞口段边仰坡的喷锚支护结构主要包括打入Φ22砂浆锚杆、铺设Φ6的20cm×20cm钢筋网、喷射C20早强混凝土，支护顺序为先进行砂浆锚杆的灌浆和插入，然后进行钢筋网的铺设，最后进行早强混凝土的喷射。

Φ22砂浆锚杆施工顺序为：钻孔→清孔→灌入浆体→插入杆体。施工工具采用气腿式风钻钻孔，钻头的直径至少大于锚杆直径15mm，孔位和孔深的偏差应不大于10mm和50mm，。当将浆液注满钻孔后，立即插入锚杆，其插入长度不得小于设计长度的95%，如发现砂浆不满须拔出锚杆重新注浆。

钢筋网采用Φ6钢筋，网格尺寸为20cm×20cm，要求沿岩面起伏铺设，钢筋网应和锚杆焊接在一起，以加强整体支护能力。

为了保证喷射混凝土的质量和强度，也为了最大可能地提高洞室施工环境，保护施工人员的身心健康，C20早强混凝土的喷射方法采用湿喷法，喷射厚度为10cm。

大王顶隧道进、出口端左、右线均采用遮阳棚式洞门。

隧道洞门应在洞口土石方开挖完成后，隧道洞身开挖正常后进行施作，施工工具采用自行式全液压衬砌台车。

当进行洞门施工时，首先放样立好边墙和仰拱的模板，进行混凝土的灌注；当脱模后，凿毛施工缝并使台车就位，进行组合钢模，即外模的安装，并绑扎好钢筋，之后安装止水带等止水措施；待一切就绪之后，进行洞门拱墙衬砌混凝土的灌注，此时的灌注一定要保证两侧均匀对称的进行，并应一次灌注完成。

大王顶隧道左线进出口的里程分别为K41+700和K43+900，明暗分界设在K41+716和K43+887，明洞分别长16m和13m；右线进出口里程分别为YK41+725和YK43+884，明暗分界设在YK41+741和YK43+872，明洞分别长16m和12m。

明洞衬砌采用全液压二衬模板台车灌注混凝土。混凝土由拌和站集中拌合，由混凝土运输车运送，泵送混凝土入模。附着式振捣器结合插入式振捣器振捣密实，拱墙混凝土应一次浇筑完成。

明洞拱部、边墙、仰拱的材料采用C25钢筋混凝土，抗渗级别为S6，混凝土的选配应严格按照配合比进行，以确定最优配合比方案；仰拱开挖后采用C15片石混凝土进行回填；明洞衬砌与回填土之间设置EVA防水卷材和土工布。

当拱圈混凝土达到设计强度的80%，拆除外模，从下向上敷设防水板；敷设时粘贴紧密，相互搭接错缝，搭接长度不小于100mm，并按设计要求预留沉降缝。

当防水层和盲沟的施作完成后，进行明洞两侧的回填施工，应回填至设计填土线。当进行人工回填时，拱圈混凝土强度应达到设计强度的75%；当进行机械回填时，拱圈混凝土强度应达到设计强度且拱圈外人工夯填厚度不小于1m。

明洞的两侧采用M7.5浆砌片石和干砌片石间隔回填，即每回填5m的M7.5浆砌片石后回填1m的干砌片石。回填时应保证两侧均匀进行，并对称分层夯实，使得回填压实度达到设计要求，以保证洞身的均匀受力。每层回填厚度应不大于0.3m，两侧回填的土面高差不大于0.5m。

当浆砌片石或者干砌片石的回填高度达到6m时，在其上部回填碎石土。碎石土的回填时应分层夯填，以保证回填的密实性。当最上部的粘土隔水层施作完毕后，施作永久性仰坡防护工程网格护坡，并植草绿化。

大王顶隧道进出口端位于坡积亚粘土、强风化砂岩中，岩体中风化裂隙极发育，多呈张开～微张，岩体破碎，稳定性差，为V级围岩，加之洞口段埋深较小，洞口段施工难度大，施工时处理不当易坍塌。

为了解决上述问题，采用了注浆长管棚和超前注浆小导管作为超前支护的措施，其中长管棚的施工位于隧道的进出口端，是接下来的工程能否顺利进行的关键，因此在整个隧道的施工过程中处于极其重要的地位。

长管棚的施作采取沿隧道衬砌外缘一定距离打入一排30m长的纵向钢管的方式，插入完成后，接着往管内注入浆液，从而固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，形成稳定的整体结构，以提高钢管的强度和刚度。之后每开挖一个步长，便架设拱形工字钢架支撑围岩，以形成牢固的棚状支护结构，使围岩能在允许的范围内产生变形从而发挥其最大的承载能力，保证施工的安全。

