公路隧道初期支護施工的探究

曾寶忠

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001)

公路隧道初期支護施工的探究

曾寶忠

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001)

主要結(jié)合梭草坡隧道、拉海隧道以及虎頭山隧道初期支護的施工實踐，分析其施工技術(shù)控制措施，深入分析隧道初期支護施工中的藥卷錨桿、中空注漿錨桿、砂漿錨桿、噴射混凝土等各項施工流程。

隧道初期;支護施工;施工技術(shù);流程

1 工程實例分析

1.1 隧道工程概況

本次主要研究梭草坡隧道、拉海隧道以及虎頭山隧道的預(yù)期支護施工。

1.2 工程特點

梭草坡隧道：此隧道屬于分離式的中隧道，主要位于S型的曲線上面，左幅的隧道作為下坡：縱坡控制在-0.4%，右幅隧道為上坡：縱坡為-0.4%。地質(zhì)構(gòu)造隧道位于都勻市沙寨鄉(xiāng)構(gòu)造盆地內(nèi)，附屬于沙寨旋轉(zhuǎn)構(gòu)造體系，場地主要為單斜構(gòu)造場地內(nèi)巖體破碎。該隧道穿越地區(qū)屬中低山地貌，場地內(nèi)地形起伏大。隧道地區(qū)地表水系不發(fā)育，雨季流量較大，旱季甚微，且溪流低于隧道設(shè)計標高3～50m，對隧道施工及運營影響很少。

拉海隧道：本隧道為分離式長隧道，左洞進口樁號ZK12+515，出口ZK14+174，設(shè)計長度1 659m；右洞進口樁號YK12+530，出口YK14+152，設(shè)計長度1 622m。左右洞的縱坡均為單項坡分別為-1.21%，-1.37%。此隧道穿越地區(qū)屬中低山地貌，場地內(nèi)地形起伏大，穿越一脊梁狀低山，進口斷山坡自然坡度42°。隧道地區(qū)地表水系不發(fā)育，在隧道出口其右側(cè)500m有一條小溪，隨季節(jié)變化，但對隧道的施工和運營無影響。

虎頭山隧道：該隧道為特長隧道，是整條線的控制性工程，隧道左洞進口樁號ZK14+675，出口ZK18+520，設(shè)計長度3 845m；右洞進口樁號YK14+655，出口YK18+505，設(shè)計長度3 850m。本隧道勘察區(qū)屬中低山地貌，隧道場地內(nèi)地形起伏大，切割深，洞口位于斜坡上，地形較陡，隧道軸線與洞口地形等高線約呈44°相交。隧道地區(qū)地表水系不發(fā)育，地表水豐富，均為季節(jié)性溪流，旱季甚微，對隧道施工及運營影響很少。

2 初期支護施工技術(shù)

2.1 藥卷錨桿

(1)施工方法

施工人員在進行施工的時候，應(yīng)使用風鉆的鉆錨桿孔，并配合人工進行安裝。藥卷錨桿施工順序為：鉆孔→清孔→灌藥卷→插入桿體→加設(shè)墊板。

(2)施工標準

第一，錨桿作業(yè)在初噴混凝土后及時進行，桿體類型、規(guī)格、質(zhì)量及其性能必須與設(shè)計相符，錨桿鉆孔須圓而直，孔徑大于桿體直徑15mm，且錨桿外露長度不得大于10cm，錨桿孔位和孔深應(yīng)準確無誤，和相關(guān)的設(shè)計規(guī)范相符，桿體使用之前，應(yīng)去除油污與鐵銹，確保錨桿施工質(zhì)量。第二，錨桿按照施工設(shè)計要求做完終凝之后，嚴格遵照相應(yīng)規(guī)范要求進行抽樣錨桿抗拔試驗，錨桿和鋼筋網(wǎng)應(yīng)焊為一個整體。第三，藥包應(yīng)隨用隨泡，藥包在浸水之前，先在其端頭扎兩個透氣孔，豎直浸入水中大約1～2min，待不冒氣泡使，取出藥包，根據(jù)計算的數(shù)量逐個裝到孔中。

