1、工程概況

　　廈門市高崎互通連接線同既有鷹廈鐵路杏林大橋成小角度斜交，互通連接線采用下穿隧道方式通過，隧道分左右兩線，其中左線78m，右線110m。隧道通過地段地表為第四系全新統(tǒng)人工填筑土，結構松散、厚度4m左右，其下為第四系全新統(tǒng)長樂組海相沉積層，第四系更新統(tǒng)龍海組沖、洪積層以及燕山期花崗巖。隧道場區(qū)內地表水主要為海水，臨近廈門西海域有大片養(yǎng)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(jié)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對周邊地層以及上部立交橋產生一定的影響。為了隧道施工安全并確保隧道開挖過程中上部的鐵路安全，隧道施工過程中進行了超前支護，超前支護采用管幕支護，其長度達110m。

　　2、管幕施工工藝流程及技術要求

　　2.1管幕施工方法及工藝流程

　　管幕法施工即在隧道的開挖線外側，按400mm間距，沿隧道軸線方向將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φ60鋼花管對土體進行注漿加固并使φ299鋼管成為一個整體。

　　根據本工程的具體地質情況及工程特點，采用“前拉后夯”施工方法進行夯管施工，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。在拉入過程中，如果出現(xiàn)回填卡鉆現(xiàn)象時，局部用夯錘夯擊通過。具體施工方法是：采用φ127鉆桿在上部中間位置打設一個導向孔，要求此類導向孔的導向精度控制在20cm以內。導向孔完成后，根據具體地層情況判斷是否進行擴孔作業(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，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，可能會遇到回填及不均勻的硬地層引起卡鉆現(xiàn)象，局部用夯錘夯法，在鋼管后部施以夯力使鋼管順利通過，直至將鋼管拉出對面掌子面。然后進行第二根施工，以上鋼管鋪設完成后，在兩根鋼管之間進行注漿加固，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，使端頭部位形成一個整體。

　　管幕法施工工藝流程可總結如下：

　　施工準備→測量放線→設備安裝→有線導向鉆進→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行連接形成一整體。

　　2.2管幕施工技術要求

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

　　2.2.2施工中先施作導向孔，再進行擴孔拉管，最后進行管內、管外注漿：

　　2.2.3管外注漿不能對導向及擴孔產生影響，因此要錯開時間和空間位置。

　　2.3管幕施工技術難點

　　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，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

　　3.1定向鉆進施工工作原理

　　定向鉆進方法是非開挖管線施工的一種方法。該方法要求在鉆進過程中能準確測定鉆頭在地下的位置和方向。根據鉆頭在鉆進過程中的位置和方向同設計軌跡的差異，利用能調節(jié)方向的鉆頭（一般為楔型鉆頭）改變鉆頭的鉆進方向，從而完成鋪設工作。鉆頭鉆進示意如圖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，如同鐘面）。打設角度如偏下，可以把鉆頭調到12點，即導向板朝上，直接頂進，此時由于導向板底板斜面面積大，受到一個向上的力，鉆頭軌跡就會朝上運動。同理在6點糾偏可以使鉆頭軌跡朝下，9點、3點分別是為左、右糾偏方向。如果角度合適，鉆機會勻速旋轉鉆進，此時鉆桿軌跡一般是平直的，所以導向鉆頭是上下糾偏的關鍵。

　　導向鉆進中，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地層中可達400mm，打設時采用泥漿護壁，一次性成孔，然后前面用拉管機通過鉆桿拉動擴孔頭擴孔，并由萬向節(jié)同φ299鋼管連接保證方向，并拉動鋼管，將鋼管拉入，如遇障礙物不能拉動時，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無縫鋼管，鋼管之間加內接管箍，管箍長400mm，采用直接對焊連接。

　　3.3水平定向鉆進控制技術

　　水平定向鉆進能長距離打設，而且能保證質量，因為打設采用楔掌斜板鉆頭，鉆頭后面200mm處裝有有線或無線導向探棒，操作臺上有顯示屏，如有偏斜隨時可以調整角度，終孔偏差可以控制在25cm以內，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，并利用有線和無線兩種導向方法，嚴格控制導向精度。利用高精度有線導向儀及管內光學測量系統(tǒng)能控制精度為3％，利用無線導向儀器在地表進行測量定位，能控制偏差在20cm以內。導向孔偏差如大于20cm，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。