地鐵隧道初期支護施工質量控制的研究

文/吳嬌 大連市政公用工程管理有限公司 遼寧大連 116000

地鐵隧道初期支護施工質量控制的研究

文/吳嬌 大連市政公用工程管理有限公司 遼寧大連 116000

在地鐵隧道施工過程中，初期支護是最重要的安全穩定措施。本文結合具體工程案例詳細闡述了地鐵隧道初期支護施工的質量控制。

地鐵隧道；初期支護；質量；超前小導管；錨桿

一、工程概況

某城市地鐵隧道采用礦山法（CRD）法施工的區間隧道長208.745m，共設6個斷面，采用馬蹄形形式，復合式襯砌結構，隧道斷面寬度為9.0～12.8m，頂板深約7.34～8.21m。

本工程采用的施工方法為自上而下，首先對左側上部土方進行開挖和初期支護，然后對左側下部土方進行開挖和初期支護。最后采用同樣自下而上的方法對右側土方進行開挖和初期支護。本文工程初期支護采用的方法主要有超前小導管、噴混凝土、鋼格柵、錨桿及初支背后注漿。

二、地鐵隧道初期支護施工質量控制

（一）超前小導管支護

1、制作

本工程超前小導管采用的是熱軋無縫鋼管，布置的間距根據設計的要求及實際的情況進行，如果某一

地段加固的范圍較長，那么前后排搭接一般控制在1．0～1．5m。在小導管的前部要鉆設注漿孔，本工程的孔徑控制在6～8mm，孔間距為10～20cm，呈梅花形布置。

2、打孔布管

打孔時采用的機械為風鉆，用鉆頭將小導管頂入到鉆孔內。小導管的布置順序為從拱頂向左右的方向，布置時要采用隔孔布置的方式。要嚴格控制小導管的外露長度，本工程控制在30～50cm。需要注意的是，小導管的尾部最好是放置在鋼架的腹部，這樣能夠起到很好的共同支護的作用。

3、注漿

本工程注漿的漿液采用的是用水泥—水玻璃雙液漿，需要主要的是，在注漿前要將止漿塞安裝到孔眼中，這樣可以有效防止注漿時漿液的溢出。注漿的順序采用拱腳向拱頂的順序，拱腳的注漿終壓高于拱腰至拱頂，通過現場試驗確定拱腳終壓值。

（二）初期支護

初期支護主要有噴射 4cm 混凝土、鋼格柵、錨桿、噴射混凝土五個步驟。

1、噴射混凝土

開挖完成后，先噴射 4cm 素混凝土。為保證混凝土強度，減少噴混凝土的回彈，采用濕噴工藝。

2、鋼格柵的施工

（1）制作

鋼格柵的主筋、箍筋是在加工場地內下料的，并且冷彎成形的工作也是在加工場地內完成，而拼接工作則是在加工房內自行設計的工作臺上進行的，該工作臺的制作用料為鋼板和焊釘。

（2）安裝

掌子面上的每一節鋼架都是由螺栓進行連接的，要求上下端的螺栓孔要保持對齊，這樣能夠保證板面的密貼性。安裝前清除各節鋼架底腳的雜物等，當拱腳(或墻角) 超挖，不能用土回填，采用鋼墊板調整。立起來后，在鋼架每側盡快打設 2根鎖腳錨桿，將其鎖定；底部或臨時仰拱開挖完后，及時進行底部初期支護或臨時仰拱，盡快將鋼架封閉成環。

3、錨桿的施工

鉆進前先在工作面上初噴一層混凝土，以保證墊板有較平整基面，然后根據隧道設計斷面將錨桿位置用紅油漆標在初噴砼上。

錨桿采用全長粘結型錨桿，拱部采用準25*7中空錨桿，邊墻采用全螺紋 Φ22 砂漿錨桿。各種錨桿必須設置鋼托（墊）板，砂漿錨桿墊板尺寸不小于 150mm*150mm*6mm，錨桿應保證注漿的飽滿度。噴錨所用的各種錨桿在施工前必須進行力學性能試驗，試驗成果經監理工程師批準才能指導施工。