2.2 中空注漿錨桿

(1)施工方式

首先，按照原先的設(shè)計圖紙，在斷層的開挖面上，找出需要施工的錨桿孔位。鉆孔方法與砂漿錨桿相似；其次，查找導(dǎo)管孔是否完全達標以后，設(shè)計錨桿應(yīng)按照事先的設(shè)計比例實行配漿，采用電動的注漿機進行注漿，且注漿壓力要和之前的設(shè)計施工要求一致。最后，一般按照單管所達到的規(guī)定要求，來設(shè)計需要注漿的量，并將其作為結(jié)束標準，并在注漿的壓力與設(shè)計的終壓相符的情況下，且進漿量還沒有達到注漿的終量時候，即可結(jié)束注漿，進而保障錨桿孔的漿液完全注滿。

(2)施工工藝

中空注漿錨桿施工過程中，桿體主要是中空且厚壁全螺紋的桿體，能被任意地切割，方便安裝相關(guān)的配件。錨桿的原材料的長度、規(guī)格以及直徑等，均與設(shè)計要求相符，錨桿的桿體完全除銹。按照設(shè)計要求所規(guī)定的位置，確保錨孔完全順直，和巖面保持垂直狀態(tài)。桿體在插到錨桿孔的時候，保持插入的位置居中，砂漿需和設(shè)計要求一致，錨桿的桿體所露出的巖面長度應(yīng)小于噴層的厚度。

2.3 砂漿錨桿施工技術(shù)

(1)施工方法

風鉆鉆眼，高壓風吹孔，牛角泵或是注漿器注漿，實行人工插打。

(2)施工標準

第一，錨桿作業(yè)在初噴混凝土之后應(yīng)及時實施，桿體的規(guī)格、類型、質(zhì)量及性能應(yīng)符合設(shè)計要求。第二，孔深的偏差應(yīng)小于50mm，錨桿鉆孔必須圓且直，孔徑應(yīng)大于桿體的直徑15mm，錨桿砂漿的標號不能小于200號，錨桿外露的長度應(yīng)小于10cm。第三，錨桿安裝之后，每300根錨桿需隨機抽樣3根為一組，對其進行抗拔試驗，所計算出抗拔力的平均值或是最低值需充分滿足設(shè)計要求。錨桿長度應(yīng)大于孔深5～10cm，各加工長度的誤差應(yīng)小于±1cm，縫長的誤差小于±5cm。

2.4 噴射混凝土施工技術(shù)

(1)混凝土施工材料

水泥主要選普硅水泥，且速凝劑所設(shè)計的初凝時間應(yīng)低于5min，終凝低于10min，使用機制砂，干凈無污染，使用用在隧道內(nèi)噴射混凝土。為提升噴射混凝土效果，噴射混凝土使用砼噴射機施噴。

(2)噴射方式

首先，在進行噴射之前，開挖后要多檢查開挖的斷面凈空的尺寸大小，并在撬幫完成后，應(yīng)立即采用初噴來封閉整個圍巖。其次，在拌料的時候，要熟練掌握速凝劑的摻量，以及混凝土的最佳配比，所噴射的距離應(yīng)在0.5～1.0m左右，厚度控制在4cm左右。最后，在施噴的時候，需從上至上，并實施分段施工，應(yīng)用臺階法來挖中拱部分的噴混凝土的過程中，需先噴拱腳部分，之后噴拱頂部分，且各段的長度應(yīng)小于4m。如果巖面發(fā)生凹凸不平，需先把噴凹處全部找平，且噴嘴漸漸呈現(xiàn)出螺旋形后，慢慢移動，實行一圈壓制半圈，行與行之間應(yīng)該搭接15～25m，且后面一層噴射需要上層混凝土完全終凝后，方可進行。

3 結(jié)束語

總之，經(jīng)過分析以上隧道初期支護施工措施，分別為采用藥卷錨桿、中空注漿錨桿、砂漿錨桿、噴射混凝土等施工技術(shù)，通過實踐研究證實，施工質(zhì)量完全合格， 且完全相關(guān)的設(shè)計要求，這樣能夠有效地保證隧道施工的安全性與可靠性。

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[2] 付文國.大斷面隧道襯砌施工前初期支護環(huán)向開裂的防治措施[J].2015,10(2):42.

[3] 郄英華.公路軟巖隧道初期支護結(jié)構(gòu)內(nèi)力數(shù)值分析[J].2013,10(6):13.

2016-04-11

曾寶忠(1985-)，男，貴州遵義人，助理工程師，研究方向：公路橋梁。

U455.3+

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1008-3383(2017)02-0137-02