浅谈特长隧道施工

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　　[摘要]本文介绍了特长隧道施工技术, 重点阐述了特长隧道施工中的注意事项及特点, 提出了特长隧道的施工方法及注意事项, 积累了特长隧道施工经验, 从而保证隧道施工的顺利进行。
　　
　　[关键词] 特长隧道 喷锚 暗挖施工注意事项
　　引言
　　 随着山区高速公路的建设，出现了大量的特长公路隧道，使我国的公路隧道施工技术达到一个新水平。然而在目前的公路隧道建设中我们发现，随着隧道掘进速度的加快，长度的增加，特长隧道的施工技术问题已成为公路施工技术快速、安全发展的关键问题，如何解决好特长隧道施工问题是摆在我们面前的一个急需解决的课题。
　　1 洞口仰坡、边坡、截水沟及排水沟施工
　　 在隧道施工前必须先做好洞口外的临时排水设施，洞口开挖时必须认真制定维护洞口稳定的具体措施，不得采用爆破开挖以免破坏洞口土体的稳定，确保进洞安全。
　　2施工方法及步骤
　　2.1施工方法
　　 (1)凿除既有混凝土衬砌：用微型切割机割出10cm深的槽，控制好凿除混凝土的深度，间隔20cm，用风镐凿除。
　　 (2)锚杆施工：由施工组长用红油漆按设计标定锚杆位置，锚杆采用YT-28钻机钻孔。步骤：钻孔、清孔、注浆、插入锚杆。
　　 (3)安装钢筋网及喷浆：现场人工绑扎钢筋网，钢筋网绑扎后分4层喷浆，每层2.5cm，共喷10cm。若岩层松软时，可先喷一层浆，然后绑扎钢筋网，喷浆机采用sb-36湿喷机。
　　2.2施工步骤：
　　 2.2.1施工准备
　　 根据断面大小现场加工制作了可移动简易工作台架车。台架长5 m(一个喷射作业循环长度)，方便前后移动台架，可节省拆卸台架占用的大量作业时间。
　　 2.2.2锚杆施工
　　(1)施工方法：
　　 钻锚扦孔：按设计要求标定出位置，孔距误差不大于±20cm。保持孔口岩面平整，钻孔与岩面垂直或径向设置。钻孔深度及直径与杆体相匹配，深度为2.10m。 (2)施工技术措施：
　　 钻锚杆孔后尽快安设锚杆，然后复喷。锚杆原材料规格、长度、直径符合设计要求，锚杆杆体除锈。锚孔位置、孔深及布置形式符合设计要求。锚杆安装：杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，砂浆水灰比符合设计要求，锚杆杆体露出岩面长度不大于喷层厚度。锚杆孔内M20早强砂浆饱满密实，砂浆强度不低于30MPa，灌浆压力一般控制在0.4MPa。锚杆垫板与孔口混凝土密贴，随时检查锚杆头的变形情况。(3)锚杆孔的施工：a．孔位布置：孔位应根据设计要求和围岩情况布孔并标记，偏差不得大于20 cm；b．锚杆孔径：砂浆锚杆的锚杆孔不小于50 mm；c．钻孔方向：锚杆孔宜沿隧道周边径向钻孔，但钻孔不宜平行岩面；d．钻孔深度：砂浆锚杆孔深2.1 m，误差不大于±10cm。e．锚杆孔应保持直线；f．灌浆前清孔：钻孔内若残存有积水、岩粉、碎屑或其他杂物，会影响灌浆质量和妨碍锚杆杆体插入，也影响锚杆效果。因此，锚杆安装前，必须采用人工或高压风、水清除干净孔内积水和岩粉、碎屑等杂物。(4)锚杆安装：锚杆头就位孔口后，将堵塞孔口水泥纸掀开，随即迅速将杆体插入并安装到位。若孔口无水泥砂浆溢出，说明注入砂浆不足，应将杆体拔出重新灌注后再安装锚杆；锚杆杆体插入孔内的深度不宜小于设计规定。锚杆安设后，不得随意敲击，3d内不得悬挂重物。
