紅山一號隧道洞口加強段施工分析

摘要：本文根據具體隧道工程，對隧道洞口加強段施工進行了分析，包括施工方案、施工工藝及施工保證措施.為廣大施工人員提供參考.

關鍵詞：洞口加強段 施工工藝 保證措施

1 工程簡介

新建蘭新鐵路第二雙線是國家重點工程項目，蘭州至西寧段站前工程LXS-3標段DK146+120-DK146+305紅山一號隧道位于青海省樂都縣境內，全長185m.隧道地層主要為第四系上更新統風積砂質黃土，沖積砂質黃土、粗圓礫土及上第三系中新統砂巖夾礫巖夾泥巖.

2 洞口加強段施工方法

2.1 施工方案

洞口加強段圍巖采用單側壁導坑法施工.因隧道進出口圍巖較差，確保施工安全首先在施工砼套拱，作為長管棚導向墻，套拱內設I20工字鋼支撐并與管棚焊接在一起.超前大管棚采用φ127×45mm熱軋無縫鋼管大管棚，管棚長35m，環距0.5m.洞口加強段避開雨季施工，為確保圍巖穩定性以人工風鎬開挖為主，小型挖掘機開挖為輔.左側壁開挖，上段面臺階領先下臺階1.5-3m，上臺階開挖時每循環進尺0.75m左右，拱部和中壁墻開挖后及時初噴砼4cm封閉圍巖然后型鋼拱架、掛網、打徑向系統錨桿再噴砼至設計厚度.為減小下臺階開挖時因拱部初期支護拱腳懸空引起下沉，下臺階邊墻和中壁墻交錯開挖落底，初期支護拱腳部位設鎖腳錨桿加固，單側邊墻及中壁墻開挖后立即初噴砼4cm封閉邊墻圍巖，然后接長邊墻和中壁墻型鋼拱架、掛網、打錨桿再噴砼至設計厚度.右側壁開挖，上臺階開挖時每循環進尺0.75m左右，拱部開挖后及時初噴砼4cm封閉圍巖，然后立型鋼拱架、掛網、打徑向系統錨桿，再噴砼至設計厚度.下臺階開挖后立即初噴砼4cm封閉邊墻圍巖然后接長鋼拱架、掛網、打錨桿，再噴砼至設計厚度.拆除中壁墻臨時支護后及時施作仰拱初期支護以利于初期支護的整體受力.

2.2施工工藝

套拱及超前大管棚，在復合式襯砌外施工砼套拱，套拱縱向長0.8m作為長管棚導向墻，套拱內設41個φ150孔口管和I20工字鋼支撐，孔口管和I20工字鋼支撐焊接在一起.超前大管棚采用φ127×45mm熱軋無縫鋼管大管棚，管棚長35m，在管壁上間隔20cm按梅花形鉆φ20mm孔.環向間距50cm，仰角1°方向與線路中線平行.

左側壁上臺階開挖，確保圍巖穩定性，以人工風鎬開挖為主，輔以小炮松動爆破，每循環進尺0.75m.左側壁上臺階中壁墻臨時支護及側壁支護，側壁和中壁墻開挖后及時初噴砼4cm封閉圍巖然后型鋼拱架、鎖腳錨桿、掛網、打徑向系統錨桿再噴砼至設計厚度.

左側壁下臺階開挖，左側壁下臺階開挖以反鏟挖掘機開挖為主，人工開挖邊墻和中壁墻為輔，每循環進尺1.5m.左側壁下臺階中壁墻臨時支護及側壁支護，左側壁下臺階開挖后立即初噴砼4cm封閉邊墻圍巖，然后接長邊墻和和中壁墻型鋼拱架、鎖腳錨桿、掛網、打錨桿再噴砼至設計厚度.邊墻型鋼拱架、拱部型鋼拱架和仰拱型鋼拱架對應連接，螺栓接后焊接加固.

右側壁上臺階開挖，方法同左側壁上臺階開挖.右側壁上臺階側壁支護，側壁開挖后及時初噴砼4cm封閉圍巖，然后型鋼拱架、鎖腳錨桿、掛網、打徑向系統錨桿，再噴砼至設計厚度.側壁型鋼拱架與左側壁型鋼拱架對應連接，螺栓接后焊接加固.

右側壁下臺階開挖，方法同左側壁下臺階開挖.右側壁下臺階側壁支護及仰拱初期支護，右側壁下臺階開挖后立即初噴砼4cm封閉邊墻圍巖然后接長邊墻和中壁墻型鋼拱架與仰拱型鋼拱架形成封閉、鎖腳錨桿、掛網、打錨桿再噴砼至設計厚度.邊墻型鋼拱架、拱部型鋼拱架和仰拱型鋼拱架對應連接，螺栓接后焊接加固.

