劉 超

（中鐵十九局集團第六工程有限公司，江蘇無錫 214100）

1 工程概況

新建張呼客專站鐵路全長45.054 km，設(shè)計時速250 km/h，全線采用有砟軌道，本標段起訖里程DK122+500—DK167+550。甲壩子隧道長3186 m，起訖里程DK122+838—DK126+024，最大埋深56 m，隧道進口至DK123+450、DK123+450 至出口分別為11.6‰和3‰的單面上坡。

2 初期支護施工方法及工藝

2.1 砂漿錨桿

通常情況下，砂漿錨桿使用風動鑿巖機或錨桿鉆機進行鉆孔作業(yè)，利用機械配合人工的方式完成錨桿安裝，待水泥砂漿鐘凝后再安設(shè)孔口墊板。鉆孔直徑以15 mm 為宜，但其直徑要略大于錨桿直徑，向鉆孔內(nèi)部使用砂漿錨桿專用注漿泵壓注早強水泥漿。砂漿配合比：水灰比0.38～0.45，砂灰比1∶1～1∶2。

一般而言，施工單位使用的早強水泥通常選擇硫鋁酸鹽早強水泥，并按照實際需求摻入部分早強劑。注漿開始后每30 min 使用水潤滑注漿管路，同時保證注漿孔口壓力小于0.4 MPa；注漿管底位置在距離孔底5～10 cm 處，并隨水泥漿的注入緩慢勻速拔出，拔出過程中及時插入錨桿桿體，插入孔內(nèi)長度應(yīng)超過設(shè)計長度的95%；在孔口不溢出砂漿后，拔出桿體進行重新注漿。重復(fù)上述步驟，直至有砂漿溢出且達到設(shè)計要求和相關(guān)標準為止。

2.2 中空錨桿

進行中空錨桿施工鉆孔時，通常使用錨桿臺車：鉆孔前，施工人員應(yīng)結(jié)合設(shè)計要求和現(xiàn)場實際先定位孔位，施工時要保證鉆孔呈直線，還要保證鉆孔與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面垂直，中空錨桿鉆孔直徑42 mm，鉆孔深度比錨桿設(shè)計長度長10 cm。中空注漿錨桿施工程序如下：

（1）鉆孔完成后，先使用高壓風將孔內(nèi)的巖土碎屑吹凈，對錨頭和錨桿端頭進行組合，墊上墊片，戴好螺母。

（2）將組合好的組合桿體緩慢送入孔內(nèi)，直達孔底，在錨桿末端穿入止?jié){塞，使其與孔口保持平行后對桿體進行緊固。

（3）將墊板戴在錨桿末端，擰緊螺母，借助錨桿專用螺桿式注漿泵將中空錨桿內(nèi)部的水泥漿壓住。

（4）水泥漿需邊拌和邊使用，注漿壓力控制在1.2 MPa 左右，水泥漿的配合比1∶0.3～1∶0.4 為宜。

2.3 噴射混凝土

濕噴技術(shù)是混凝土噴射常用技術(shù)?；炷涟韬驼驹诙赐庵付▍^(qū)域完成拌和，借助攪拌運輸車將混凝土料送至洞內(nèi)，整個過程需要空壓機供風。圖1 為混凝土噴射施工程序示意。

圖1 噴射混凝土施工程序示意

安裝好混凝土噴射機并完成調(diào)試后，還需將振動篩安裝在料斗上，防止超粒徑骨料進入噴射機。噴射作業(yè)前，要提前修整巖石表面，對松動的巖塊進行清理，鑿除個別欠挖突出部分，并用噴射混凝土噴射補平超挖部分。此外，還需對巖石表面使用高壓水進行沖洗，若巖層具有雨水易潮解的特性，則改用高壓風進行清掃。還需對噴射機進行檢查，在進行噴射試驗且取得既定效果后，才可對后續(xù)的混凝土進行噴射施工。

計量泵要在混凝土噴射送風前提前打開，避免因混凝土拌和物短時間高壓涌入造成速凝劑環(huán)噴射孔堵塞。開始送風后需對風壓進行監(jiān)測，風壓太大會讓回填量在短時間內(nèi)增大，風壓太小會導(dǎo)致粗骨料因無法沖進入砂漿層而中途脫落，因此，盡可能將風壓控制在0.15～0.2 MPa，具體壓力可根據(jù)混凝土回彈量的大小和表面濕潤易粘著力度以及現(xiàn)場實際需求進行調(diào)整控制。

為確保混凝土的質(zhì)量與厚度，噴射分初噴和復(fù)噴兩步進行。其中，初噴要在完成刷幫、找頂后進行，混凝土噴射厚度要控制在4～5 cm，圍巖做完后應(yīng)盡早封閉，放炮后應(yīng)安排專人噴護；復(fù)噴即基于初噴基礎(chǔ)，完成立拱架、掛網(wǎng)、錨桿工序后進行的作業(yè)。

