張康

摘 要 隧道洞口為Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖及Ⅴ級(jí)圍巖加強(qiáng)段的軟弱圍巖施工，一般需先在通過(guò)管棚施工段終止樁號(hào)前進(jìn)行打設(shè)超前小導(dǎo)管施工的預(yù)支護(hù)，同時(shí)注入漿液滲透入圍巖的節(jié)理和裂隙中以增加圍巖之間的黏結(jié)力，增大土體之間的摩擦力，使圍巖整體更加穩(wěn)定。在隧道施工過(guò)程中，超前小導(dǎo)管注漿施工需針對(duì)不同圍巖類(lèi)型變化調(diào)整，同時(shí)也受地表徑流、地下水、洞內(nèi)射流等一系列復(fù)雜環(huán)境的影響。實(shí)際操作施工過(guò)程中對(duì)超前小導(dǎo)管注漿也有著嚴(yán)苛的規(guī)范要求，所以超前小導(dǎo)管施工一直是目前隧道施工中的一個(gè)重點(diǎn)、難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞 小導(dǎo)管;注漿;水灰比;地表徑流

引言

在Ⅳ級(jí)、Ⅴ級(jí)圍巖及Ⅴ級(jí)圍巖加強(qiáng)段的隧道施工中，常見(jiàn)淺埋、偏壓、富含水量、軟弱圍巖等情況，遵循“管超前、嚴(yán)注漿”的原則，需要在施工掌子面打設(shè)超前小導(dǎo)管，與鋼架支撐配合使用，超前小導(dǎo)管應(yīng)從鋼架腹部穿過(guò)，尾端與鋼架焊接。小導(dǎo)管尾部環(huán)焊φ8加勁箍，置于鋼架上并與鋼架焊接牢固。超前小導(dǎo)管注漿完成后封閉施工掌子面。

1超前支護(hù)安裝及注漿

（1）超前支護(hù)施工，是以水泥漿、水泥砂漿作為灌漿材料。超前小導(dǎo)管、鋼筋表面不得有裂紋、油污、顆?；蚱瑺钿P蝕等。超前小導(dǎo)管注漿按固結(jié)導(dǎo)管周?chē)邢薹秶鷥?nèi)土體設(shè)計(jì)，漿液擴(kuò)散半徑不小于0.5m。注漿參數(shù)：水灰比0.5∶1，注漿初始?jí)毫?.5Mpa，終壓1.5Mpa（Ⅳ、Ⅴ級(jí)圍巖）;注漿前應(yīng)先進(jìn)行注漿現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，注漿參數(shù)應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)按實(shí)際情況確定，以利施工。

（2）注漿料應(yīng)由桿體中孔灌入（漿液配比參照前述設(shè)計(jì)要求），設(shè)置止?jié){塞。連接小導(dǎo)管與注漿管，進(jìn)行注漿，注漿料應(yīng)由桿體中孔注入，設(shè)置止?jié){塞。注漿時(shí)迅速將5～10根小鋼管、注漿管及注漿泵用快速注漿接頭連接好。注漿機(jī)用兩臺(tái)，水泥漿水灰比、注漿壓力應(yīng)滿足上述設(shè)計(jì)要求，同時(shí)注漿。

（3）把注漿機(jī)軟管出漿口與超前小導(dǎo)管尾部相接，開(kāi)動(dòng)注漿泵注漿，壓配制好的水泥漿入鋼管，直至從超前小導(dǎo)管桿體溢出的漿液充滿整個(gè)鉆孔，并擴(kuò)散到一定半徑的圍巖中。漿液從孔口周邊溢出或壓力表達(dá)到壓力值為止，整個(gè)過(guò)程一次完成[1]。①注漿按由下而上，先無(wú)水孔后有水孔的順序進(jìn)行。②漿液由稀到濃逐級(jí)變換，先稀后濃。③注漿完后，立即堵塞孔口，防止?jié){液外流。

（4）注漿異?，F(xiàn)象處理。①注漿中如發(fā)生與其他孔串漿，將串漿孔堵住，輪到注該孔時(shí)，拔出堵塞物，用高壓風(fēng)或水沖洗，如拔出堵塞物時(shí)，仍有漿液外流，則可不沖洗，立即接管注漿。②壓力突升則可能發(fā)生堵管，立即停機(jī)檢查處理。③如果壓力長(zhǎng)時(shí)間不增加，檢查是否窩漿或流往別處，否則調(diào)整漿液配比，縮短膠凝時(shí)間，進(jìn)行小泵量低壓或間歇注漿，但間歇時(shí)間不能超過(guò)漿液膠凝時(shí)間。必要時(shí)采用水泥砂漿間歇注漿。

（5）將止?jié){塞穿入鋼管末端與孔口齊平，并與格柵鋼架焊接牢固。

（6）注漿時(shí)，旁站技術(shù)人員做好注漿記錄。

（7）完成超前支護(hù)注漿施工后，在鋼管、錨桿支護(hù)環(huán)的保護(hù)下，按設(shè)計(jì)的施工步驟轉(zhuǎn)入下道工序。

2超前小導(dǎo)管施工的特點(diǎn)