　　2.2.3喷射混凝土
　　(1)施工方法：
　　 一般采用湿喷法
　　(2)喷射混凝土施工：
　　 a．场地布置。搅拌机一般布置在洞外，通过运输车运人洞内，然后给料于喷射机，同时应设晴雨棚，以控制砂石的含水率。b．清理工作面。喷射混凝土前，应认真检查开挖断面尺寸，欠挖者应予以凿除，修整断面，清理浮石及拱脚的虚渣等。c．喷射混凝土作业。混合料的配制：混合时，各种材料应按配合比准确称量；采用强制式密封搅拌，时间不少于90 s。机具就位：机具安装在围岩稳定地段，保证输送线路通畅。未上料前，先进行混凝土喷射机试运转：开启高压风及高压水，如喷嘴风压正常，喷出的风、水呈雾状；如喷嘴风压不足，可能出料口堵塞；如喷嘴不出风．则可能输料管堵塞，有故障及时排除，待喷射机运转正常后才能进行喷射作业。
　　(3)施工工艺及具体操作方法：
　　 a．根据设计要求准备各种原材料。b．对砌体结构表面清除装饰层，对受侵蚀砌体或疏松灰缝进行局部拆除，修复，将灰缝剔除5mm～10mm。c.按图纸施工先钻孔锚固钢筋。d.安装钢筋网片。钢筋绑扎严格按设计图纸进行。e．在安装好的钢筋网片中，每平米设置3个～4个厚度点。f．喷射混凝土前应支设边框模板，边框模板应设置牢固。g．安装喷射混凝土各种机械设备(空压机设备、混凝土喷射机)，喷射混凝土前应对空压机、喷射机进行试运转，经检验运转正常后，应对混凝土拌合料输送管道进行送风试验、对水管进行通水试验，不得出现漏风、漏水情况。h．根据施工现场情况，对非喷射区加防护设备，做好护、包、盖、封防护，对于喷射混凝土在门窗留洞处设置模板，以免下道工序剔凿混凝土。i．喷射作业前，用高压风或水清除墙面浮尘，再进行喷混凝土作业，作业时，空压机风量应不小于9m3/min，气压0.2 MPa～0.5 MPa，喷头水压不小于0．15 MPa，喷射间距控制在0.6 m―1 m，应和墙面尽量保持垂直，保证喷射强度，喷射厚度应为设计墙厚减20mm(20 mm为预留下道工序，人工抹灰找平厚度，平整度控制在±20 mm)。添加速凝剂前，应做与水泥的相容性试验及水泥净浆凝结效果试验，初凝不应大于5 min，终凝不应大于10 min；应控制喷射混凝土作业的回弹率，墙面不宜大于20％。落地的回弹料宜及时收集并打碎，防止结块。回弹料应过筛分类，其粒径满足有关规程要求的可再利用。
　　(4)质量检查：
　　 a．检查的对象为：水泥、石子、砂子、水和外加剂。水泥必须有出厂合格证或进场试验报告，其品种、强度等级、包装或散装仓号、出厂日期等均应符合规定石子的最大粒径和级配，砂子的细度和级配都必须符合国家现行标准对普通混凝土粗、细骨料的规定和喷射混凝土的要求。喷射混凝土拌和应采用生活用水，不得使用污水、海水、酸碱度过高的水。喷射混凝土所用外加剂的质量应符合现行国家标准的要求，其品种和掺量必须根据对喷射混凝土性能、施工条件的要求和所采用原材料及配合比等因素确定。原材料准确称量，混合料均匀拌和均直接影响喷射混凝土的质量。要求第一工作班至少目测检查两次。施工中若遇气候变化、喷射机具故障等情况时，应及时对使用的原材料和混合料进行检查。b．喷射混凝土加固层厚度的检验方法及允许偏差。检查喷射混凝土厚度．施工时可用测针、预埋短钢筋，还可以支侧模板加以控制。