丁 華

(畢節(jié)公路工程處)

隧洞開(kāi)挖和初期支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)分析

丁 華

(畢節(jié)公路工程處)

主要闡述了畢節(jié)市關(guān)門(mén)山隧道改擴(kuò)建工程隧洞開(kāi)挖和支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)門(mén)山;隧道;工程;隧洞;開(kāi)挖;支護(hù)

1 工程概況

關(guān)門(mén)山隧道位于貴州省畢節(jié)市市區(qū)，屬貴州省級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目。隧址區(qū)地處貴州西北部高原侵蝕、溶蝕型低中山地貌區(qū)，位于畢節(jié)市區(qū)西出口關(guān)門(mén)山，地勢(shì)起伏不大，隧道區(qū)附近海拔1500.7 ～1 559.80 m，相對(duì)高差59.1 m。隧道進(jìn)出口地形較平緩，坡度15～33°，地表植被為農(nóng)作物和少量灌木;本項(xiàng)目路基和隧道構(gòu)成，隧區(qū)所在地域?qū)賮啛釒駶?rùn)氣候區(qū)，冬春半干燥夏季濕潤(rùn)型，冬長(zhǎng)而冷，夏短而涼。年平均氣溫12.8℃，極端最低氣溫 －10.9℃，極端最高氣溫33.8℃。多年平均降雨量954.2 mm，多集中于夏季。場(chǎng)區(qū)主要?dú)夂驗(yàn)?zāi)害為干旱、冰雹、雪凝等自然災(zāi)害。其中路基長(zhǎng)558.371 m，隧道長(zhǎng)297.226 m、三車(chē)道寬13.75 m、單位負(fù)責(zé)關(guān)門(mén)山隧道改擴(kuò)建工程項(xiàng)目施工，其中，左線施工樁號(hào)K0+000～K0+852.371，右線施工長(zhǎng)度250 m，右線施工樁號(hào)K0+000～K0+250，右線施工長(zhǎng)度250 m。根據(jù)設(shè)計(jì)圖，進(jìn)出口洞頂覆蓋較薄，采用40 m長(zhǎng)管棚超前支護(hù)，K0+244～K0+264段為明洞，K0+264～K0+345.259段為V類(lèi)圍巖，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，K0+345.259～K0+395.743段為IV類(lèi)圍巖，采用中隔壁法，K0+395.743～K0+445.019段為V 類(lèi)圍巖，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，K0+445.019～K0+464.729段為IV類(lèi)圍巖，采用中隔壁法，K0+464.729～K0+538段為V類(lèi)圍巖，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。右線部分利用老路，路基長(zhǎng)250 m、黃線寬10～18 m、左線長(zhǎng)852.371，左線隧道測(cè)設(shè)線位于設(shè)計(jì)中線左側(cè)7.35 m的位置，隧道，左洞進(jìn)口位于半徑500 m的圓曲線內(nèi)，左洞出口段位于半徑800 m的圓曲線內(nèi)，隧道進(jìn)口向出口端位于2.245%的上坡段;我單位施工的關(guān)門(mén)山隧道進(jìn)口段主要穿越圍巖級(jí)別為IV、V級(jí)，隧道襯砌類(lèi)型采用復(fù)合式襯砌。

2 洞身開(kāi)挖施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 V級(jí)圍巖開(kāi)挖

V級(jí)圍巖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖，隧道進(jìn)出口洞口40 m段在大管棚護(hù)頂下進(jìn)行施工。循環(huán)進(jìn)尺控制在1.0 m左右，每天安排1.3個(gè)循環(huán)。局部地段需要爆破時(shí)，采取淺眼，少量裝藥預(yù)裂爆破。

開(kāi)挖時(shí)，左、右側(cè)壁導(dǎo)坑和中下部核心土采用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)開(kāi)挖，長(zhǎng)臂挖掘機(jī)的最大開(kāi)挖高度達(dá)8 m，完全滿足側(cè)壁導(dǎo)坑的開(kāi)挖高度要求。拱部核心土采用人工開(kāi)挖、人工翻渣至下部。裝渣采用裝載機(jī)，運(yùn)渣采用自卸汽車(chē)運(yùn)輸至路基填筑或棄渣場(chǎng)。每循環(huán)進(jìn)尺0.8 m，設(shè)計(jì)每方用藥量0.4～0.71 kg，總每循環(huán)總用藥量 157.584 kg。

遇到個(gè)別孤石或局部圍巖需要爆破時(shí)，人工搭設(shè)臨時(shí)支架工作平臺(tái)，采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)打眼，淺眼松動(dòng)爆破。

2.2 Ⅳ級(jí)圍巖開(kāi)挖

Ⅳ級(jí)圍巖段洞身開(kāi)挖采用中隔壁導(dǎo)坑法開(kāi)挖，循環(huán)進(jìn)尺控制為1.5 m，每天安排1.5個(gè)循環(huán)。開(kāi)挖時(shí)，能采用挖掘機(jī)開(kāi)挖的，直接采用挖掘機(jī)開(kāi)挖，減少爆破對(duì)圍巖的擾動(dòng)，提高圍巖的自身穩(wěn)定。當(dāng)挖掘機(jī)不能直接開(kāi)挖時(shí)，采用自制拼裝式型鋼臺(tái)架作為工作平臺(tái)，實(shí)施鉆爆作業(yè)。臺(tái)架分兩層，每層高度為2 m，層面上鋪設(shè)5 cm厚木板，臺(tái)架長(zhǎng)度采用3m。為便于安裝和拆除，臺(tái)架采用18#槽鋼加工成定型構(gòu)件，構(gòu)件最小跨度控制為1.5 m，構(gòu)件間以鋼板螺栓連接成整體。

