小斷面隧道開挖及初支施工方法

鐵路小斷面隧道施工作業(yè)面全面開展比較困難，通過合理的施工方法，壓縮各工序銜接時(shí)間，保證工序施工平行作業(yè)。

施工工藝和方法

1.正洞開挖

（1）施工工序

上臺階開挖拱部→拱部初期支護(hù)：初噴混凝土封閉、掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿和鋼架、復(fù)噴混凝土→

下臺階開挖→邊墻初期支護(hù)：初噴混凝土封閉、掛鋼筋網(wǎng)、安裝錨桿和鋼架、復(fù)噴混凝土

（2）施工方法

上臺階開挖采用6臺YT-28鑿巖機(jī)鉆眼，塑料導(dǎo)爆管非電起爆系統(tǒng)，毫秒微差有序起爆，預(yù)留光爆層爆破。下半斷面采用8臺YT-28鑿巖機(jī)鉆眼，光面爆破。上臺階由CAT200挖掘機(jī)扒碴，下臺階采用挖掘機(jī)配合裝載機(jī)裝碴，自卸汽車運(yùn)碴。上臺階開挖較下臺階超前4～6m，開挖后及時(shí)施作噴錨支護(hù)，下臺階開挖后仰拱施工緊跟。

施工中合理調(diào)整工序，實(shí)行“鉆爆、裝碴、運(yùn)輸”機(jī)械化一條龍作業(yè)。

（3）施工注意事項(xiàng)

A.開挖采用光面爆破，一次進(jìn)尺控制在0.8m左右；

B.格柵拱架安裝就位后與拱腰、拱腳、鎖腳錨桿、徑向錨桿焊接牢靠，如遇拱腳位于軟弱圍巖上時(shí)，則應(yīng)加強(qiáng)拱腳處理，采取支墊澆筑墊腳混凝土。勤量測拱頂下沉、周邊收斂。

C.下臺階開挖為保證一次支護(hù)鋼拱有可靠的支撐力，施作鎖腳錨桿，一次開挖控制在3m之內(nèi)。

2.隧道開挖光面爆破的施工工藝

（1）爆破器材的選用：起爆雷管選取用非電毫秒雷管。掏槽眼、掘進(jìn)眼選用大藥卷。周邊眼選用小藥卷及導(dǎo)爆索。

（2）掏槽方式：根據(jù)洞內(nèi)圍巖的地質(zhì)特性，選用直眼掏槽法。光面爆破施工工藝框圖（見圖）。

（3）光面爆破的主要參數(shù)：

光面爆破參數(shù)表

巖石類別周邊眼間距E

（cm）周邊眼抵抗線W

（cm）相對距離

E/W裝藥集中度

q（kg/m）

極硬巖55～7060～800.7～1.00.30～0.35

硬 巖45～6560～800.7～1.00.20～0.30

軟質(zhì)巖35～5045～600.5～0.80.07～0.12

施工前根據(jù)圍巖級別情況進(jìn)行施工區(qū)段的鉆爆設(shè)計(jì)，進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，對風(fēng)鉆臺數(shù)明確分工、分區(qū)，依據(jù)爆破效果及時(shí)調(diào)整各項(xiàng)參數(shù)。

（4）裝碴運(yùn)輸

隧道洞內(nèi)出碴采用挖掘機(jī)排險(xiǎn)扒碴，裝載機(jī)收碴配合，自卸汽車運(yùn)輸。襯砌臺車采用中空式，出碴車可直接從襯砌臺車下部通過，洞內(nèi)棄碴按要求運(yùn)往指定碴場并防護(hù)。派專人對運(yùn)輸?shù)缆愤M(jìn)行養(yǎng)護(hù)、灑水維修，以保證出碴正常進(jìn)行。洞內(nèi)出碴防塵采用通風(fēng)機(jī)輔以噴水水幕降塵法進(jìn)行。

3. 超前支護(hù)

