引洮供水二期工程較差圍巖隧洞施工中的安全支護分析

甘成功

摘要：因為在引洮供水二期工程中隧洞沿線較常遇到Ⅳ、Ⅴ類圍巖，所以必須要做好其安全支護工作，以確保整體隧洞施工的安全與進度。所以，文將結合引洮供水二期工程具體施工實例，對較差圍巖隧洞施工中的安全支護施工方法與技術進行分析與探討，以供參考。

關鍵詞：引洮供水二期工程；較差圍巖隧洞；施工；安全；支護

一、工程概述

引洮供水工程是以已建成的九甸峽水利樞紐為水源，從洮河流域調水到嚴重干旱缺水的甘肅省中部干旱地區11個國家扶貧重點縣，解決該地區極其困難的城鎮生活和工業用水、農村人畜飲水、農業灌溉和生態用水的大型調水工程。引洮供水二期工程供水范圍為定西市安定區、隴西縣、通渭縣，白銀市會寧縣，天水市武山縣、甘谷縣、秦安縣及平涼市靜寧縣4市8個縣區97個鄉鎮1692個行政村，供水縣城4個（通渭、會寧、秦安、靜寧），建設內容包括1條總干渠，長95.091km；6條干渠（四～九干渠）及2條分干渠，總長299.968km（其中：干渠總長254.719km，分干渠總長45.249km）；18條供水管（渠）線，總長176.471km（包含三座加壓提水泵站）。我公司承建第1標段

二、引洮供水二期工程較差圍巖隧洞施工中的安全支護

K0+020～K0+480隧洞沿線Ⅳ、Ⅴ類圍巖占的比例較大，為防止隧洞在施工開挖過程中出現塌方，所以需要采取安全支護來確保施工安全。在本標段工程中常用的支護方式主要有系統錨桿和隨機錨桿、噴混凝土和網噴混凝土，小導管預注漿、鋼拱架和鋼支撐等強支護。

（一）普通錨桿施工

一般情況下，砂漿錨桿施工工藝流程主要為布孔定位→鉆孔→沖洗、檢查→注漿→插錨桿。第一，在實際施工過程中，錨桿預先在洞外按設計要求加工制作，錨桿臺車造孔，采取人工方式進行安裝。其中需要注意是，務必要根據設計參數來實施錨桿鉆孔，確保其與標準要求相符后，采取高壓風水將孔內粉塵以及污水清除干凈。在埋設錨桿過程中需要使用“水泥基藥卷錨桿”開展作業，首先使用注漿機來注滿孔內砂漿，其次，使用鉆機來對錨桿進行沖擊，且慢慢插入錨桿，隨后堵塞孔口。

第二，實施掛網施工。掛網一般在先噴混凝土一次后施工。鋼筋網編織采用現場編織，先按2～3m間距編織縱向和橫向鋼筋，與錨桿焊在一起，再按設計的網格間距編織縱向和橫向鋼筋，鋼筋網用扎絲捆扎。鋼筋網與巖面間設墊塊，保證噴護時將鋼筋網全部包裹起來。掛網驗收后，及時噴混凝土覆蓋。

（二）噴射混凝土施工

第一，在正式開始施工前需要開展外加劑、材料試驗。在開展作業前，需要嚴格試驗將要使用的錨桿、外加劑以及膠凝材料，確保材料質量達標后方可以將其投入到施工當中。第二，完善相應準備工作。確保準備齊全所需供水、供風管路，照明、通風設備，噴射機以及施工材料等都以到位，且經過檢查與試運行后確保其性能良好。第三，采取高壓風水槍來對現場噴射面進行沖洗與清理。如若噴射面存在滴水部位，則需要將導水管進行埋設用以確保排水通暢。處理完成后需要將實際噴射厚度標志進行埋設。第四，實施噴射混凝土作業。通常采取的是干噴法來進行，與拌合樓處拌制噴射料，且用自卸汽車將其運輸到作業現場。往噴射嘴中添加粉狀速凝劑，且按照由下至上的順序來分段分片進行混凝土噴射，控制每次噴射厚度在35cm范圍內，確保在上一層混凝土終凝后方可實施下一層作業。且在二次噴射前先用風、水清洗噴射面，噴射作業緊跟開挖作業施工。噴混凝土初凝3小時后再使用120型的挖掘機開挖。

（三）注漿錨桿施工

第一，在對錨桿進行布設過程中務必要切實根據設計圖紙來進行，在鉆孔時需要采取鑿巖機或是錨桿臺車來完成，成孔后實施清孔作業。往孔底插入安裝好錨頭的中空注漿錨桿，且將螺母、墊板以及止漿塞安裝完畢，隨后與注漿管聯結，在尾部采取注漿泵往孔內注漿，通常是使用水泥砂漿作為漿液，把控注漿壓力在0.31.0MPa范圍內，由上至下逐根進行注漿。注漿完畢后往鉆孔內塞入止漿塞，且采取速凝水泥封孔。第二，為了有效避免串漿情況出現，則能夠進行跳大施工，也就是先對奇數孔序進行施工，然后在對偶數孔序進行施工。第三，如若有串漿清空出現，則可以采取分漿器，采用相同注漿泵來對數根錨桿進行注漿，需要同時完成注漿孔和串漿孔注漿工作。第五，如若出現大量漏漿情況出，則應當要堅持如下原則來實施處理：采用低壓、濃漿、限流、限量、間歇注漿的方法進行灌注或注入其他充填料先堵大通道再采取第一種方法進行處理。

（四）超前小導管施工

本工程Ⅴ類圍巖采用I16鋼架配合超前小導管支護。導管采用Φ42無縫鋼管，每節長度為3m，其打設仰角為7°～9°，小導管前端做成尖錐形，尾部焊接Φ12鋼筋加勁箍，管壁每隔15cm梅花形鉆眼，眼孔直徑6～8mm，尾部30cm作為不鉆孔的止漿段。成孔后將小導管按設計要求插入孔中，外漏20cm支撐于開挖面后的鋼架上與鋼架同時構成預支護體系。開挖掌子面根據開挖地質條件采用噴C20混凝土進行封閉，噴射厚度5cm。在實施鉆深孔操作過程需要注意以下幾點內容：1）使用液壓鉆孔臺車施鉆深孔，使用鉆桿長度為4.3m。鉆孔孔徑大于鋼管孔徑3～5mm選擇鉆桿。鉆孔時隨著孔深的增長，需要對回轉扭矩、沖擊力及推力進行控制和協調，嚴格控制推力；2）為了確保鉆桿接頭有足夠的強度、剛度和韌性，鉆桿聯接套應與鉆桿同材質，兩端加工成內螺扣，聯接套的最小壁厚≥10mm。為防止鉆桿在推力和振動力的雙重作用下，上下顫動，導致鉆孔不直，鉆孔時，應把扶直器套在鉆桿上，隨鉆桿鉆進向前平移。3）臺車就位固定后，由測量工站在臺車臂托籃上準確畫出鉆孔位置。

三、結語

通過引洮供水二期工程施工實踐發現，對于較差圍巖隧洞施工中采取普通錨桿、噴射混凝土、注漿錨桿以及超前小導管等安全支護施工能夠有效確保掘進與施工的安全與效率，但是在實際施工過程中，還需要能夠結合具體地質情況來采取相應安全支護方式。

參考文獻：

[1]白濤.引洮供水隧洞工程出口段開挖及支護技術[J].山西水利科技，2012（2）：4749.

[2]王順平.引洮供水工程隧洞襯砌加固研究[J].河南農業，2016（11）：9293.