地鐵隧道初期支護(hù)施工質(zhì)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(hù)施工質(zhì)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(guò)程中，初期支護(hù)是最重要的安全穩(wěn)定措施。本文結(jié)合具體工程案例詳細(xì)闡述了地鐵隧道初期支護(hù)施工的質(zhì)量控制。

地鐵隧道；初期支護(hù)；質(zhì)量；超前小導(dǎo)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(qū)間隧道長(zhǎng)208.745m，共設(shè)6個(gè)斷面，采用馬蹄形形式，復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，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(duì)左側(cè)上部土方進(jìn)行開挖和初期支護(hù)，然后對(duì)左側(cè)下部土方進(jìn)行開挖和初期支護(hù)。最后采用同樣自下而上的方法對(duì)右側(cè)土方進(jìn)行開挖和初期支護(hù)。本文工程初期支護(hù)采用的方法主要有超前小導(dǎo)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(hù)施工質(zhì)量控制

（一）超前小導(dǎo)管支護(hù)

1、制作

本工程超前小導(dǎo)管采用的是熱軋無(wú)縫鋼管，布置的間距根據(jù)設(shè)計(jì)的要求及實(shí)際的情況進(jìn)行，如果某一

地段加固的范圍較長(zhǎng)，那么前后排搭接一般控制在1．0～1．5m。在小導(dǎo)管的前部要鉆設(shè)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(shí)采用的機(jī)械為風(fēng)鉆，用鉆頭將小導(dǎo)管頂入到鉆孔內(nèi)。小導(dǎo)管的布置順序?yàn)閺墓绊斚蜃笥业姆较颍贾脮r(shí)要采用隔孔布置的方式。要嚴(yán)格控制小導(dǎo)管的外露長(zhǎng)度，本工程控制在30～50cm。需要注意的是，小導(dǎo)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(hù)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?jié){塞安裝到孔眼中，這樣可以有效防止注漿時(shí)漿液的溢出。注漿的順序采用拱腳向拱頂?shù)捻樞颍澳_的注漿終壓高于拱腰至拱頂，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)確定拱腳終壓值。

（二）初期支護(hù)

初期支護(hù)主要有噴射 4cm 混凝土、鋼格柵、錨桿、噴射混凝土五個(gè)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(qiáng)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(chǎng)地內(nèi)下料的，并且冷彎成形的工作也是在加工場(chǎng)地內(nèi)完成，而拼接工作則是在加工房?jī)?nèi)自行設(shè)計(jì)的工作臺(tái)上進(jìn)行的，該工作臺(tái)的制作用料為鋼板和焊釘。

（2）安裝

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

3、錨桿的施工

鉆進(jìn)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(jù)隧道設(shè)計(jì)斷面將錨桿位置用紅油漆標(biāo)在初噴砼上。

錨桿采用全長(zhǎng)粘結(jié)型錨桿，拱部采用準(zhǔn)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(shè)置鋼托（墊）板，砂漿錨桿墊板尺寸不小于 150mm*150mm*6mm，錨桿應(yīng)保證注漿的飽滿度。噴錨所用的各種錨桿在施工前必須進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)成果經(jīng)監(jiān)理工程師批準(zhǔn)才能指導(dǎo)施工。

（1）鉆孔

錨桿呈梅花形布置。采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)沿開挖輪廓線鉆孔，鉆孔前先標(biāo)定鉆孔位置，鉆孔孔徑應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，孔深大于錨桿長(zhǎng)度 10cm，錨桿孔距允許偏差為±15cm。用高壓風(fēng)吹凈孔內(nèi)的雜物。確保鉆孔圓而直，以及孔口巖石平整，同時(shí)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(jìn)行過(guò)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(yīng)按規(guī)范要求進(jìn)行取樣試驗(yàn)。

（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(duì)其進(jìn)行輕輕錘擊。

與設(shè)計(jì)長(zhǎng)度相比，錨桿桿體插入孔內(nèi)的長(zhǎng)度不得少于 95%。

（4）注漿

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

4、濕噴混凝土

采用濕噴法施工，分初噴、復(fù)噴和終噴（保護(hù)層）三階段進(jìn)行，噴射機(jī)選用濕噴機(jī)，每個(gè)洞口 2臺(tái)濕噴機(jī)，所用材料經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)認(rèn)可后方可使用。

在進(jìn)行噴射前，需要對(duì)巖面進(jìn)行修整，按照施工要求，在攪拌機(jī)中拌合混凝土混合料，同時(shí)利用自卸汽車將混凝土運(yùn)至洞內(nèi)，送入噴射機(jī)中。在噴射混凝土?xí)r，按照分段、分片、分層的方式進(jìn)行噴射。進(jìn)行施噴時(shí)，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(hù)完成后，并閉合成一定長(zhǎng)度時(shí)才可進(jìn)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(dāng)。

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

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

（4）注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn): 當(dāng)注漿壓力穩(wěn)定上升，達(dá)到設(shè)計(jì)壓力并持續(xù)穩(wěn)定10min，

（三）支護(hù)質(zhì)量控制要點(diǎn)

1、錨桿、錨管質(zhì)量控制

錨桿、錨管的安裝質(zhì)量必須嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)的類型、長(zhǎng)度和數(shù)量施作，插入長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)長(zhǎng)度的 95%。錨管內(nèi)采用水泥砂漿或錨固劑填充密實(shí)，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(zhǎng)度和連接質(zhì)量。錨桿安裝作業(yè)及時(shí)進(jìn)行，必須加墊板，墊板應(yīng)與巖面緊貼。

2、噴射砼質(zhì)量控制

鋼架與圍巖間的間隙必須用噴砼充填密實(shí)，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(guò)程中當(dāng)有脫落的巖石或混凝土被鋼筋網(wǎng)架住時(shí)，應(yīng)及時(shí)清除后再噴射；在圍巖破碎地帶進(jìn)行噴砼時(shí)，應(yīng)首先緊貼巖面鋪掛鋼筋網(wǎng)，采用鋼筋環(huán)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(jī)風(fēng)壓，待水泥砂漿成殼后，方可正式噴射。

結(jié)語(yǔ)

綜上，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，工作人員在施工過(guò)程中按規(guī)范施工，熟練的掌握地鐵隧道初期支護(hù)技術(shù)，控制工程質(zhì)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(chǔ)。

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