（1）鉆孔

錨桿呈梅花形布置。采用風動鑿巖機沿開挖輪廓線鉆孔，鉆孔前先標定鉆孔位置，鉆孔孔徑應符合設計要求，孔深大于錨桿長度 10cm，錨桿孔距允許偏差為±15cm。用高壓風吹凈孔內的雜物。確保鉆孔圓而直，以及孔口巖石平整，同時使巖面與鉆孔方向保持垂直。

（2）配拌、壓注砂漿

砂宜采用中粗砂，最大粒徑控制在2.5mm，使用前需要進行過篩和清洗，水泥選用普通硅酸鹽水泥；速凝劑選用合格的速凝劑，所用材料均應按規范要求進行取樣試驗。

（3）安裝錨桿

完成注漿后，迅速插入錨桿，為了桿使之深入孔底，需要對其進行輕輕錘擊。

與設計長度相比，錨桿桿體插入孔內的長度不得少于 95%。

（4）注漿

在注漿過程中，如果中途停止超過 30min，在這種情況下，需要對注漿罐及管路用水進行潤滑處理。注漿孔口的壓力要超過 0.4MPa；桿體到位后，借助木楔、小石子等將其卡在孔口，進而在一定程度上防止桿體滑出。錨桿安設后，不得對其進行隨意敲擊。

4、濕噴混凝土

采用濕噴法施工，分初噴、復噴和終噴（保護層）三階段進行，噴射機選用濕噴機，每個洞口 2臺濕噴機，所用材料經監理檢驗認可后方可使用。

在進行噴射前，需要對巖面進行修整，按照施工要求，在攪拌機中拌合混凝土混合料，同時利用自卸汽車將混凝土運至洞內，送入噴射機中。在噴射混凝土時，按照分段、分片、分層的方式進行噴射。進行施噴時，噴頭需要垂直于受噴面，兩者之間保持 0.8～1.0m 的距離。

5、初支背后注漿

（1）背后注漿管的布置方式也是梅花形，在初期支護完成后，并閉合成一定長度時才可進行初支背后注漿，采用的漿液為水泥漿液，要注意注漿的壓力控制要適當。

（2）回填注漿采用砂漿泵，回填注漿壓力不宜過高，只要能克服管道阻力和初期支護間空隙阻力即可，壓力過高易引起初期支護變形。

（3）注漿順序: 注漿應由高處向低處，由無水處向有水處依次壓注，以利于充填密實，避免漿液被水稀釋離析。

（4）注漿結束標準: 當注漿壓力穩定上升，達到設計壓力并持續穩定10min，

（三）支護質量控制要點

1、錨桿、錨管質量控制

錨桿、錨管的安裝質量必須嚴格按照設計的類型、長度和數量施作，插入長度不小于設計長度的 95%。錨管內采用水泥砂漿或錨固劑填充密實，錨桿及錨管端頭與拱架連接需特殊處理，保證足夠的焊接長度和連接質量。錨桿安裝作業及時進行，必須加墊板，墊板應與巖面緊貼。

2、噴射砼質量控制

鋼架與圍巖間的間隙必須用噴砼充填密實，先噴射鋼架與圍巖間的空隙，后噴射鋼架與鋼架間的混凝土；噴射過程中當有脫落的巖石或混凝土被鋼筋網架住時，應及時清除后再噴射；在圍巖破碎地帶進行噴砼時，應首先緊貼巖面鋪掛鋼筋網，采用鋼筋環向壓緊后再噴射，可以先噴射一層加大速凝劑摻量的水泥砂漿，并減少噴射機風壓，待水泥砂漿成殼后，方可正式噴射。

結語

綜上，結合現場實際情況，工作人員在施工過程中按規范施工，熟練的掌握地鐵隧道初期支護技術，控制工程質量，不僅能夠保證人員的安全、而且為后期隧道施工墊定了良好的基礎。

[1]胡維維.隧道初期支護施工技術探討[J].科技與企業.2012,(05).