高速公路隧道開(kāi)挖和初支的質(zhì)量控制

摘要：在隧道施工建設(shè)過(guò)程中，解決好開(kāi)挖和初期支護(hù)問(wèn)題，是確保隧道工程質(zhì)量、保證順利貫通的重要環(huán)節(jié)，而選擇好開(kāi)挖和初期支護(hù)的時(shí)間和方式是成功的關(guān)鍵，本文就此進(jìn)行論述。

1.施工測(cè)量

（1）按《公路勘測(cè)規(guī)范》關(guān)于洞外控制測(cè)量的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行一切必要的測(cè)量和計(jì)算工作，并應(yīng)將施測(cè)采用的方法和精度報(bào)監(jiān)理工作師批準(zhǔn)。

（2）隧道洞外控制采用三角測(cè)量，每個(gè)洞口設(shè)置三個(gè)平面控制點(diǎn)，且將控制點(diǎn)設(shè)在能相互通視，穩(wěn)固不動(dòng)，而且便于引測(cè)進(jìn)洞，能與開(kāi)挖后的洞口通視之處，盡可能避免干擾，且不會(huì)被棄碴掩埋。

（3）在放線中除公里樁、平曲線基本樁外，應(yīng)設(shè)置必要加樁;在工程實(shí)施中隧道中樁最大間距直線上不得大于10m，曲線上不得大于5m，并明確標(biāo)出用地界樁、路面和排水溝中心樁、輔助基準(zhǔn)點(diǎn)以及其他為控制正確放線的水平和垂直標(biāo)樁。

（4）保護(hù)好一切基準(zhǔn)點(diǎn)和測(cè)樁，并予以固定;如遇損壞、遺失、位移等情況，應(yīng)立即報(bào)告監(jiān)理人。

（5）隧道洞口應(yīng)設(shè)立中線樁及兩個(gè)以上的后視點(diǎn)樁和兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)，并進(jìn)行聯(lián)測(cè)，核對(duì)其是否達(dá)到精度要求。

（6）進(jìn)洞的支水準(zhǔn)點(diǎn)及導(dǎo)線點(diǎn)要及時(shí)跟進(jìn)，埋設(shè)支水準(zhǔn)點(diǎn)及導(dǎo)線點(diǎn)要考慮通視、穩(wěn)定、遺失等情況，并按照精度要求，做好計(jì)算報(bào)監(jiān)理審批。（二）、隧道的開(kāi)挖

2.隧道開(kāi)挖：

隧道ⅰ、ⅱ、ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面開(kāi)挖法;ⅳ級(jí)圍巖根據(jù)圍巖的整體性程度采用短臺(tái)階法施工，臺(tái)階的長(zhǎng)度為10-15m;ⅴ級(jí)圍巖采用超短臺(tái)階法施工，臺(tái)階的長(zhǎng)度為5-10m。ⅰ、ⅱ、ⅲ級(jí)圍巖全斷面爆破采用中空眼直眼掏槽，ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖開(kāi)挖采用斜眼楔形掏槽。ⅰ、ⅱ、ⅲ圍巖全斷面開(kāi)挖光面爆破。ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖臺(tái)階法開(kāi)挖預(yù)裂爆破，在施工中一定要控制好臺(tái)階長(zhǎng)度和爆破的方式，盡量減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，控制圍巖的變形。

隧道ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖級(jí)圍巖地段，初期支護(hù)（即系統(tǒng)錨桿裝設(shè)、網(wǎng)片的掛設(shè)、c20混凝土噴射等）完成后，再進(jìn)行下一循環(huán)開(kāi)挖，初期支護(hù)與開(kāi)挖掌子面間距在巖石較好地段5～10m，圍巖較差地段初期支護(hù)與掌子面緊跟，兩道工序平行作業(yè)。為減輕爆破時(shí)對(duì)圍巖的擾動(dòng)，周邊眼采用φ32光爆藥卷，并采用導(dǎo)爆索藥串裝藥結(jié)構(gòu)，孔口堵塞長(zhǎng)度不小于40cm。ⅰ、ⅱ、ⅲ級(jí)圍巖周邊眼間距e=40cm，最小抵抗線w=55cm，相對(duì)距離e/w=0.72，周邊眼裝藥集中度0.27kg/m。ⅳ、ⅴ級(jí)圍巖周邊間距e=30cm，最小抵抗線w=40cm，相對(duì)距離e/w=0.75，周邊眼裝藥集中度0.09kg/m。鉆爆作業(yè)時(shí)，根據(jù)地質(zhì)條件及時(shí)修正爆破參數(shù)，以期達(dá)到最佳爆破效果。鉆孔均采用自制鉆孔臺(tái)架配yt-28手持式風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)鉆孔，人工裝藥起爆。鉆爆作業(yè)按照爆破設(shè)計(jì)進(jìn)行鉆眼、裝藥、接線和引爆。如圍巖出現(xiàn)變化需要變更爆破設(shè)計(jì)時(shí)，由隧道工程師確定，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)。炮孔的裝藥、堵塞和引爆線路的連接及啞炮和盲炮的處理，均由考核合格的爆破員負(fù)責(zé)。

