淺談軟弱圍巖隧道初期支護施工質量控制

文/周紅波，中交第三公路工程局有限公司

1 前言

隨著基礎設施建設規模的不斷擴大，以及國家“一帶一路”戰略的不斷延伸，工程施工單位將面臨較大的發展機遇。為做好現場施工管理，特別是隧道工程的現場管理尤為突出，作者結合近幾年在高鐵工程項目上的管理工作經歷，就軟弱圍巖隧道施工，淺談下初支施工質量控制要點，以便于指導今后的項目管理工作。

2 概述

隨著我國高鐵建設高速發展，大量采用高架橋梁和隧道，來保證平順性和縮短距離，因此鐵路隧道施工也隨之越來越多。而且具有隧道數量多，長大隧道多，風險多、斷面大、埋深淺，施工更加復雜、難度更大。

2.1 軟弱圍巖隧道地質特征

2.1.1 圍巖強度低，承載能力低。

2.1.2 節理發育、破碎、自穩能力差。

2.1.3 斷層帶散體結構、自穩能力極差。

2.2 工程特點

強度低、自穩能力差，開挖后地應力重新分布，使隧道周邊產生較大的松動圈。一旦工程措施（包括設計措施）和施工方法不當，將極易發生初期支護變形侵限和隧道塌方等工程事故。因此，軟弱圍巖隧道施工核心是“控制變形，防止塌方”。

3 軟弱圍巖初支施工質量控制要點

軟弱圍巖隧道施工本著“寧強勿弱”的原則，必須嚴格按照設計的初期支護參數進行施工，對于特殊地質地段應進行加強處理，初期支護必須在隧道開挖后及時施作，及時封閉成環；特別是下部（邊墻）開挖后鋼架及時落底接長，及時封閉成環。

3.1 初期支護方式及受力特征

3.1.1 初期支護方式：錨網噴、錨網噴+鋼拱架，鋼架形式有格柵鋼架、工字鋼、H型鋼。特殊地質條件下使用噴鋼纖維混凝土。

3.1.2 初支受力特征：開挖后短時間或變形量小時，初期支護與地層共同承受形變壓力。支護不及時或支護后變形量過大，巖體松動后荷載加大，由初期支護完全被動地承受松動壓力。因此，必須保證初期支護的強度和剛度，及時支護，控制變形。

3.2 施工質量控制要點

初期支護與仰拱（臨時仰拱）及時閉合極其重要，做到“兩到位”：支護措施到位、快速封閉到位。

3.2.1 人：對管理、作業人員要加強崗前安全教育、技能培訓，熟知安全隱患點、質量控制標準，掌握應急處置技能，能夠發現作業過程中出現的問題并正確進行處理，為下道工序施工創造有利條件。要保持人員的穩定，不得隨意更換濕噴機械操作手，確保噴射混凝土質量。

3.2.2 材料：使用的鋼拱架、格柵鋼架、鋼筋網片必須進行集中加工，并采用自動彎曲機、電焊機等機械化設備，實現工廠化制造，出廠前必須進行檢驗、試拼裝，確保加工質量。

所有原材料必須經過試驗檢測合格后方可投入使用，特別是水泥、速凝劑質量。速凝劑必須具有提高早期強度且對后期強度影響小的特性，其摻量應與混凝土凝結時間呈線性變化，不得產生突變。隨著季節變化，應及時調整配合比，確保混凝土強度滿足設計要求。

3.2.3 機械設備：噴射用混凝土采用拌合站集中拌制、混凝土罐車運輸，噴射作業選用一體化的機械手，各種機械設備配備要結合項目實際情況進行選用，與項目特點相匹配，提高工效和作業質量。

3.2.4 施工方法：初期支護必須緊跟開挖及時施作。

3.2.4 .1 錨桿、鋼拱架支立控制：鋼架應及時架設，鋼架型號、間距、垂直度和鋼筋網片搭接長度應符合要求。錨桿必須設置墊板，密貼巖面，數量、間距、角度應符合要求；超前支護大管棚、小導管、錨桿施作位置、數量、搭接長度應符合要求，大管棚、小導管注漿漿液必須充滿鋼管及其周圍空隙。

3.2.4 .2 濕噴混凝土工藝（配合比、施工工藝、養護）噴射混凝土應采用濕噴工藝，噴射混凝土厚度、強度、平整度應符合設計要求。

3.2.4 .3 超挖部分處理;墻腳以上1m范圍內和整個拱部的超挖部分應采用同級混凝土回填。

3.2.4 .4 加強過程監控，嚴格控制厚度、背后空洞，埋設厚度監測棒，進行噴射前、噴射后的斷面掃描，發現空洞及時采取措施進行處理。

3.2.4 .5環境：隧道內配備霧炮或養護臺車，噴射完畢后及時撒水養護，確保混凝土強度。冬季應采取混凝土罐車包裹、隧道洞門加保溫門等措施，防止混凝土溫度受損。

4 幾點體會

通過參加隧道工程施工管理，掌握了其中的關鍵控制點，熟知了質量控制的重要性。中國鐵路總公司自2018年1月1日開始實施的《鐵路建設項目質量安全紅線管理規定》，其中就規定了隧道初支、襯砌厚度和混凝土強度不足，因此要引起高度重視，以防因質量問題引起安全事故。

4.1 開挖時要結合圍巖地質情況做好爆破設計。

4.2 超挖部分嚴禁用石塊、鋼絲網等遮擋，嚴防背后空洞。

4.3 嚴查鋼拱架型號、間距、垂直度、底部支墊，鎖腳錨管的打設角度、長度及注漿。

4.4 仰拱開挖要控制線型，確保弧度、厚度、基底清理滿足要求。

4.5 加強超前地質預報，做好過程斷面掃描。