板巖隧道的施工控制與管理探討

冉小兵

（貴州省高速公路開發總公司，貴州 貴陽550000）

1 板巖隧道開挖

板巖隧道施工應遵循“短開挖、少擾動、強支護、實回填、嚴治水、勤測量”的施工原則；宜采用短臺階或分部開挖（留核心土）法，初期支護應緊跟開挖面，特殊地段采用雙側壁導坑或CRD法施工，圍巖開挖后不能暴露時間過長，防止圍巖周壁風化至內部，掩體松弛加快發生塌方。

1.1 隧道開挖施工工藝流程

管棚作業－洞室開挖-初噴4-6cm厚混凝土－鋪設鋼筋網－架立鋼拱架－錨桿作業－噴射混凝土至設計厚。

1.2 對于Ⅳ、Ⅴ級圍巖地段，隧道開挖嚴格按照預留核心土七步流水作業法施工，上導坑開挖進尺以1-2榀鋼拱架間距為宜。

上半斷面開挖應預留2-3m的核心土，并嚴格控制拱部開挖，嚴謹欠挖，避免超挖。下半段面開挖應采用先拉中心槽（中心槽不宜超過8m），在沒有做中導支護前，堅決不允許拉中槽；左右測馬口開挖交錯施工距離應大于5.0m；并嚴格控制開挖進尺，嚴禁長距離開挖。

1.3 對于洞口Ⅵ級圍巖地段，宜采用雙側壁導坑先墻后拱礦山法施工，部分開挖減少了每個導坑的跨度，有利于增強坑道圍巖的相對穩定，易于進行局部支護，同時也有利于提前探明地質情況，便于及時處理或變更施工手段。

1.4 刷坡進洞階段，在滿足正常施工空間和土體自身穩定的情況下，拱頂以下曲墻之外應保留一部分土體，作為仰坡擋土平衡塊，有利于洞身安全穩定。

1.5 對于掌子面出水量大，超挖較嚴重的情況應采取下述措施解決隱患：在開挖結束之后，立即在巖面敷設一層鋼筋網，鋼筋網緊貼巖面設置，用鋼管、方木等臨時性支撐頂緊，然后初噴混凝土，達到初噴設計厚度，然后架立鋼拱架，施作初期支護。

1.6 掌子面距仰拱最大距離不超過30m，仰拱距二襯最大距離不超過30m（如果地質條件變差，則施工步距必須進一步縮短）。

1.7 采用激光斷面儀對開挖斷面進行測量，這種技術為加快測量及控制開挖斷面的形狀、尺寸、表面平整。超挖、欠挖等指標提供了幫助。

2 初期支護

2.1 對于松散地層和淺埋段隧道宜采用超前管棚預先支護

超前大管棚作業前，應先標出開挖線并對管位按設計要求進行布眼。超前大管棚的連接，優先考慮絲扣連接，也可以采用套管焊接，不允許對焊后管棚直接使用。

為確保管棚的外插傾角能滿足規范要求，第二循環管棚需預留工作室。具體為：距第二循環管棚末端4m處，開始將鋼拱架按0-30cm線形逐漸抬高，這樣給第二循環管棚作業創造一個4m長、0.3m高的三角形空間，便于鉆機作業。在兩環節接頭設計高度上增設以榀鋼拱架與管棚尾端焊接，前后兩循環管棚搭接應滿足設計要求直徑89的管棚搭接長度不小于1.5m，預留工作室先以噴射混凝土噴成弧形面，其余部分待二襯時用襯砌混凝土補平。

2.2 超前小導管

在前一環鋼拱架的中隔板上環向布置注漿眼。按布置的注孔位置焊穿隔板鉆孔（外插角可根據拱架間距調整），完成后將導管頂入巖層。

管口止漿封堵：導管打入后用塑膠泥封堵孔口導管于孔壁間隙，并在導管附近及工作面噴混凝土，以防工作面上巖土坍塌，同時作為注漿止漿巖墻。

壓注漿液：注漿壓力控制在0.5-1.0MPa，注漿達到設計注漿量和注漿壓力時要結束注漿，切不可盲目加壓。注漿過程中要隨時觀察注漿壓力，分析注漿情況，防止堵塞、跑漿，做好注漿記錄，以便分析注漿效果。

