王寧

摘要：本文結(jié)合廈深鐵路蓮花山隧道施工實(shí)踐，就長(zhǎng)大隧道超前初期支護(hù)施工關(guān)鍵工序的技術(shù)控制進(jìn)行了簡(jiǎn)要闡述。

關(guān)鍵詞：長(zhǎng)大隧道；初期支護(hù)；關(guān)鍵工序；技術(shù)控制

中鐵十九局集團(tuán)第三工程有限公司施工的廈深鐵路蓮花山隧道全長(zhǎng)7648m，最大埋深245m，屬低山丘陵地貌，地表起伏較大。隧道圍巖總體較好，在斷層破碎帶及其影響帶范圍內(nèi)節(jié)理裂隙發(fā)育，為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖。隧區(qū)地表水常年有水，水質(zhì)對(duì)混凝土具弱硫酸型酸性侵蝕，隧區(qū)地下水較發(fā)育，溝槽中地下水穩(wěn)定水位1～5m。

隧道初期支護(hù)由掛鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土、錨桿、格柵鋼架、中空注漿錨桿組成。施工程序：超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→開(kāi)挖→初噴混凝土→施工放樣→安裝鋼架及掛鋼筋網(wǎng)→是否符合標(biāo)準(zhǔn)→施作系統(tǒng)錨桿→噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)厚→監(jiān)控量測(cè)→反饋、調(diào)整確定支護(hù)參數(shù)

1 砂漿錨桿

砂漿錨桿施工工藝：施工準(zhǔn)備→鉆孔→吹洗→檢驗(yàn)→插入錨桿和排氣管→注漿→安裝墊板螺帽→錨桿抗拔力檢查→驗(yàn)收

錨桿制作：砂漿錨桿采用螺紋鋼筋制作，長(zhǎng)度根據(jù)圍巖狀況及設(shè)計(jì)確定。

鉆孔：使用錨桿臺(tái)車(chē)鉆孔，鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位，鉆孔保證錨桿的方向、深度和間距，孔位偏差≤100mm。注漿錨桿的鉆孔孔徑應(yīng)大于錨桿直徑，若采用先注漿后安裝錨桿的程序施工，鉆頭直徑應(yīng)大于錨桿直徑15mm以上；若采用先安裝錨桿后注漿的程序施工，鉆頭直徑應(yīng)大于錨桿直徑25mm以上。鉆孔應(yīng)圓而直，孔口巖石整平，并使巖面與鉆孔方向垂直。

洗孔：鉆完孔后，用高壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)巖屑，并檢查鉆孔深度。

錨桿安裝：將錨桿體送入孔內(nèi)，直達(dá)孔底，錨桿尾端外露孔口10cm，以便和鋼筋網(wǎng)進(jìn)行焊接。

安裝止?jié){塞：將止?jié){塞安裝在錨桿尾端孔口部位。

壓注水泥砂漿：砂漿錨桿壓注水泥砂漿，采用注漿管將錨桿尾端與砂漿錨桿專用注漿泵連接，拱部、邊墻采用雙管排氣法注漿，將內(nèi)徑Φ4～5mm，壁厚1～1.5mm的軟塑料排氣管同錨桿一起送入鉆孔至孔底，并在孔外留1m左右的富余長(zhǎng)度，然后將注漿管固定在孔口位置，并將孔口堵塞，在確認(rèn)排氣管暢通后，開(kāi)始注漿，直到排氣管不排氣或溢出稀漿時(shí)停止，并將排氣管拔出，待砂漿達(dá)到強(qiáng)度后安裝墊板擰緊螺帽。

2 中空注漿錨桿

中空錨桿施工工藝：標(biāo)出錨桿位置→鉆進(jìn)錨桿→安止?jié){塞→注漿→封錨桿口→清洗

中空錨桿施工鉆孔使用錨桿臺(tái)車(chē)鉆孔，鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位，鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直，鉆孔直徑φ42mm，鉆孔深度大于錨桿設(shè)計(jì)長(zhǎng)度10cm。