3.超欠挖控制

鉆爆法開(kāi)挖控制開(kāi)挖質(zhì)量，關(guān)鍵是控制好超欠挖，鉆爆施工中將采取如下措施：（1）根據(jù)不同地質(zhì)情況，選擇合理的鉆爆參數(shù)，選配多種爆破器材，完善爆破工藝，提高爆破效果。（2）提高畫(huà)線、鉆眼精度，尤其是周邊眼的精度，是直接影響超欠挖的主要因素，因此要認(rèn)真測(cè)畫(huà)中線高程，準(zhǔn)確畫(huà)出開(kāi)挖輪廓線。（3）提高裝藥質(zhì)量，杜絕隨意性，防止雷管混裝。（4）斷面輪廓檢查及信息反饋：了解開(kāi)挖后斷面各點(diǎn)的超欠挖情況，分析超欠挖原因，及時(shí)更改爆破設(shè)計(jì)，調(diào)整爆破參數(shù)，減少誤差，配專職測(cè)量工用斷面儀檢查開(kāi)挖斷面。（5）建立嚴(yán)格的施工管理：在解決好超欠挖技術(shù)問(wèn)題的同時(shí)，必須有一套嚴(yán)格的施工管理制度來(lái)保證技術(shù)的實(shí)施，為此，從進(jìn)洞前，制定嚴(yán)格的獎(jiǎng)罰制度。

斷面過(guò)渡處的開(kāi)挖隧道不同開(kāi)挖斷面及襯砌斷面變化處采用以下方法開(kāi)挖：當(dāng)大斷面變成小斷面時(shí)分界點(diǎn)留錯(cuò)臺(tái)按照小斷面直接開(kāi)挖，小斷面變成大斷面時(shí)在達(dá)到變斷面分界點(diǎn)開(kāi)始4～6m范圍逐漸向外擴(kuò)大，至設(shè)計(jì)斷面時(shí)，過(guò)渡段的欠部位采用補(bǔ)炮處理，緊急停車帶建筑限界凈寬比隧道建筑限界凈寬超出部分按設(shè)計(jì)斷面開(kāi)挖及支護(hù)。（三）、隧道初期支護(hù)初期支護(hù)主要有錨桿（系統(tǒng)藥卷錨桿和中空注漿錨桿）、超前支護(hù)、工字鋼或格柵鋼架、掛網(wǎng)、噴射混凝土五種形式。4.錨桿的施工

（1）普通藥卷錨桿采用螺紋鋼筋現(xiàn)場(chǎng)制作，即20mnsiφ22藥卷錨桿。長(zhǎng)度根據(jù)圍巖狀況及設(shè)計(jì)確定，間距不大于桿長(zhǎng)的二分之一，手持鑿巖機(jī)鉆孔，使用高壓風(fēng)吹凈鉆孔，把藥卷裝入孔中，藥卷裝入長(zhǎng)度為錨桿的三分之二，此時(shí)把錨桿裝入。

（2）中空注漿錨桿采用yt-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)推進(jìn)，鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位，鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直。水泥漿拌合均勻，隨拌隨用，灌漿時(shí)導(dǎo)管伸入孔底，邊灌漿邊抽撥導(dǎo)管，要求錨孔內(nèi)水泥漿飽滿，灌漿工作連繼不中斷，保證錨桿、水泥漿、圍巖間的粘結(jié)力。

4.超前支護(hù)