2.3 鋼拱架架立質量控制

鋼拱架架立質量應控制好6個方面的問題：①鋼拱架的標高；②鋼拱架的橫向尺寸；③鋼拱架的垂直度；④鋼拱架的連接螺栓；⑤鋼拱架各單元連接處松散物及虛渣的處理；⑥鋼拱架的間距。各洞口安裝鋼拱架必須做到標高、寬度尺寸標準，上中下段鋼拱架連接弧度圓順，架立后必須進行測量核對，確保各項數據符合設計要求。鋼拱架應于圍巖緊密相貼，如不能緊貼時，應按規范要求，用高標號混凝土預制塊填塞頂實，其點數單側不得小于8個接觸點，以確保其整體受力。掌子面附近的鋼拱架外露（鋼拱架的噴射不能噴滿，可留5cm厚左右，以便隨時檢查鋼拱架、錨桿的作業質量和數量）數米，最大不超過2m鋼架之間的縱向連接筋設于拱架內緣；連接筋環向間距及長度，嚴格按設計要求施工，便于與下一榀鋼架連接，同時要求鋼拱架的縱向按章間距誤差不超過±4cm。

2.4 錨桿施工質量控制

2.4.1 鎖腳錨桿和鎖腳小導管

鎖腳錨桿和鎖腳小導管在黃土隧道施工中的作用非常關鍵，必須按設計長度、數量隨鋼拱架的作業及時跟進。鎖腳錨桿要在端頭加工成L型彎鉤焊接在鋼拱架上，確實起到鎖腳作用，防止鋼拱架下沉過大。

2.4.2 系統錨桿

為了確保系統錨桿沿法線方向布設，系統錨桿的工作臺可放在上導坑核心土的后面，系統錨桿作業必須在初次噴射混凝土后進行，且一定要使用墊板，墊板焊接在鋼拱架的腹部，以便加強鋼拱架的穩定性，提高其剛度；系統錨桿的設置及噴射混凝土達到設計厚度的斷面與掌子面的最大距離不超過6m。

系統錨桿可以在數量不變的情況下，增大環向間距；減小縱向間距；錨桿必須與鋼拱架焊接，系統錨桿的注漿必須按照設計要求達到注漿壓力。

2.5 鋼筋網工程質量控制

鋼筋網片必須嚴格按設計要求先在洞外定型加工，且每片加工面積不宜小于1m2，然后在洞內安裝，且相互之間的搭接長度不應小于5cm。鋼筋網應隨受噴面的起而鋪設，在施工前需要初噴4-6cm厚混凝土形成鋼筋保護層，但對于馬蘭黃土，初噴混凝土是不現實的。

2.6 噴射混凝土質量控制

噴混凝土前試驗人員一定要做好配合比控制，同時現場抓好混凝土施工操作。噴射混凝土時，速凝劑的添加要均勻，噴射混凝土一定要分層噴射，噴射混凝土的平整度要求不超過5cm。噴射混凝土應采用硬質潔凈的中砂和粗砂，細度模數宜大于2.5。速凝劑使用前應做速凝效果試驗，要求初凝不超過5min，終凝不超過10min。噴射混凝土中的骨料應不小于40%。噴射混凝土必須表面平整、圓順；不合格處打鑿后補噴平整，尤其是上、中導和中、下導接茬部位。嚴格按2m靠尺進行量測，確保平整度達到要求，拱部噴射混凝土必須回填密實，不得有空洞。

3 仰拱施工質量控制

3.1 隧道防水

排水半管。排水半管在無水地段每5m設一道，富水地段應根據滲水痕縫加密。在噴射混凝土中打孔，將水引出后用半管排走。排水半管用高標號水泥砂漿包裹密實或用灰漿噴射密實，待初凝后再澆筑二次襯砌混凝土，保證不滲漏水。

防水板搭接長度不得小于8cm，搭接部分的焊接寬度不得小于2.5cm；在粘貼防水板時若發生熱熔破壞，將破壞地方重新補貼，確保防水板的整體性和防水性。

3.2 二次襯砌

為確保二次襯砌的密實度和外觀質量，應在模板臺車上加設附著式振動器，并按設計要求在拱頂布設縱向注漿花管，緊貼初期支護混凝土面，孔位向上，在二次襯砌混凝土外留注漿孔。同時應加強對襯砌臺車的支撐，為防止模板臺車整體上浮，可采用地錨，或在已完工的襯砌上預留鋼筋，錨固模板。對臺車各部位螺栓進行全面檢查，變形較大應打磨，修正模板，同時對模板表面進行全面清理。

為避免二次襯砌施工中的收縮裂縫，除嚴格控制混凝土塌落度外，還需要對其拌和時間、振搗時間嚴格要求。為防止混凝土離析，混凝土垂直落距不得大于1.2m，混凝土拌和站操作人員。

[1]吳程輝.強富水板巖隧道防排水施工技術[J].貴州工業大學學報(自然科學版)，2008-05-15.