喷射施工结束后8 h以内，可用电钻、风钻钻孔检查喷射混凝土的加固层厚度，若发现喷层厚度不够，应及时补喷。喷射混凝土加固层厚度的允许偏差值为+8mm或-5mm。c．喷射混凝土强度的检验。抗压强度是喷射混凝土的主要性能指标，质量检查时一般只要求做抗压强度试验。按GB 50204―2002混凝土结构工程施工质量验收规范中对混凝土强度检查的规定，并根据喷射混凝土的特点，取同材料、同配合比、同喷射工艺的混凝土作为一个验收批，并要求每一个工作班内，每50m3或小于50m3工程量制取一组强度检验试块，每组试块不得少于3块。用于检验喷射混凝土抗压强度的试块，应在喷射现场随机制取。从现场喷筑的混凝土板件上切割或钻取的混凝土试块，应没有明显裂缝和缺损，并符合有关标准对其平整度、垂直度等的要求。每组喷射混凝土试块的抗压强度试压值不应离散性太大，否则容易发生误判。

　　3洞体养护
　　 衬砌混凝土的养护不得采用浇水法，宜采用喷雾法，以防围岩被水侵湿，降低土体的力学性能，施工时洞内应保持干燥。
　　4注意事项
　　4.1不良和特殊地质地段。
　　 选择施工方法注意事项施工中应经常观察围岩和地下水的变异情况，量测支护，衬砌的受力情况，注意地形、地貌和地表的变化，防止突然事故的发生。一旦发现险情，应立即分析情况并采取相应技术措施，迅速处理。渗水地段应及时治水，其技术要求和作业应以“短开挖、弱爆破、强支护、早衬砌、勤检查、稳步前进”为指导原则。
　　4.2使用锚喷技术注意事项
　　 特殊地质地段隧道，除大而积淋水地段、流沙地段外，均可采用锚喷支护施工。施工时应符合下列要求：(1)当开挖工作面自稳性很差，难以开挖成型时，在清除危石后，应尽快在开挖而上喷射厚度不小于5cm的混凝土护面，必要时，可在开挖轮廓线处和开挖面上打超前锚杆，其长度宜大于开挖进尺的3倍。(2)当锚杆支护完成后，仍不能提供足够的支护能力时，应及时设置钢架支护加强支护。
　　4.3采用临时支护时注意事项
　　 不宜采用锚喷支护的特殊地质地段，应用构件支撑作临时支护，并应符合下列要求：(1)支撑要有足够的强度和刚度，能承受开挖后的围岩压力。构件支撑基础应铺设垫板。当支撑出现变形、断裂时，应立即加固或部分撤换，以确保安全和工程质量。(2)围岩出现底部压力，产生底鼓现象或可能产生沉陷时，应加设底梁。(3)当围岩极为松软破碎时，必须先护后挖，暴露面应采用支撑封闭严密。(4)根据现场条件，可结合管棚或超前锚杆等支护，形成联合支撑。
　　4.4特殊地质地段施工注意事项
　　 在监控、测量过程中，发现设计与实际情况不符合时，或地质变异时，施工单位应会同有关方面，如设计、监理、业主等共同研究，作出必要合理的修改。
　　5结束语
　　 特长隧道施工，具体情况各有不同，施工方法的选择应以适合围岩特点，操作性强，能够确保安全，最大限度发挥机械作业和人力效率为优化原则。在制定隧道施工方案之前宜充分汲取以往的施工经验教训，避免重大方案的失误，增加方案的可靠性和可行性。
　　 参考文献
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　　 [2]于书翰隧道施工(地下工程与隧道工程专业用)[M]．北京：人民交通出版社，1999
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