中壁墻臨時支護拆除，左側壁型鋼拱架、右側壁型鋼拱架和仰拱型鋼拱架形成封閉后即可以拆除中壁墻臨時支護.仰拱、矮邊墻及電纜溝混凝土澆筑，仰拱及矮邊墻混凝土澆筑與掌子面距離控制在20m以內，每5-10m施作一次，人工清底，仰拱填充分左右半幅施工，每段連續填充10-20m.

二次襯砌澆筑，二次襯砌根據圍巖量測結果及時施作確保圍巖穩定.二次襯砌采用全斷面液壓襯砌臺車整體澆筑施工.

2.3 掘進作業循環時間安排

根據掘進作業循環圖，完成一個循環需30h，施工時左側壁與右側壁開挖平行作業，以加速進度.考慮施工過程中可能的干擾，每天完成1.4循環，進尺1.0m.每月確保28個有效工作日，月進尺確保開挖折合成洞28m.

3洞口加強段施工措施

本隧道洞口加強段根采用超前大管棚預支護施工措施.

3.1 施工準備

采用鉆機施鉆，大管棚施工準備工作主要包括鉆機保養和試運轉、封閉掌子面、測量放樣布孔和孔位插釬標記及及鋪設鉆機走行軌等.

3.2混凝土套拱施工

超前大管棚施工前先把混凝土套拱開挖出來，將以加工好I20套拱鋼支撐2榀，焊接在Φ22鎖腳錨桿上焊接一定要牢固；鋼支撐與鋼支撐間采用Φ22鋼筋作為連接筋，環向間距1.0m；待套拱鋼支撐定位完畢后在鋼支撐上進行L=0.8m，Φ150mm孔口管定位；孔口管分布在已定位好鋼支撐上，Φ16固定筋與孔口管、20b工字鋼拱采用雙面焊接，焊縫長度不小于80mm，環向間距50cm.導向管采用φ150mm熱軋無縫鋼管，壁厚4.5mm，長度為0.8m，共41根，布置在隧道拱部180度范圍內，為保證鉆孔方向孔方向準確相鄰鋼管方向誤差不超過2cm，角度誤差不超過0.1度.

3.3大管棚加工

采用φ127×4.5mm熱軋無縫鋼管大管棚，管棚長35m，鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊接φ10加筋箍，在管壁四周鉆2排φ20mm的壓漿孔，間隔20cm按梅花形布置.

3.4封閉掌子面、鉆孔

噴射C25混凝土封閉掌子面，保證鉆孔時套拱穩定、不偏移、不沉降；準備工作完成，鉆機就位后開始鉆孔，鉆孔直徑Ф150mm，鉆孔深度為35m，鉆桿長1m，逐節接長直至鉆完為止，鉆孔順序自上至下施工.

3.5大管棚安裝

施工中鉆孔方向、位置均用測量儀器測定并用測斜儀測定鋼管的偏斜度及時糾正，以免影響開挖和支護.大管棚每鉆完一孔，立即進行該孔裝管以防塌孔；在裝管前第一節必須做成錐形以便于更好的裝管.

管棚接頭采用絲扣連接，絲扣長為15cm，相鄰管棚接頭至少錯開1m，接頭在同一截面上不超過50%；為鋼管接頭錯開進行編號，奇數管棚第一節鋼管6m，偶數鋼管第一節鋼管3m；裝管時管與管間絲扣要上滿然后用鉆機頂進逐節接長，依次頂進至到位為止，注漿前用抹布將管口堵住.

3.6鋼筋籠安裝、注漿

上部管棚鉆孔、裝管完畢后插入鋼筋籠，灌注30號水泥砂漿，增加大管棚的剛度及承載力.鋼筋籠采用φ50壁厚4.5mm無縫鋼管作為固定環，外焊4根Φ22鋼筋，分節加工，焊接安裝.

4 結論

本文對某隧道工程洞口加強段施工進行分析，在工程實際中只有按照設計方案進行，科學合理的編制施工組織計劃才能保證工程順利完工.

參考文獻

[1]《公路隧道施工技術規范》（JTG F60－2009）.

[2]《公路隧道施工技術細則》（JTG/T F60-2009）.

[3]《公路工程質量檢驗評定標準》(JTGF80/1-2004).

[4]《錨桿噴射混凝土支護技術規范》(GB 50086-2001).

[5]《公路工程施工安全技術規程》（JTJ076－95）.

[6]《混凝土泵送施工技術規程》（JGJ/T10-95）.