隧道管棚段過(guò)前2-3m要預(yù)先打設(shè)超前小導(dǎo)管，超前小導(dǎo)管采用φ42的熱軋無(wú)縫鋼管，超前小導(dǎo)管長(zhǎng)為4.5m，環(huán)向間距40cm，設(shè)立于上臺(tái)階拱部。超前小導(dǎo)管自打設(shè)樁號(hào)起縱向間距為每三榀工字鋼打設(shè)一環(huán)，注漿過(guò)程派專(zhuān)人負(fù)責(zé)，填寫(xiě)《注漿記錄表》，詳細(xì)記錄注漿時(shí)間、漿液消耗量及注漿壓力等數(shù)據(jù)，觀察壓力表值，監(jiān)控連通裝置，避免因壓力猛增而發(fā)生異常情況。并針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的特殊情況，做出相應(yīng)應(yīng)急措施。

超前小導(dǎo)管外傾角為15°，Ⅴ級(jí)圍巖中工字鋼間距為0.5m，一般超前小導(dǎo)管為1.5m一環(huán);Ⅳ級(jí)圍巖中工字鋼間距為0.75m，一般超前小導(dǎo)管為2.25m一環(huán)。具體樁號(hào)需要隧道測(cè)量人員嚴(yán)格控制，對(duì)于已打超前小導(dǎo)管樁號(hào)做標(biāo)記和記錄[2]。

3針對(duì)于超前小導(dǎo)管的隧道塌方和災(zāi)害的一般防治措施

天然軟弱圍巖遭受雨水侵害，會(huì)造成圍巖內(nèi)土體或巖體之間的滑動(dòng)，造成一些洞內(nèi)塌方，洞外滑坡的自然災(zāi)害。隧道進(jìn)洞30m后，進(jìn)入管棚支護(hù)結(jié)束的較軟弱圍巖段。土質(zhì)圍巖段在下雨過(guò)后，土體之間的摩擦力減小，在開(kāi)挖過(guò)程中容易發(fā)生不定面積的塌方。所以在預(yù)支護(hù)打設(shè)超前小導(dǎo)管的前提下，考慮洞內(nèi)射流及地表徑流對(duì)小導(dǎo)管的注漿效果產(chǎn)生的不利影響，需要做好洞內(nèi)外防排水的工作。首先在淺埋段上部土體表面用彩條布覆蓋，使降水沿彩條布順流入預(yù)先設(shè)立的截水溝或排水溝、滲溝中，從而起到截?cái)嗟乇韽搅鞯淖饔?。然后在開(kāi)挖過(guò)程前中后期打設(shè)導(dǎo)入鋼管對(duì)圍巖內(nèi)的地表滲流水進(jìn)行引流，從而減少?lài)鷰r的土體中的地表滲流水，使土體保持在一個(gè)相對(duì)干燥的狀態(tài)。

水流較大時(shí)也可采用水玻璃與漿液共注，水泥漿和水玻璃的體積比為1∶0.5，水泥漿水灰比1∶1，水玻璃濃度35波美度，水玻璃模數(shù)2.4。同時(shí)在塌方段需要控制進(jìn)尺，并加強(qiáng)監(jiān)控量測(cè)。必要時(shí)可采取地表注漿處理。

排水過(guò)后，在開(kāi)挖掌子面上臺(tái)階打設(shè)超前小導(dǎo)管，用1∶2或1∶3的水泥砂漿封堵孔壁，然后用C20的噴射混凝土封閉工作面。待混凝土形成強(qiáng)度以后，打開(kāi)小導(dǎo)管的止?jié){閥對(duì)小導(dǎo)管進(jìn)行注漿，一次注漿效果不明顯的，可進(jìn)行分段間歇性注漿，注漿過(guò)程中要控制注漿壓力，水灰比保持0.8∶1～1∶1之間，注漿時(shí)緩慢增加壓力，使?jié){液滲透并擴(kuò)散，注漿時(shí)從下而上、分段注漿、環(huán)內(nèi)加密，先注單號(hào)孔，如在雙號(hào)孔鉆孔過(guò)程中，不能發(fā)現(xiàn)水泥漿痕跡，則雙號(hào)孔也需注漿補(bǔ)強(qiáng)，如有明顯水泥漿痕跡，則雙號(hào)孔無(wú)須注漿，僅采用水泥砂漿填充管體，根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)及現(xiàn)場(chǎng)邊仰坡揭示圍巖情況判斷，雙號(hào)孔注漿能更加有效地保證注漿質(zhì)量與效果。注漿程序效果超前小導(dǎo)管與注漿小導(dǎo)管同理。

4結(jié)束語(yǔ)

由于小導(dǎo)管注漿施工在實(shí)際操作中具有不可預(yù)見(jiàn)性，所以往往需要一些經(jīng)驗(yàn)上的判別。例如小導(dǎo)管注漿漿液針對(duì)不同產(chǎn)狀的巖層有著不同的濃度變化要求，不同器械的使用操作對(duì)注漿時(shí)間又有著不同需求，從而對(duì)施工進(jìn)度產(chǎn)生不同程度的影響，因此相應(yīng)地需要合理安排施工進(jìn)度計(jì)劃。工作面封閉后，隱蔽工程內(nèi)部不可見(jiàn)，故小導(dǎo)管注漿施工時(shí)需要記錄保存施工過(guò)程的影像資料，同時(shí)邀請(qǐng)監(jiān)理單位相關(guān)人員旁站檢查觀測(cè)并記錄，從而保證施工進(jìn)度順利完成。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊祖建.超前小導(dǎo)管在隧道超前支護(hù)施工中的運(yùn)用研究[J].黑龍江交通科技，2015，（6）：115-116.

[2] 樊朋朋.超前注漿小導(dǎo)管在隧道工程中的應(yīng)用[J].交通世界，2017，（9）：84-85.