隧道支护技术及质量控制

肖 瑜 陈 娅

（江苏省交通科学研究院股份有限公司）

隧道支护技术及质量控制

肖 瑜 陈 娅

（江苏省交通科学研究院股份有限公司）

隧道支护是隧道施工中的最主要的工作，往往支护作业是作为重点工程来对待和完成的。支护作业在隧道施工中技术难度高，工人工作环境较差。本文就隧道支护技术和质量控制做简要介绍。

隧道支护；质量；控制

1 隧道支护的概念

隧道支护一般分为超前支护、初期支护和二衬混凝土支护。隧道开挖后，如果围岩可能随时坍塌，则须先支护后开挖，称为超前支护。当围岩稳定能力不足时，须先支护使其稳定，称为初期支护。隧道服务后时间一般较长，所以会用钢筋混凝土进行内层衬砌，以使隧道在后期使用中稳定和安全美观，称为二衬混凝土支护。

2 隧道支护

2.1 超前支护施工

超前支护是为了保证开挖面的稳定，超前支护主要措施有：超前大管棚、超前小导管和自进式锚杆。其中，管棚主要适用于特殊困难地段，一般会搭配钢架使用。

小导管和自进式锚杆主要用于锚固前方围岩，施工主要利用风枪钻孔，然后将小导管打入地层，最后注入水泥浆。

2.2 初期支护

隧道开挖后，为控制好变形，确保结构安全的同时尽可能方便施工称为初期支护。主要措施有中空锚杆、钢筋网、型钢钢架、喷射混凝土。

2.2.1 锚杆和钢筋网

锚杆支护一般采用中空注浆锚杆。先按设计位置钻孔，清空后旋转插入锚杆，装好垫板最后注浆。

钢筋网一般采用双层，施工时在喷一层混凝土后铺设一层钢筋网，之后混凝土面铺设第二层钢筋网，最后喷一层混凝土并达到设计厚度。

2.2.2 型钢钢架

支护用型钢钢架统一在预制厂内加工成型，运入洞内用螺栓连接。在安装前注意清除地面杂物并进行地面加固。钢架安装应符合设计要求，不得错位偏斜。施工中必要时采取定位措施以控制误差。钢架安装好后应与混凝土面形成一体。

2.2.4 喷射混凝土

隧道初期支护喷射混凝土一般采用湿喷。为提高效率，一般对喷射区域分区处理，主要处理松土和杂物，施工前应对设备进行检查。喷射施工时需控制速度，喷嘴与岩面的角度应控制以便混凝土尽可能压实。混凝土终凝后，应注意洒水养护。冬季施工时，不得洒水，同时应注意保暖措施，结冰层不得进行湿喷作业，已喷射混凝土初期养护不得受冻。

2.3 二衬混凝土支护

2.3.1 二次衬砌应在初期支护形成强度且基本稳定后进行，混凝土拌合料一般在拌和站拌合好后运入由泵车浇筑。一般情况下是全断面一次成型并分段施工。

首先进行断面检查和放线定位，主要是检查开挖面和线型是否符合设计要求，然后在考虑变形的前提下通过精确测量进行立模。

立模主要依靠衬砌台车。台车架设应保证稳固，不得出现倾斜和跑偏，同时要提前安装好防水材料等。混凝土一般在拌和站集中拌制好后由泵车运入洞内浇筑入模。浇筑时一般采用对称浇筑并用振动振密实。浇筑完成后按规定要求进行养护，强度达到设计值70%以上方可拆模。

2.3.2仰拱、填充、铺底

为便面墙体出现偏移，衬砌完成后应设置仰拱闭合。首先应清楚地面的岩土杂物等，局部位置应采取加固措施。仰拱应尽快施工，按照从低到高、从中间向两边的顺序施工。钢筋的制作应严格按照图纸施工，并注意控制保护层厚度。

3 监控测量

隧道的监控测量对于评价和判断隧道是否安全和稳定具有重要意义。隧道的现场测量数据对于施工管理和和提供设计相关参数十分重要。监控测量项目一般分为必选项目和选测项目。必测项目是隧道工程应进行的日常监控测量项目。