2.4 鋼筋網(wǎng)施工

（1）鋼筋網(wǎng)施工工藝流程：下料→調(diào)直→除銹、去油污→焊接→運輸→安裝。

提前按設(shè)計將鋼筋網(wǎng)加工成方格網(wǎng)片，并用焊接縱橫鋼筋相交位置。完成混凝土初噴和錨桿作業(yè)后才能安設(shè)鋼筋網(wǎng)，施工時提前將既定鋼筋網(wǎng)運送至工作面再進行敷設(shè)，網(wǎng)片要與初噴面保持緊密貼合狀態(tài)，且保證混凝土保護層厚度達標。

（2）對網(wǎng)片、錨桿進行牢固焊接。施工中使用的鋼筋要保證性能達標且經(jīng)過試驗檢測；使用鋼筋網(wǎng)前要提前除銹和去污；借助電焊焊接鋼筋網(wǎng)節(jié)點與錨桿，網(wǎng)片和網(wǎng)片可通過焊接方式連接，也可通過鋼絲扎緊；鋪設(shè)時鋼筋網(wǎng)會隨混凝土初噴面呈現(xiàn)出不同的起伏態(tài)勢，此時要保證其緊密接觸壁面；復(fù)噴作業(yè)完成后，要求鋼筋網(wǎng)被完全覆蓋，表面無裸露的鋼筋網(wǎng)，且上方要存在3～5cm 的保護層。復(fù)噴后要保證噴面平整[1-2]。

2.5 格柵/工字鋼拱架施工

該項施工中工字鋼拱架和格柵鋼架是最主要的兩種支撐形式，不論哪種形式，都要按照設(shè)計在洞外完成加工，且都要在初噴混凝土后才能安裝，并與定位系筋和錨桿相連。鋼支撐間設(shè)有縱向連接筋，用混凝土填平拱架支撐間的空隙。在施工場地相對牢固的基礎(chǔ)上安放拱架與拱腳，架立時要保證其與隧洞中線垂直。拱架支撐和圍巖間的間隙若超過標準或太大，則需在增加墊塊的基礎(chǔ)上噴填噴混凝土，之后再進行人工整平。

3 結(jié)構(gòu)襯砌施工方法及工藝

待圍巖與初期支護的變形相對穩(wěn)定、監(jiān)控側(cè)臉數(shù)據(jù)顯示位移率明顯減緩、拱腳與拱頂收斂值相對下沉分別小于0.2 mm/d和0.15 mm/d 后，才能進行混凝土的二次襯砌。隧道二次襯砌施工全部使用整體式液壓襯砌臺車。施工用混凝土由自動計量拌和站集中供應(yīng)，攪拌運輸車運送，通過混凝土輸送泵入模。襯砌時要注意埋設(shè)回填注漿的預(yù)埋鍍鋅管及其他附屬設(shè)施的預(yù)埋件。完成洞口二次襯砌后適時開始洞門施工。

3.1 襯砌臺車

采用整體式液壓襯砌臺車對隧道進行二次襯砌施工，襯砌臺車定位借助水準儀和經(jīng)緯儀完成，每個作業(yè)面需至少配備1臺長12 m 的全斷面液壓襯砌臺車，也可以按照實際需要進行調(diào)整。

3.2 混凝土澆筑與運輸

拌和完成的混凝土用專用運輸罐車運送。但需注意，整個運輸過程要確保混凝土具有良好易性，保證坍落度損失處于在最小狀態(tài)，不影響混凝土澆筑和搗實，同時還要避免出現(xiàn)漏漿、離析問題，一旦發(fā)現(xiàn)混凝土存在漏漿或離析問題，送入泵之前啟動罐車重新進行拌和，在最大程度保證混凝土入模時的質(zhì)量。

采用HBT60 輸送泵進行混凝土入模作業(yè)。在模板臺車就位且完成擋頭板的安設(shè)后，便可開始灌注混凝土。但要提前在鋼模板臺車外表涂抹脫模劑，減少脫模時的粘力[3-5]。

灌注混凝土時，需先從臺車模板最下排的工作窗口開始灌注，在灌注至與工作窗口平齊時關(guān)閉，再從第二排工作窗口灌注，以此類推，最后在拱頂輸料管位置關(guān)閉閥門，做好封頂。

主要考慮模板臺車自振系統(tǒng)，少數(shù)部位可用插入式搗固棒輔助，模板臺架施工時采用插入式搗固捧振搗，使用插入式振搗棒遵循“快插慢拔”原則。分層灌注混凝土的層厚不宜超過振動棒長的1.25 倍，插入下層應(yīng)超過5 cm，振搗時間10～30 s。振搗棒應(yīng)等距離插入，均勻搗實全部混凝土，前后兩次作用范圍應(yīng)相互重疊，避免漏搗和過搗。表1 為混凝土灑水養(yǎng)護規(guī)定。

表1 混凝土養(yǎng)護規(guī)定

4 結(jié)語

綜上所述，隧道的施工安全與后期使用安全取決于隧道支護及襯砌的施工質(zhì)量，本文以具體工程為實例，對鐵路隧道工程的支護及襯砌施工工藝進行解析，希望可為同類施工提供參考。