长管棚的超前支护作用主要体现在以下三个方面：

(1)在浅埋隧道施工中，一般情况下，拱顶沉降要大于地表沉降，采用管棚进行预支护在大幅度减小地表和拱顶沉降量的同时，也改变了二者的比例，使得拱顶沉降远远小于地表沉降量。

(2)由于管棚的承托作用，使得沉降槽沉降集中的程度大幅减小，沉降总量在减小的同时，向两端进行着均匀分布。

(3)长管棚可以提高土层物理参数，增大地层自稳能力。实际施工中为增大管棚的刚度以及其与围岩的黏结力，常常在管棚内注入水泥砂浆，使得管棚与其周围的岩体成为一个整体，从而极大地增强了隧道整体的自稳能力。

2.2.1长管棚施工工艺流程

大王顶隧道洞口段的长管棚采用30m长的Ф108钢花管，管棚应在洞口土石方开挖进行完毕，洞面及核心土形成后进行施作。

长管棚的施工过程主要包括导向墙施工、钻孔、顶管、注浆等，具体的工艺流程如下所示。

在管棚钻孔前，应先按照设计要求浇筑管棚导向墙，使得管棚能够准确的按照设计要求打入岩体。

导向墙采用C20混凝土浇筑，内设四榀I16工字钢，并按设计钻孔位置预埋φ127mm壁厚4.5mm导向钢管，导向钢管与工字钢焊接成整体。模版采用组合钢模版，混凝土集中拌合，运输车运输，泵送入模，机械振捣密实。导向墙施工前应在拱脚外填筑M7.5浆砌片石，以使得导向墙落在坚固的基础上。

导向管的平面位置、倾角、外插角的准确度直接影响管棚的质量，因此需要对其进行精确的控制以保证工程质量。施工时应首先采用经纬仪精确确定导管在工字钢架上的具体位置，然后用水准尺配合坡度板设定管的倾角，并用前后差距法设定管的外插角。导向钢管与钢拱架的焊接一定要牢固，防止浇筑混凝土时产生位移。

钻孔在导向墙施工完成后进行，采用电动钻机进行钻孔和清孔工作。钻进时，应注意以下几点：

（1）要以导向钢管为基准进行定位定向，严格控制钻进角度，克服钻深后钻具的自重下垂影响钻孔的角度，外插角度一般控制在1~3°。

（2）钻进的速度不能过快，应逐步提钻，以防止卡钻、掉钻现象的发生，

（3）在松散围岩地段，如发生塌孔，应拔除钻杆并进行孔内注浆，在注浆12h后原位重新钻孔。

（4）钻孔过程中应及时通过孔中岩屑判断孔内围岩的变化情况，从而为之后的洞身开挖施工提供重要的指导作用。

钻孔检测合格后，由钻机将钢管旋转顶进孔内。顶进过程中钢管按分节连续接长，节间用连接钢管丝扣连接。为使钢管接头错开，第一节管采用3m和6m交替布置，以后每节均采用6m长钢管，同一环管棚中接头位置应相互错开不小于1m，管棚分节长度为3m+6m+6m+6m+6m+3m或6m+6m+6m+6m+6m。

施工时应先打编号为单号的钢花管，注浆后再打编号为双号的钢花管。编号为双号的钢花管可作为注浆质量的检查管，若单号钢花管注浆有不密实之处，应在双号钢花管中注浆填实。

当管棚顶进完成后，利用高压风对钢管孔内的杂物进行清扫。

为提高钢管的抗弯能力，可以在钢管及钢花管内设置钢筋笼，钢筋笼由四根主筋和固定环组成，相互焊接而成。

管棚打入孔内之后，采用大型注浆机向长管棚内压注水泥液浆，以固结软弱围岩、充填钢管与孔壁之间的空隙，使管棚与围岩固结紧密，形成稳定的整体结构，以提高钢管的强度和刚度。

长管棚注浆按照先下后上，先稀后浓的原则注浆，注浆由注浆量和注浆压力控制。注浆后，需清扫管内胶凝桨液，并用水泥砂浆紧密充填孔内空隙，以增强管棚的强度和刚度。

2.2.2钢管和注浆材料参数

大王顶隧道进出口端处于强风化的软质围岩段，埋深较小，地质条件差，施工难度大，若处理不当极易造成坍塌，采用沿隧道衬砌外缘一定距离往洞口端岩体内打入长30m的Ф108长钢管是一种很好的解决方案。

大王顶隧道的长管棚设计参数如下：

（1）管棚规格：长管棚是由Ф108×6mm的热轧无缝钢管制作而成，节长有3m和6m两种。

每节钢管两端均预加工成外丝扣，以便于接头钢管连接。接头钢管长0.3m，采用Ф114×6mm热轧无缝钢管制作。纵向同一横断面内钢管接头数不大于50％，相邻钢管接头至少错开lm。

钢花管上钻有注浆孔，孔径15mm，孔间距150mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段150cm。