（1）超前支護(hù)措施為：φ42超前注漿小導(dǎo)管，在開挖之前完成。方法如下：

φ42超前注漿小導(dǎo)管工藝流程圖

（2）小導(dǎo)管制作：小導(dǎo)管采用直徑42mm，長3.5m無縫鋼管制成，管壁每隔10～20cm交錯(cuò)鉆眼，眼孔直徑6～8mm，具體見圖。

小導(dǎo)管制作圖

（3）鉆孔：外插角一般5～7度，孔眼較鋼管管徑大2.0cm以上，鉆孔做到：孔壁圓、角度準(zhǔn)、孔身直、深度夠、巖粉清洗干凈，且沿隧道縱向兩組小導(dǎo)管間保證有1.0米以上的水平搭接長度。

（4）注漿材料一般采用水泥砂漿（水灰比0.5～1.0），當(dāng)圍巖破碎，也可以采用水泥一水玻璃雙液漿。并隨施工情況隨時(shí)調(diào)整技術(shù)參數(shù)和技術(shù)措施，以便確保施工的順利進(jìn)行。

4. 初期支護(hù)

隧道初期支護(hù)包括徑向錨桿（φ22砂漿錨桿、φ25中空注漿錨桿）、格柵鋼架、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土，依據(jù)地質(zhì)情況分別設(shè)置。初期支護(hù)施工程序圖（如圖）。

（1）砂漿錨桿工藝

測量定位：錨桿與巖體主結(jié)構(gòu)面垂直布置，當(dāng)主結(jié)構(gòu)面不明顯時(shí)，與隧道周邊輪廊垂直布置，采用梅花形布置。根據(jù)設(shè)計(jì)及規(guī)范要求確定出錨桿位置后，做好標(biāo)記。

鉆孔及質(zhì)量檢查：用風(fēng)動錨桿鉆機(jī)或風(fēng)鉆鉆孔在指定位置鉆孔，并檢查鉆孔角度及鉆眼深度，符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后用高壓水沖洗干凈孔內(nèi)石粉。

注漿：將注漿管插入孔底，隨注漿緩慢拔出注漿管，根據(jù)注漿效果，隨時(shí)調(diào)整注漿壓力，以取得最佳效果，注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)壓力后，穩(wěn)定1分鐘，即可終止注漿。為使錨桿盡快發(fā)揮作用，注漿用水泥宜采用早強(qiáng)水泥或摻加早強(qiáng)劑。

插入錨桿：砂漿注滿孔口后，立即插入錨桿，封堵孔口。桿體插入桿孔時(shí)，保持位置居中，插入深度滿足設(shè)計(jì)要求。

（2）格柵鋼鋼架工藝流程（見圖）。

施工注意事項(xiàng)：鋼架安裝過程中嚴(yán)格控制中線及標(biāo)高，防止鋼架安設(shè)超限。鋼架與巖面之間安設(shè)鞍形混凝土墊塊，確保巖面與鋼架密貼。鋼架安設(shè)間距嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)執(zhí)行。

（3）鋼筋網(wǎng)

掛鋼筋網(wǎng)在徑向錨桿施作后安設(shè)，鋼筋類型及網(wǎng)格間距按設(shè)計(jì)要求施作，鋼筋網(wǎng)采用φ6HPB235鋼筋，網(wǎng)格為25×25cm。鋼筋網(wǎng)根據(jù)被支護(hù)巖面的實(shí)際起伏狀鋪設(shè)，并在初噴混凝土后進(jìn)行，與被支護(hù)巖 間隙約3cm，鋼筋網(wǎng)連接處與錨桿連接用細(xì)鐵絲綁扎或點(diǎn)焊在一起，網(wǎng)片搭接不小于一網(wǎng)格，使鋼筋網(wǎng)在噴射時(shí)不易晃動。鋼筋網(wǎng)安設(shè)時(shí)應(yīng)注意：施作前，初噴3cm厚混凝土形成鋼筋保護(hù)層；制作前進(jìn)行校直、除銹及油污等，確保施工質(zhì)量。

（4）噴射混凝土工藝流程（見圖）。

結(jié)束語

小斷面隧道初期開挖支護(hù)施工不僅取決于施工機(jī)械配置，還與施工模式、施工方法有關(guān)。使用合理的施工方法，我們就能較快的施工，保證工期。

（作者單位：中鐵十八局第四工程公司）

作者簡介：葉渝，（1974-）男，畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院，郵編：072750。