3.1 监控测量内容

隧道监控测量必测项目为：洞内、外观察；拱顶下沉；净空变化；地表下沉；地质超前预报。

3.1.2洞内、外观察

(1)对工程地质状况的观察和记录，出现情况和重要地段作照片记录。

(2)对已开挖地段和做好支护地段的围岩进行观测。

(3)地表情况的观测、边坡是否稳定、地下水是否有异常情况的记录。

3.2.2 拱顶下沉与净空变化情况

一般采用水准仪测量，拱顶下沉的观测点与净空变化的观测点应布置在同一个断面上。净空变化一般采用收敛仪进行测量。监测测点的间距按围岩的等级设置断面，局部应适当加密。不同断面的监测点应布置在相同的部位，测点的分布应尽量对称，以便之后的数据分析与验证。

3.2.3 地表下沉

地表下沉的观测点可以按照普通水准点进行布置。同时，可在预计出现破裂面处旁边设置几点，以便作为观测高程基准。地表下沉测点在地表横断方向上按2～5 米间距布设，在一个测量断面内设7～11 个点。

3.2.4 超前探孔预报

通过分析地质雷达的预报结果，以确定是否需要打孔及相关布置。如有必要，可在时开挖面上钻长五六米的钻孔。根据钻孔的结果分析地址情况，提前掌握地址条件。

3.3 注意事项

3.3.1 测点的埋设应在开挖后尽快完成，并尽量靠近开挖面，同时应保证牢固可靠，方便寻找和保护，不得轻易更改和破坏。每次读数也应准时及时，每一次循环钱必须完场上次的测量读数。

3.3.2 观测的过程应做好相关记录，观测使用的仪器应经过标定，确保性能和精度。

3.4 测量组织管理

现场的监控测量应有专门的队伍负责承担，并且人员应相对稳定，不得随意更换。任务应包括测点的埋设和日常测量数据的读取和分析处理。所有测量资料应认真分析处理并整理保管。事后应及时上交相关报告，并提出可靠建议。现场的测量工作与其他工作应能相互配合，相互支援。

4 质量控制措施

4.1 技术管理

现场应加强施工技术管理工作，以先进的施工工艺设计和重要施工要点作为指导，以技术交底和操作规程等作为基础，严格保证各施工相关工序的控制。对于容易出现问题或容易产生质量通病的工程部位应重点关注和严格管理，确保人员严格遵守相关操作规程，确保施工过程符合设计工艺流程。

4.2 质量管理

项目领导应坚持全程在岗，全程管理。定期和不定期的开展组织活动，并确保达到学习效果。努力保持和争取达到规定要求。建设单位、施工单位、监理单位应共同努力，目标一致以确保工程质量目标的实现。

4.3 现场管理

施工现场应严格依照单位相关规定进行管理。对在现场的人员相关资料和经常材料的规格型号等资料务必做到标牌明示。以便做到文明有序，方便管理。同时，业主单位和监理检测等部门也应定时或不定时的检查，以做好监察督促工作。另外，在现场的施工人员必须做到全程跟踪，时刻掌握施工现场的状况，对于突发情况应能随时处理应对，对于来自各方面的信息能及时处理，以保证工程质量时刻处理控制之内。

4.4 内部管理和企业自检

内部管理应定岗定人，责任 明确，赏罚分明。确保工程的每一个环节务必在控制范围，同时，企业也应做好自检工作，严格按照业主和指挥部的有关要求进行，严格按照标准进行。每一个步骤每一道工序都必须有根据可依。

4.5 抽检和存档

对于香肠的进场材料和施工用其他材料应随时抽检，如钢筋和混凝土应随时抽取样品检测，确保产品达标。同时，对于施工现场的相关资料和原始记录等应做有可追溯性，做好所有资料的整理归档工作，以便后续的检测检查工作。

[1]文竞舟.隧道初期支护力学分析及参数优化研究[D],重庆大学，2012

[2]许燕宾.公路隧道支护技术现状探讨.科技与企业[J]，2012

[3]王长江.隧道支护施工工艺探讨[J].黑龙江交通科技，2013

TU7

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1007-6344（2015）06-0121-01