采用光面爆破、楔形掏槽，爆破后用長(zhǎng)臂挖掘機(jī)或人工翻渣至下部后，裝載機(jī)裝渣，自卸汽車(chē)運(yùn)輸至路基填筑或棄渣場(chǎng)。

余三部按周邊孔0.6 m、掘進(jìn)孔0.8 m的間距布置爆孔，裝藥集中度按0.4～0.7 kg/m鉆孔爆破開(kāi)挖。爆破時(shí)必須充分考慮二次襯砌砼的齡期，確保爆破震動(dòng)速度滿足設(shè)計(jì)要求。

3 初期支護(hù)施工技術(shù)要點(diǎn)

3.1 鋼支撐

(1)制作加工

初期支護(hù)鋼架由洞口加工場(chǎng)加工，型鋼鋼架采用冷彎成型，按設(shè)計(jì)要求分單元加工，并且利用汽車(chē)將鋼架運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。確認(rèn)型鋼鋼架設(shè)計(jì)圖無(wú)誤后，按1∶1比例進(jìn)行實(shí)地放樣，設(shè)置型鋼鋼架加工平臺(tái)，將加工好的各個(gè)單元放在樣臺(tái)上試拼，沿大樣周邊輪廓誤差不大于3 cm，連接各單元的螺栓孔中心距公差不超過(guò)±0.5 mm，鋼架平放時(shí)，平面翹曲小于2 cm。

(2)鋼架架設(shè)工藝要求

安裝前清除底腳下的虛碴及雜物。檢查開(kāi)挖斷面凈空，合格后即安裝型鋼鋼架，型鋼鋼架與隧道中心線垂直，連接要做到上、下端螺栓孔對(duì)齊。各單元型鋼鋼架拼裝完并檢查無(wú)誤后，按設(shè)計(jì)要求打φ42鎖腳小導(dǎo)管，焊接Ф22縱向連接筋，環(huán)向間距0.6m，拱腳(或墻腳)超挖時(shí)，采用鋼墊板調(diào)整。

3.2 錨桿

本隧道Ⅳ級(jí)圍巖設(shè)計(jì)為Ф22藥卷錨桿。施工采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)按設(shè)計(jì)間距鉆孔，孔深達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖屑;藥卷填充錨桿孔后插入錨桿，安裝錨桿墊板。Ⅴ級(jí)圍巖設(shè)計(jì)為Ф25中空注漿錨桿，施工采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)按設(shè)計(jì)間距鉆孔，孔深達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)巖屑;用注漿泵將水泥砂漿注入孔內(nèi)，砂漿填充錨桿孔體積的2/3后停止注漿;及時(shí)將錨桿桿體插入孔內(nèi)，砂漿強(qiáng)度等級(jí)為M30。

3.3 鋼筋網(wǎng)

Φ8鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格間距按設(shè)計(jì)要求施作。投入使用的鋼筋必須進(jìn)行拉直處理，并且要保證鋼筋表面的清潔，不能出現(xiàn)銹蝕以及污染等現(xiàn)象。在進(jìn)行鋼筋網(wǎng)的安裝時(shí)，必須保證鋼筋焊接的長(zhǎng)度為1～2個(gè)網(wǎng)格。鋪掛鋼筋網(wǎng)時(shí)，沿環(huán)向壓緊，鋼筋網(wǎng)隨受?chē)娒嫫鸱佋O(shè)，與受?chē)娒娴拈g隙一般不大于3 cm。與錨桿或其它固定裝置連接牢固。開(kāi)始噴射時(shí)，縮短噴頭至受?chē)娒娴木嚯x，并調(diào)整噴射角度，鋼筋保護(hù)層厚度不得小于4 cm。噴射中如有脫落的石塊或混凝土塊被鋼筋網(wǎng)卡住時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除。

3.4 噴射混凝土

在進(jìn)行混凝土的噴射時(shí)，采用的主要噴射方法是濕噴，為了保證混凝噴射的質(zhì)量以及工作效率，因而在每一個(gè)掌子面都配備一臺(tái)濕噴機(jī)器。混凝土的拌和應(yīng)該是在洞外進(jìn)行拌合，在拌和中必須對(duì)混合料的配合比進(jìn)行嚴(yán)格的控制。

［1］藺云宏.任飛.大斷面黃土隧道開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)［J］.鐵道建筑技術(shù)，2005，(6):67 －68.

［2］趙存.武廣客專(zhuān)隧道噴射混凝土施工技術(shù)總結(jié)［J］.科技資訊，2009，(18):34 －35.

［3］惠彬永.劉建鎖.特殊地段隧道開(kāi)挖施工技術(shù)研究［J］.山西建筑，2010，(7):78 －79.

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1008－3383(2014)04－0115－01

2013－11－11

丁華(1979－)，男，貴州畢節(jié)人，中級(jí)工程師，從事交通土建施工管理研究。