“鋼筋網支護方法”在破碎型小型隧洞開挖中的應用

梁勁松

（湖南華緯水電工程公司 常德市 415000）

前 言

小型隧洞開挖在中小型水庫除險加固工程中經常遇到，而破碎型小型隧洞開挖常用的木材支護方法，安全性非常差，施工過程中很多危險難以預測和避免，遇到塌方嚴重時，會嚴重影響施工進程，而且挖掘方法陳舊，經過不斷摸索，在嘗試了多種支護方法以后，我們在實踐中探索出了一種鋼筋網支護方法，這種支護方法具有安全性大，能加大隧洞的永久支撐效果，不影響壩頂交通通行，能加快施工進度，提高工程質量等優點，是經過實踐檢驗的小型破碎型隧洞開挖的最佳支護方法。下面以紅旗水庫除險加固工程北涵隧洞開挖為例，加以說明。

紅旗水庫位于常德市鼎城區白合山鄉肖伍鋪境內，距常德市城區22 km，紅旗水庫修建于1958年，總庫容1190 萬m3，是一座以灌溉為主，兼顧防洪、養殖的中型水庫。紅旗水庫除險加固工程于2007年10月24日開工，2007年11月16日開始進行北涵隧洞開挖，掘進分進出口兩端同時進行。由于北涵隧洞的上方是一條壩頂公路，關系到肖伍鋪村3個村民小組近400 人的出行問題，整個施工期間都不能中斷交通，而壩頂車輛特別是載重車輛的通行所產生的震動，對隧洞開挖造成不利影響。11月23日，進口段掘進至8 m，出口端掘進至10 m 左右，兩端隧洞洞頂均出現較大面積塌方，嚴重威脅著施工人員的生命安全，施工無法進行，經業主、監理和施工單位共同研究決定停工。隨后業主邀請設計單位的地質專家到現場勘察，并于11月27日召開了“北涵隧洞施工方案專題會議”，按照會議要求，項目部先后邀請湖南省地質局四一三隊具有豐富實踐經驗的老專家和具有豐富施工經驗的福建隧洞施工隊到現場研究討論，形成了一致意見，即采用“鋼筋網支護方法”。項目部隨即按該方法組織施工隊施工，隧洞掘進進展十分順利，在不中斷壩頂公路交通通行的情況下，經過28天連續施工，安全、順利地完成了該隧洞的掘進任務，隨后順利完成了隧洞的混凝土澆筑襯砌，從而保證了整個除險加固工程任務的按時完成。

1 鋼筋網支護方法和程序

（1）邊掘進邊及時支護，每掘進1.0 m 左右立即進行支護。

（2）先將鋼絲網制作成半圓形，即與洞頂形狀一致，用制作好的半圓形鋼絲網托住洞頂。

（3）鋼絲網下面順洞軸線方向每隔15 cm 放置一根Φ12 鋼筋，托住鋼絲網。

（4）用Φ25 鋼筋制作成拱型，順洞壁支撐在Φ12鋼筋下面。

（5）因為洞底土質較軟，兩邊用10 mm 厚鋼板做底板支撐，并在鋼板上焊一根20 cm 長的Φ25 鋼筋與Φ25 拱形鋼筋搭接。

（6）用液壓千斤頂將Φ25 拱形鋼筋向上壓緊，再與底部鋼板上的搭接鋼筋焊接。

（7）最后將Φ12 鋼筋與Φ25 拱形鋼筋焊接，這樣洞頂土的壓力通過鋼絲網傳遞到Φ12 鋼筋上面，再傳遞到Φ25 拱形鋼筋上，并最終落在底部鋼板上，從而形成完整的洞內支護。

2 鋼筋網支護示意圖（附圖）

附圖 鋼筋網支護圖

3 鋼筋網支護所需材料（按洞身48.0m 計算）

（1）Φ25 鋼筋：243 根×6 m×3.85 kg×1.05=5 894 kg

（2）Φ12 鋼筋：34 根×48 m×0.888 kg×1.05=1 522 kg

（3）10 mm 鋼板：0.15 m×48 m×0.01 m×2×7 800 kg/m3×1.05=1 179 kg

（4）鋼絲網：2 m×48 m=96 m2

4 施工方案

如附圖鋼筋網一般都呈橫豎分布，這樣能夠大大加強支護的力度，保證安全性，鋼筋支護不會像那些一般支護一樣沒有超前預支護，一般按“短進尺，低爆破，強支護”的原則進行，像我們之前設計的都是V 型圍巖，這種方法安全性不太好，采用光面爆破，支護一般采用梅花形態分布，沒有鋼筋網支護牢靠，鑒于此我們做出了一些調整，即用鋼筋網在底部加以固定，頂部鋪設必須嚴格按照巖面起伏來設定，要保證緊貼巖面，緊固主要部位。

5 鋼筋網支護方法的優、缺點

（1）鋼筋網支護方法對施工人員在掘進過程中的生命安全能起到很好的保護作用，并能保證隧洞澆筑混凝土時的施工安全，減少了施工過程中危險的發生。

（2）鋼筋網支護方法能保證隧洞掘進不間斷施工，大大加快了施工進程，確保施工工期不受影響。

（3）鋼筋網支護方法不中斷壩頂公路交通，不影響村民出行和貨物運輸，不影響主壩和溢洪道材料運輸。

（4）鋼筋網支護所用鋼筋能對隧洞永久襯砌起到重要支撐作用，從而確保隧洞完工后更加安全。

（5）鋼筋網支護方法費用較大，增加了施工成本。

6 質量保證措施

（1）對設計方案進行更改和完善，合理分配好施工人員的各項活動，解決設計過程中出現或者可能出現的各項問題。

（2）嚴把質量關，對施工過程中的各事項進行監督管理，實施動態控制。制定一套可行的管理方案，定時召開員工會議，及時發現存在的問題并加以解決。

（3）施工過程中的每一道工序都有可能是影響總體格局的一個重要因素，所以我們要從每一個細節著手，全過程監控，在實施過程中，如果發現有更好的方法和技術及時提出，并應用到各項生產中去。

（4）鋼筋網支護方法雖說比其他的支護方法更可行、更安全，但是它的成本費用卻要比一般的支護方法高得多，在這一方面企業還得要做好預算，盡量拿出一套切實可行的方案。

（5）鋼筋網支護的方法雖說具有很強的安全保證，可是監測環節還是必不可少的，要嚴格做好監測工作，配備精密儀器，培養優秀的監測人員，做到萬無一失。

（6）鋼筋網支護方法還算是一種比較新穎的支護方法，它需要優化的施工方案，輔以優良的施工人員才能夠做到最好。在保證施工進度的同時，施工人員可以集思廣益，不斷完善施工方案和施工工藝。

[1] 劉傳玲. 新集隧道的處理改造[J]. 隧道修整處理工序，2008，27（2）：1-6.

[2] 梁天成. 隧道施工處理技術和鋼筋網支護的使用方法[M].北京：科學出版社，2013.