丁 華

(畢節(jié)公路工程處)

隧洞開挖和初期支護(hù)施工技術(shù)要點分析

丁 華

(畢節(jié)公路工程處)

主要闡述了畢節(jié)市關(guān)門山隧道改擴建工程隧洞開挖和支護(hù)施工技術(shù)要點。

關(guān)門山;隧道;工程;隧洞;開挖;支護(hù)

1 工程概況

關(guān)門山隧道位于貴州省畢節(jié)市市區(qū)，屬貴州省級重點項目。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)門山，地勢起伏不大，隧道區(qū)附近海拔1500.7 ～1 559.80 m，相對高差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;本項目路基和隧道構(gòu)成，隧區(qū)所在地域?qū)賮啛釒駶櫄夂騾^(qū)，冬春半干燥夏季濕潤型，冬長而冷，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。場區(qū)主要氣候災(zāi)害為干旱、冰雹、雪凝等自然災(zāi)害。其中路基長558.371 m，隧道長297.226 m、三車道寬13.75 m、單位負(fù)責(zé)關(guān)門山隧道改擴建工程項目施工，其中，左線施工樁號K0+000～K0+852.371，右線施工長度250 m，右線施工樁號K0+000～K0+250，右線施工長度250 m。根據(jù)設(shè)計圖，進(jìn)出口洞頂覆蓋較薄，采用40 m長管棚超前支護(hù)，K0+244～K0+264段為明洞，K0+264～K0+345.259段為V類圍巖，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，K0+345.259～K0+395.743段為IV類圍巖，采用中隔壁法，K0+395.743～K0+445.019段為V 類圍巖，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，K0+445.019～K0+464.729段為IV類圍巖，采用中隔壁法，K0+464.729～K0+538段為V類圍巖，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法。右線部分利用老路，路基長250 m、黃線寬10～18 m、左線長852.371，左線隧道測設(shè)線位于設(shè)計中線左側(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)門山隧道進(jìn)口段主要穿越圍巖級別為IV、V級，隧道襯砌類型采用復(fù)合式襯砌。

2 洞身開挖施工技術(shù)要點

2.1 V級圍巖開挖

V級圍巖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，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個循環(huán)。局部地段需要爆破時，采取淺眼，少量裝藥預(yù)裂爆破。

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

遇到個別孤石或局部圍巖需要爆破時，人工搭設(shè)臨時支架工作平臺，采用風(fēng)動鑿巖機打眼，淺眼松動爆破。

2.2 Ⅳ級圍巖開挖

Ⅳ級圍巖段洞身開挖采用中隔壁導(dǎo)坑法開挖，循環(huán)進(jìn)尺控制為1.5 m，每天安排1.5個循環(huán)。開挖時，能采用挖掘機開挖的，直接采用挖掘機開挖，減少爆破對圍巖的擾動，提高圍巖的自身穩(wěn)定。當(dāng)挖掘機不能直接開挖時，采用自制拼裝式型鋼臺架作為工作平臺，實施鉆爆作業(yè)。臺架分兩層，每層高度為2 m，層面上鋪設(shè)5 cm厚木板，臺架長度采用3m。為便于安裝和拆除，臺架采用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，爆破后用長臂挖掘機或人工翻渣至下部后，裝載機裝渣，自卸汽車運輸至路基填筑或棄渣場。

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鉆孔爆破開挖。爆破時必須充分考慮二次襯砌砼的齡期，確保爆破震動速度滿足設(shè)計要求。

3 初期支護(hù)施工技術(shù)要點

3.1 鋼支撐

(1)制作加工

初期支護(hù)鋼架由洞口加工場加工，型鋼鋼架采用冷彎成型，按設(shè)計要求分單元加工，并且利用汽車將鋼架運輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行安裝。確認(rèn)型鋼鋼架設(shè)計圖無誤后，按1∶1比例進(jìn)行實地放樣，設(shè)置型鋼鋼架加工平臺，將加工好的各個單元放在樣臺上試拼，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±0.5 mm，鋼架平放時，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、下端螺栓孔對齊。各單元型鋼鋼架拼裝完并檢查無誤后，按設(shè)計要求打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，采用鋼墊板調(diào)整。

3.2 錨桿

本隧道Ⅳ級圍巖設(shè)計為Ф22藥卷錨桿。施工采用風(fēng)動鑿巖機按設(shè)計間距鉆孔，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級圍巖設(shè)計為Ф25中空注漿錨桿，施工采用風(fēng)動鑿巖機按設(shè)計間距鉆孔，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;及時將錨桿桿體插入孔內(nèi)，砂漿強度等級為M30。

3.3 鋼筋網(wǎng)

Φ8鋼筋網(wǎng)網(wǎng)格間距按設(shè)計要求施作。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，必須保證鋼筋焊接的長度為1～2個網(wǎng)格。鋪掛鋼筋網(wǎng)時，沿環(huán)向壓緊，鋼筋網(wǎng)隨受噴面起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙一般不大于3 cm。與錨桿或其它固定裝置連接牢固。開始噴射時，縮短噴頭至受噴面的距離，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，應(yīng)及時清除。

3.4 噴射混凝土

在進(jìn)行混凝土的噴射時，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，因而在每一個掌子面都配備一臺濕噴機器。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.特殊地段隧道開挖施工技術(shù)研究［J］.山西建筑，2010，(7):78 －79.

U442

C

1008－3383(2014)04－0115－01

2013－11－11

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