中空注漿錨桿施工程序如下：鉆完孔后，用高壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)巖屑；將錨頭與錨桿端頭組合，戴上墊片與螺母；將組合桿體送入孔內(nèi)，直達(dá)孔底；將止?jié){塞穿入錨桿末端與孔口取平并與桿體固緊；錨桿末端戴上墊板，然后擰緊螺母；采用錨桿專用注漿泵往中空錨桿內(nèi)壓注水泥漿，水泥漿的配合比為：1：0.4～0.5，注漿壓力為0.2～0.5MPa。

3 噴射混凝土

根據(jù)設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)圍巖狀況，噴射混凝土分為：素噴、錨噴、格柵聯(lián)合錨網(wǎng)噴，采用濕噴作業(yè)技術(shù)。

工藝流程為：混凝土拌和→篩網(wǎng)Ф10mm（→濕噴式混凝土噴射機(jī)（風(fēng)壓控制在0.45～0.7MPa）→速凝劑

混凝土噴射機(jī)安裝調(diào)試好后，在料斗上安裝振動(dòng)篩（篩孔10mm），以避免超粒徑骨料進(jìn)入噴射機(jī)；噴射前首先要對(duì)巖面進(jìn)行修整，清除松動(dòng)巖塊，對(duì)個(gè)別欠挖突出部分進(jìn)行鑿除、對(duì)個(gè)別超挖部分用噴射混凝土C25噴混補(bǔ)平；檢查噴射機(jī)工作是否正常；要進(jìn)行噴射試驗(yàn)，一切正常后進(jìn)行混凝土噴射工作。

混凝土噴射送風(fēng)之前先打開(kāi)計(jì)量泵，以免高壓混凝土拌合物堵塞速凝劑環(huán)噴射孔；送風(fēng)后調(diào)整風(fēng)壓，控制在0.45～0.7MPa之間，若風(fēng)壓過(guò)小，粗骨料則沖不進(jìn)砂漿層而脫落，風(fēng)壓過(guò)大將導(dǎo)致回彈量增大?？砂椿炷粱貜椓看笮　⒈砻鏉駶?rùn)易粘著力度來(lái)掌握。

噴射混凝土分二次完成，即初噴和復(fù)噴。噴射混凝土以濕噴為主，含水量較大地段采用潮噴工藝。

初噴在刷幫、找頂后進(jìn)行，噴射混凝土厚度4～5cm，及早快速封閉圍巖，放炮后由人工在渣堆上噴護(hù)。

復(fù)噴是在初噴混凝土層及加固后的圍巖保護(hù)下，完成立拱架、掛網(wǎng)、錨桿工序的作業(yè)后進(jìn)行的。采用濕噴工藝，由噴射機(jī)械手施工。噴射混凝土分段、分片、分層進(jìn)行，由下向上，從無(wú)水、少水向有水、多水地段集中，多水處安放導(dǎo)管將水排出。施噴時(shí)噴頭與受?chē)娒婊敬怪?，距離保持1.5～2.0m。設(shè)格柵鋼架時(shí)，鋼架與巖面之間的間隙用噴射混凝土充填密實(shí)，噴射順序先下后上對(duì)稱進(jìn)行，先噴鋼架與圍巖之間空隙，后噴鋼架之間，鋼架應(yīng)被噴射混凝土所覆蓋，保護(hù)層不得小于4cm。噴前先找平受?chē)娒娴陌继?，再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動(dòng)，每圈壓前面半圈，繞圈直徑約30cm，力求噴出的混凝土層面平順光滑。

一次噴射厚度控制在6cm以下，每段長(zhǎng)度不超過(guò)6m，噴射回彈物不得重新用作噴射混凝土材料。新噴射的混凝土按規(guī)定灑水養(yǎng)生。