4.1超前錨桿

超前r25中空注漿錨桿r25中空注漿錨桿采用yt-28風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)推進(jìn)，鉆孔前根據(jù)設(shè)計(jì)要求定出孔位，鉆孔保持直線并與所在部位巖層結(jié)構(gòu)面盡量垂直。水泥漿拌合均勻，隨拌隨用，灌漿時(shí)導(dǎo)管伸入孔底，邊灌漿邊抽撥導(dǎo)管，要求錨孔內(nèi)水泥漿飽滿，灌漿工作連繼不中斷，保證錨桿、水泥漿、圍巖間的粘結(jié)力。在有水地段，可在附近另行鉆孔安裝錨桿或改為早強(qiáng)速凝藥包式錨桿。

4.2超前小導(dǎo)管

超前小導(dǎo)管設(shè)置在隧道進(jìn)出口段無(wú)長(zhǎng)管棚支護(hù)的ⅳ級(jí)圍巖地段，ⅳ級(jí)圍巖淺埋地段和ⅴ級(jí)圍巖地段，采用外徑42㎜，壁厚3.5㎜的熱扎無(wú)縫鋼花管，在鋼管距尾端1米范圍外鉆φ6㎜壓漿孔。鋼管環(huán)向間距按照設(shè)計(jì)要求布置，外插角控制在規(guī)范范圍內(nèi)，尾端支撐與鋼架上，控制每排小導(dǎo)管縱向設(shè)置間距及長(zhǎng)度。超前小導(dǎo)管注漿采用水泥漿液，注漿參數(shù)可通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)適當(dāng)調(diào)整。3、工字鋼鋼架和格柵鋼支撐的施工根據(jù)設(shè)計(jì)要求，工字鋼鋼架和格柵鋼支撐在洞外加工廠利用臺(tái)架按設(shè)計(jì)加工制作成型，洞內(nèi)安裝在初噴混凝土之后進(jìn)行，與定位鋼筋焊接。鋼拱架間縱向用鋼筋連接為一體，鋼架間以混凝土噴平。鋼架拱腳必須放在牢固的基礎(chǔ)上，架立時(shí)垂直隧道中線，架設(shè)時(shí)中線、高程和垂直度由測(cè)量技術(shù)人員嚴(yán)格控制，并將系統(tǒng)藥卷或中空錨桿與鋼架焊接連為一體。

4.3掛鋼筋網(wǎng)片

（1）鋼筋網(wǎng)片采取現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一制作，所用材料的質(zhì)量和規(guī)格應(yīng)符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

（2）采用雙層鋼筋網(wǎng)時(shí)，第二層鋼筋網(wǎng)應(yīng)在第一層鋼筋網(wǎng)被混凝土覆蓋后鋪設(shè)。

（3）要嚴(yán)格控制網(wǎng)格尺寸、鋼筋保護(hù)層厚度、與受噴面的間隙等。

（4）鋼筋網(wǎng)與錨桿或其他固定裝置連接牢固，噴射混凝土?xí)r不得晃動(dòng)。5、濕噴混凝土（1）采用濕噴法施工，分初噴、復(fù)噴和終噴（保護(hù)層）三階段進(jìn)行，噴射機(jī)選用濕噴機(jī)，所用材料需先自檢并經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)認(rèn)可后方可使用。（2）砂選用顆粒堅(jiān)硬、干凈的中、粗砂。

（5）速凝劑、減水劑、粘稠劑等外加劑均選擇質(zhì)優(yōu)、性能優(yōu)良的產(chǎn)品。速凝劑在使用前，做與水泥的相容性試驗(yàn)及水泥凈漿凝結(jié)效果試驗(yàn)。

（6）施工配合比按現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整確定。

5.結(jié)束語(yǔ)

在隧道施工建設(shè)過(guò)程中，解決好開(kāi)挖和初期支護(hù)問(wèn)題，是確保隧道工程質(zhì)量、保證順利貫通的重要環(huán)節(jié)，而選擇好開(kāi)挖和初期支護(hù)的時(shí)間和方式是成功的關(guān)鍵。因此，對(duì)隧道開(kāi)挖及支護(hù)進(jìn)行研究和探討具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1]、《隧道工程》覃仁輝主編。重慶大學(xué)出版社"2005

[2]、《隧道及地下工程》"關(guān)寶林、國(guó)兆林主編

[3]、劉仁旭，汲紅旗;公路隧道的光面爆破[j];公路;2005年10期