淺談鐵路大斷面隧道施工技術及控制要點

梅志遠

（中鐵三局集團天津建設工程有限公司，天津 300000）

1 大斷面隧道工程概況

隧道建設場地屬低山丘陵地貌，山脈近東西向展布，最高點龍舟山（土名）為154.5m，隧道軸線經過的地段最大高程為127m，南、北進洞口擬設于采土、石場陡峭的采挖面上。洞身段山體自然坡度為20°~35°，局部較陡。隧道沿線山丘基本為第四系坡殘積土層覆蓋，植被密；山丘南坡覆蓋層厚度大，未見基巖裸露，而山丘北坡覆蓋層厚度較小，局部見基巖裸露。

2 大斷面隧道施工技術控制要點

2.1 隧道開挖支護。（1）鋼拱架（含格柵鋼支撐）支護不及時。形成原因：①實際地質情況比原地質勘探資料好，盲目追求進度，擅自拉長開挖距離；②項目部管理不到位，施工人員不了解鋼拱架及時支護的重要性，隨意施工。防治措施：①加強地質預測、預報，對地質明顯變化的要及時進行變更設計；②針對盲目追求進尺，要用制度限制鋼支撐至工作面的最大間距；③加強管理，對施工人員進行必要的崗前教育、培訓；④圍巖穩定性較差時，對鋼拱架必須開挖一榀的間距及時支護一榀，加強監理監督管理。（2）鎖腳錨桿施工不規范。形成原因：①項目部管理不到位，施工人員不按要求施工；②鎖腳錨桿長度和角度不符合設計；③鎖腳錨桿錨固劑不飽滿、不密實，抗拔力嚴重不足；④設計與實際不符，按設計要求，未打入硬巖。防治措施：①加強項目部的管理，施工人員先培訓后上崗；②正確認識鎖腳錨桿的重要作用；嚴格按照設計施工；③加強鎖腳錨桿抗拔力檢測；④對設計與實際不符，通過動態設計，及時完善。（3）鋼拱架與圍巖間脫空。形成原因：①超挖嚴重，而鋼拱架為定型規格所不達；②未按規范要求處理脫空情況；③施工人員不了解脫空將存在隱患。防治措施：①提高光爆效果，盡量減少超挖量；②當超挖不可避免時，脫空部位要及時用鋼件或砼預制塊楔緊，隨后盡快噴射砼；③項目部管理要到位，監理要加強監督管理。（4）鋼拱架在仰拱部位未及時施工封閉形成閉合環。形成原因：①對仰拱拱架及時封閉的重要性認識不足；②施工單位片面追求掘進進度，而忽視初期支護及時封閉的作用和效果。防治措施：①加強對施工人員的技術培訓，監理應加強監督管理；②凡設仰拱處，鋼拱架應及時施工封閉，盡早形成閉合環；③對于軟弱圍巖，當采用上半斷面開挖且有失穩跡象時應設置臨時仰拱，并及時施工。（5）初噴砼施工不及時，噴射總厚度不足，噴層砼不密實。形成原因：①對及時初噴砼的重要性認識不夠，施工工序安排、銜接不當；②噴前巖面上粉塵、雜物未用水或高壓風管沖洗干凈；③施工班組偷工減料，噴前噴后未作斷面檢測；④碎石材料加工規格差，數量不足；⑤噴砼用速凝劑選型不當；⑥操作手技術不熟練，噴射工藝差。防治措施：①開工前做好技術交底，強調及時噴射砼對圍巖穩定的重要性；②合理安排施工工序，做到工序銜接緊湊，施工井然有序；③噴砼前巖面上粉塵、雜物必須用水或高壓風管沖洗干凈；④噴前噴后用激光斷面儀檢測斷面尺寸。