回彈量的多少取決于混凝土的稠度、速凝劑的使用、噴射技術(shù)、骨料級(jí)配等多種因素。施工時(shí)要將邊墻部分回彈率控制在15%以內(nèi)，拱部回彈率控制在20%以下。

4 鋼筋網(wǎng)施工

鋼筋網(wǎng)按照設(shè)計(jì)要求加工成方格網(wǎng)片，縱橫鋼筋相交處可點(diǎn)焊成塊。鋼筋網(wǎng)一般在初噴混凝土、錨桿完工之后安設(shè)，施工時(shí)運(yùn)至工作面進(jìn)行敷設(shè)，網(wǎng)片要緊貼初噴面，混凝土保護(hù)層厚度必須滿足設(shè)計(jì)要求。網(wǎng)片與網(wǎng)片間、網(wǎng)片與錨桿間要焊接牢固。

鋼筋必須經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)性能合格；使用前要作鋼筋除銹和去污處理；鋼筋網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與錨桿間采用電焊焊接牢固，網(wǎng)片間用鐵絲扎緊或焊接；鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)隨混凝土初噴面起伏，并與壁面接觸密實(shí)；復(fù)噴混凝土后，將鋼筋網(wǎng)完全覆蓋，要有3～5cm厚保護(hù)層。

5 鋼支撐施工

鋼支撐主要有型鋼拱架、格柵鋼架兩種形式。鋼支撐施工工藝：初噴→中線標(biāo)高測(cè)量→清除底腳浮渣→安裝鋼支撐→隱蔽工程檢查驗(yàn)收→復(fù)噴混凝土

鋼支撐在洞外按設(shè)計(jì)加工成型，洞內(nèi)安裝在初噴混凝土之后進(jìn)行，與定位系筋、錨桿聯(lián)接。鋼支撐間設(shè)縱向連接筋，鋼支撐間以噴混凝土填平。鋼支撐拱腳安放在牢固的基礎(chǔ)上，架立時(shí)垂直隧洞中線，當(dāng)鋼支撐和圍巖之間間隙過(guò)大時(shí)設(shè)置墊塊，用噴混凝土噴填。

鋼支撐按設(shè)計(jì)要求預(yù)先在洞外結(jié)構(gòu)件廠加工成型。先將加工場(chǎng)地用C15混凝土硬化，按設(shè)計(jì)放出1：1的加工大樣。施工中在鋼支撐基腳部位預(yù)留0.15～0.2m原地基；架立鋼支撐時(shí)挖槽就位，軟弱圍巖地段在鋼支撐基腳處設(shè)鎖腳錨桿和墊槽鋼以增加基底承載力。

鋼支撐平面垂直于隧洞中線，傾斜度不大于2°。鋼支撐的任何部位偏離鉛垂面不大于5cm。兩拱腳處和兩邊墻腳處加設(shè)鎖腳錨桿，鎖腳錨桿由2～4根錨桿組成。鋼支撐按設(shè)計(jì)位置安設(shè)，安設(shè)過(guò)程中，當(dāng)鋼支撐和初噴層之間有較大間隙時(shí)設(shè)騎馬墊塊，鋼支撐與圍巖間隙不大于50mm。

將鋼支撐與錨桿聯(lián)接在一起。沿鋼支撐設(shè)直徑為ф22mm的縱向連接鋼筋。

鋼支撐架立后盡快噴混凝土，并將鋼支撐全部覆蓋，使鋼支撐與噴混凝土共同受力。噴射混凝土先從拱腳或墻腳處向上噴射以防止上部噴射料虛掩拱腳（墻腳）不密實(shí)，造成強(qiáng)度不夠，拱腳（墻腳）失穩(wěn)。

6 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)以上關(guān)鍵工序進(jìn)行了嚴(yán)格的技術(shù)控制，廈深鐵路蓮花山隧道初期支護(hù)施工合格率達(dá)100%，完全滿足了設(shè)計(jì)要求。