宋振軍

（中鐵十二局集團(tuán)有限公司寶蘭客專(zhuān)項(xiàng)目部 甘肅天水 741020）

1 工程概況

某隧道隧道設(shè)計(jì)為單洞雙線隧道，線間距5m，開(kāi)挖斷面積為152～168.4m2，隧道址區(qū)黃土臺(tái)塬地貌，沖溝發(fā)育，地形起伏較大。山體綿延起伏，大部分被黃土覆蓋，溝谷深切較大，多呈“U”及“V”字型。

隧道洞身通過(guò)地層為多種土體并存的復(fù)合地層，為第三系粉質(zhì)黏土、粉細(xì)砂、砂類(lèi)土、圓礫類(lèi)土以及半膠結(jié)狀砂層隨機(jī)復(fù)合地層，軟硬不均，層間結(jié)合極差，巖性變化極其復(fù)雜，循環(huán)間圍巖出入較大，砂層與土層結(jié)合處滲水量較大，呈面狀流出，局部呈股狀，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定涌水量為100～750L/min-10m。由于受地下水影響，圍巖軟化，蠕變性增強(qiáng)，易出現(xiàn)突水涌泥、流砂涌砂，施工安全風(fēng)險(xiǎn)極大。

2 富水砂土復(fù)合地層短管棚超前支護(hù)施工方法

2.1 施工工藝流程

隧道短管棚施工工藝流程圖見(jiàn)圖1。

2.2 施工控制要點(diǎn)

2.2.1 管棚工作室施作

（1）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7500鋼架按7500mm半徑定位第1、2榀鋼架。

（2）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7500鋼架按7550mm半徑定位第3榀鋼架。

（3）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7500鋼架按7600mm半徑定位第4榀鋼架。

圖1 隧道短管棚施工工藝流程圖

（4）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7500鋼架按7650mm半徑定位第5榀鋼架。

（5）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7700鋼架按7700mm半徑定位第6榀鋼架。

（6）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7700鋼架按7750mm半徑定位第7榀鋼架。

（7）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7700鋼架按7850mm半徑定位第8榀鋼架。

（8）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用8000鋼架按8000mm半徑定位第9、10榀鋼架。

（9）通過(guò)測(cè)量放樣精確定位鋼架，使用7500鋼架按7500mm半徑定位套拱鋼架。

2.2.2 拱頂放樣

按照設(shè)計(jì)要求現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量放樣，精確定位出隧道拱頂中線及隧道中線左右偏距2.5m與中線平行的2根線，如圖2。

圖2 隧道拱頂放樣示意圖

2.2.3 管棚采用間隔鉆孔注漿施工技術(shù)

管棚采用間隔鉆孔注漿

（1）第一步首先施做奇數(shù)編號(hào)管棚：

①采用挖機(jī)在隧道上臺(tái)階施做一個(gè)長(zhǎng)度不小于4m，寬度根據(jù)上臺(tái)階寬度而定，高度3.5～3.8m的工作平臺(tái)，與下臺(tái)階呈30°左右的下坡，便于管棚機(jī)上下。管棚設(shè)計(jì)間距30cm，每環(huán)共計(jì)62根，對(duì)鉆孔位置進(jìn)行編號(hào)，首先施做奇數(shù)編號(hào)管棚，成孔一根裝管一根，管棚全部完成后再集中進(jìn)行注漿，對(duì)松軟地層預(yù)注漿加固，解決了管棚間注漿串孔問(wèn)題。

②第二步施做偶數(shù)編號(hào)管棚：

奇數(shù)編號(hào)管棚注漿完成后，已對(duì)地層進(jìn)行了預(yù)注漿加固改良，開(kāi)始施做偶數(shù)編號(hào)管棚，管棚成孔良好，通過(guò)偶數(shù)管棚的注漿，對(duì)該地層注漿效果好。

（2）隔孔高壓注漿技術(shù)

①管棚注漿前，首先對(duì)已施工完成的初期支護(hù)背后進(jìn)行注漿回填，防止管棚注漿時(shí)漿液從后方初期支護(hù)不密實(shí)位置流出，控制管棚注漿漿液的流動(dòng)方向?yàn)檎谱用媲胺健?/p>

②管棚施工對(duì)松軟地層擾動(dòng)大，隔孔注漿不會(huì)由于串孔造成相鄰管棚注不進(jìn)去漿液的問(wèn)題，從而確保了每根管棚的注漿效果。

③高壓注漿壓力為30～40MPa，由于地層富水，漿液采用1：1水泥漿和雙液漿，注意水泥漿和雙液漿的使用順序，按兩種工況設(shè)計(jì)，以達(dá)到設(shè)計(jì)地層加固范圍和堵水為目標(biāo)，不得出現(xiàn)雙液漿堵水迅速凝固而達(dá)不到一定的擴(kuò)散半徑。

④高壓注漿全部完畢后，需要3～5h漿液凝固時(shí)間，3～5h之后方可進(jìn)行下道施工。

（3）掌子面兩次封閉方法

在施作管棚前，首先對(duì)掌子面進(jìn)行網(wǎng)噴封閉處理，以確保核心土及掌子面砂層穩(wěn)定，并且避免打設(shè)管棚時(shí)對(duì)圍巖的擾動(dòng)而出現(xiàn)大面積砂層滑落。掛設(shè)φ8網(wǎng)片，搭接長(zhǎng)度為1～2個(gè)網(wǎng)格，噴射厚度為10cm的C25混凝土。

管棚完成后，注漿前再次封閉掌子面，確保注漿效果。由于打設(shè)管棚過(guò)程中，對(duì)掌子面圍巖進(jìn)行擾動(dòng)，導(dǎo)致掌子面部分噴射的混凝土?xí)撀?，因此需要再向掌子面均勻噴射C25混凝土，噴射厚度為5～10cm，保證掌子面為封閉狀態(tài)，同時(shí)也防止高壓注漿時(shí)漿液外流。

3 結(jié)束語(yǔ)

隧道在富水砂土復(fù)合地層采用6m短管棚，兩臺(tái)履帶式全氣動(dòng)鉆機(jī)同時(shí)作業(yè)，施工效率及精度高，施工一環(huán)62根，30個(gè)小時(shí)即可完成鉆孔、注漿作業(yè)，達(dá)到了快速施工目標(biāo)；通過(guò)研究間隔鉆孔注漿施工方法，取得了良好的注漿效果；成功解決了前期施工中存在的漏沙漏水嚴(yán)重等問(wèn)題，節(jié)約了超挖回填混凝土的使用量，減少了對(duì)塌方、變形的處理，節(jié)約了施工成本，同時(shí)也加快了施工速度，富水砂土復(fù)合地層Ⅵ級(jí)圍巖平均月進(jìn)尺28～30m，并創(chuàng)造了大西客專(zhuān)Ⅵ級(jí)圍巖月進(jìn)尺42m的紀(jì)錄。

[1]鐵建設(shè)（2005）160號(hào)，客運(yùn)專(zhuān)線鐵路隧道工程施工質(zhì)量驗(yàn)收暫行標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]李向國(guó).高速鐵路技術(shù)[M].北京：國(guó)鐵道出版社，2005.