2.2 隧道防排水。（1）環向透水盲管布置密度不當。形成原因：隧道洞內地下水分布往往不均勻 ，而設計按等間距布置。防治措施：根據現場開挖揭露的地下水的分布情況，按照環向透水盲管布置間距，地下水豐富處加密盲管，而在干燥處拉大間距。（2）邊墻下橫向排水管口堵塞。形成原因：①預埋管長度不足，管口被砼包住；②縱、橫排水管安裝位置不準確，管口未露出溝壁；③管口未用合適材料臨時堵塞，砼、泥漿等封住管口。防治措施：①橫向排水管下料長度要超出溝壁；②縱、橫排水管要準確安裝位置，管口應露出溝壁；③施工時管口用編織袋臨時塞住。（3）洞內路面鋸縫處冒水。形成原因：①所在地段地下水豐富，但未在該處設盲溝將水導入邊溝內引排；②雖在路面整平層內設置橫向排水盲溝，但盲溝外裹透水層破損，水泥漿侵入使排水通道堵塞，無法排水；③盲溝兩端未與隧道縱向排水溝連通，使盲溝排水功能失效。防治措施：①施工時應針對地下水發育情況，布設足夠的盲溝數量；②采用質量好的盲溝材料，施工要認真、仔細，防止破損、堵塞，端部隔斷；③當路面施工后發現冒水，則從冒水處適當范圍開槽，準確探明漏水原因；④針對漏水原因，采取治理措施。（4）隧道洞頂截水溝施工不及時，砌筑厚度不足，砂漿不飽滿，使洞頂仰坡穩定性受到威脅。形成原因：①施工單位工序安排不當，對洞頂排水重視不夠；②施工班組偷工減料。防治措施：①隧道洞頂截水溝都必須先行施工并保證質量；②洞頂截水溝必須經監理驗收合格后才允許隧道主體工程施工。

2.3 隧道二次襯砌。（1）中心排水溝制安。①中心排水溝圓管制作時的砼配比嚴格遵守試驗室下發的配合比施工，原材料滿足施工規范要求。②鋼筋制安時滿足設計要求，原材料除銹。③加工好的中心排水溝圓管外觀符合要求。④安裝時中心排水溝圓管底部有C20現澆混凝土墊塊10cm厚，圓管上部用碎石填充。⑤中心排水溝圓管采用對頭拼接，其間隙用瀝青麻絮堵塞，外面用滿涂熱瀝青的毛氈圍裹兩層。⑥中心檢查井位置要正確，井身頂面應做成與路線橫、縱坡一致。檢查井木蓋板頂鋪設毛氈保暖層。（2）仰拱及填充。①仰拱分左右兩邊施工，仰拱填充立模時模板在一條直線上。②仰拱混凝土施工前虛碴必須清理干凈，如果底碴較多可采用機械清理，但必須預留20cm以上采用人工清理，以防止隧底超挖。特別是立拱段清底，必須嚴格控制，嚴禁將拱腳懸空，如果拱腳懸空，必須將懸空的拱腳用型鋼連接到隧道底部基巖。③仰拱混凝土施工前，底部不得有積水。④仰拱填充不得隨便亂填片石或出現干碼片石現象。⑤仰拱接茬鋼筋布置時接頭錯開。⑥水溝立模時模板在一條直線上。（3）邊墻及拱部處理。①初期支護時有的地方系統錨桿頭露在初噴混凝土外面，在掛設防水板前，必須將錨桿頭沿混凝土表面整齊割掉，然后用砂漿抹平，不允許有外露現象。②有的地方初噴混凝土表面凹凸不平，掛設拱墻防水板時，必須將凸的地方鑿平，并用砂漿抹光；對凹坑太大的地方應用砂漿填平。

結語

本施工段采取了上述一系列技術措施，從而確保了該隧道的順利完工。同時在隧道施工過程中采用監控量測和超前地質預報等量測手段為施工和設計提供準確的依據，確保施工的安全、質量、進度和投資，為以后的此類隧道施工積累了寶貴經驗。

[1]梁曉東.深圳地鐵區間隧道防水施工技術[J].中國建筑防水，2006.