（2）管距和倾角：长管棚的环向间距设置成40cm，外插角为1~3°。

（3）钢筋笼规格：为提高钢管的抗弯能力，在钢管及钢花管内设置了钢筋笼。钢筋笼是由四根主筋和固定环组成的，其中主筋尺寸为Ф25，固定环为Ф38的钢环（壁厚3mm），采用段管节，节长5cm，与主筋焊接从而形成整体结构。

（4）误差：钢管位置允许施工误差径向不大于20mm。

注浆是长管棚施工的关键环节之一，注浆效果的好坏将直接影响管棚施工的质量。通过往钻有注浆孔的管棚内注入浆液的方式，可以充填钢管和孔壁之间的缝隙，从而固结围岩，使得管棚与围岩之间形成了整体的加固体系。

注浆前，应进行试验情况确定注浆参数。大王顶隧道的长管棚注浆浆液材料为42.5级的普通硅酸盐水泥，采用1:1的水灰比，加5%水泥重量的水玻璃，水玻璃浓度为35波美度；水玻璃模数为2.4。注浆原则上采用钻一孔注一孔的方法，但在实际施上中也可以钻多个孔再统一注浆，这样有利于加快施工速度，本工程采用分段注浆方式，初始注浆压力为0.5MPa～1.0MPa，注浆终压值为2.0~2.5MPa。

注浆时，浆液必须搅拌均匀，然后放人储浆桶中，由注浆泵经管路注入钢管中。注浆时在注浆泵和钢管头处必须由专人负责操作，并控制好注浆压力和速度，每注完一桶要及时关闭注浆阀。

每根管棚注浆结束的标准有以下几点：

（1）注浆压力逐步升高达到设计终压值并保持10min以上；

（2）单管达到设计注浆量；

（3）若注浆压力达到设计终压值，即使恒压10min后进浆量仍达不到设计要求也应结束注浆。

单根管棚的理论最终注浆量按下式计算：

式中：Rk——浆液扩散半径；

η——岩体孔隙率(%)

考虑注浆范围相互重叠的原则，扩散半径Rk一般取(0.6～0.7)L0，其中L0为钢管的中心距。

注浆结束后，要及时清除管内胶凝浆液，用M5或者M30水泥砂浆将钢管充填密实。以增强管棚的刚度和强度。

2.2.3设备机械（这段内容不大好找）

3V级围岩浅埋段施工工艺

3.1V级围岩浅埋段支护设计

大王顶隧道进出口段位于坡积亚粘土、强风化砂岩中，岩体中风化裂隙极发育，多呈张开～微张，岩体破碎，稳定性差，为V级围岩，加之洞口段埋深较小，洞口段施工难度大，施工时处理不当易坍塌。因此，此段的开挖和支护设计将是大王顶隧道暗洞开挖过程中的重点和难点。

大王顶隧道进出口端的V级围岩浅埋段主要包括左洞进口K41+716~+800段、左洞出口K43+795~+887段、右洞进口YK41+741~+825段、右洞出口YK43+790~+872段。

由于V级围岩浅埋段所采用的双侧壁导坑开挖法和三台阶开挖法的施工工序已经在第一章进行了详细的表述公路悬索桥吊索（征求意见稿），这里就不再阐述。

本章将对上述四个V级围岩浅埋段的支护工艺进行说明。由于V级围岩较为软弱和破碎，此段的支护工艺主要包括超前支护、锚杆支护、钢筋网铺设、钢拱架施工、喷射混凝土、仰拱及二次衬砌施工，其中超前支护包括长管棚支护和超前小导管支护。由于长管棚只用于第一环的超前支护，后面开挖过程中的超前支护都将采用超前小导管，因此超前小导管的施工工艺将是V级浅埋围岩段支护工艺的重点。

V级围岩浅埋段具体的支护工艺流程和设计参数如下表所示。

大王顶隧道进出口段V级围岩浅埋段的系统锚杆采用Ф25中空注浆锚杆，长4m，按梅花形布置。对于V级浅埋段和V级浅埋加强段，锚杆分别按照100×60cm和80×60cm（环×纵）进行布置。在初次喷射混凝土之后，应按照设计要求立即施作锚杆。

V级围岩浅埋段的锚杆施工主要包括以下几个步骤：

钻孔和清孔：按照设计要求采用机械进行钻孔，孔眼尺寸必须达到设计要求，当钻孔完成后，采用高压风清理钻孔内的多余岩屑；

GBT4623-2006标准下载（2）插入杆体：将加工好后的Ф25中空注浆锚杆插入孔内；

（3）注浆：采用压浆机压制水泥砂浆，通过注浆设备将浆体注入锚杆内，并将锚杆与钢筋网焊成一体，从而使得支护结构和围岩一起形成稳定的整体受力结构，保证施工的质量和安全。