公路隧道初期支护施工的探究

2017-03-02曾宝忠

黑龙江交通科技 2017年2期

关键词：杆体砂浆锚杆

曾宝忠

(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳 550001)

公路隧道初期支护施工的探究

曾宝忠

(贵州路桥集团有限公司，贵州贵阳 550001)

主要结合梭草坡隧道、拉海隧道以及虎头山隧道初期支护的施工实践，分析其施工技术控制措施，深入分析隧道初期支护施工中的药卷锚杆、中空注浆锚杆、砂浆锚杆、喷射混凝土等各项施工流程。

隧道初期;支护施工;施工技术;流程

1 工程实例分析

1.1 隧道工程概况

本次主要研究梭草坡隧道、拉海隧道以及虎头山隧道的预期支护施工。

1.2 工程特点

梭草坡隧道：此隧道属于分离式的中隧道，主要位于S型的曲线上面，左幅的隧道作为下坡：纵坡控制在-0.4%，右幅隧道为上坡：纵坡为-0.4%。地质构造隧道位于都匀市沙寨乡构造盆地内，附属于沙寨旋转构造体系，场地主要为单斜构造场地内岩体破碎。该隧道穿越地区属中低山地貌，场地内地形起伏大。隧道地区地表水系不发育，雨季流量较大，旱季甚微，且溪流低于隧道设计标高3～50m，对隧道施工及运营影响很少。

拉海隧道：本隧道为分离式长隧道，左洞进口桩号ZK12+515，出口ZK14+174，设计长度1 659m；右洞进口桩号YK12+530，出口YK14+152，设计长度1 622m。左右洞的纵坡均为单项坡分别为-1.21%，-1.37%。此隧道穿越地区属中低山地貌，场地内地形起伏大，穿越一脊梁状低山，进口断山坡自然坡度42°。隧道地区地表水系不发育，在隧道出口其右侧500m有一条小溪，随季节变化，但对隧道的施工和运营无影响。

虎头山隧道：该隧道为特长隧道，是整条线的控制性工程，隧道左洞进口桩号ZK14+675，出口ZK18+520，设计长度3 845m；右洞进口桩号YK14+655，出口YK18+505，设计长度3 850m。本隧道勘察区属中低山地貌，隧道场地内地形起伏大，切割深，洞口位于斜坡上，地形较陡，隧道轴线与洞口地形等高线约呈44°相交。隧道地区地表水系不发育，地表水丰富，均为季节性溪流，旱季甚微，对隧道施工及运营影响很少。

2 初期支护施工技术

2.1 药卷锚杆

(1)施工方法

施工人员在进行施工的时候，应使用风钻的钻锚杆孔，并配合人工进行安装。药卷锚杆施工顺序为：钻孔→清孔→灌药卷→插入杆体→加设垫板。

(2)施工标准

第一，锚杆作业在初喷混凝土后及时进行，杆体类型、规格、质量及其性能必须与设计相符，锚杆钻孔须圆而直，孔径大于杆体直径15mm，且锚杆外露长度不得大于10cm，锚杆孔位和孔深应准确无误，和相关的设计规范相符，杆体使用之前，应去除油污与铁锈，确保锚杆施工质量。第二，锚杆按照施工设计要求做完终凝之后，严格遵照相应规范要求进行抽样锚杆抗拔试验，锚杆和钢筋网应焊为一个整体。第三，药包应随用随泡，药包在浸水之前，先在其端头扎两个透气孔，竖直浸入水中大约1～2min，待不冒气泡使，取出药包，根据计算的数量逐个装到孔中。

2.2 中空注浆锚杆

(1)施工方式

首先，按照原先的设计图纸，在断层的开挖面上，找出需要施工的锚杆孔位。钻孔方法与砂浆锚杆相似；其次，查找导管孔是否完全达标以后，设计锚杆应按照事先的设计比例实行配浆，采用电动的注浆机进行注浆，且注浆压力要和之前的设计施工要求一致。最后，一般按照单管所达到的规定要求，来设计需要注浆的量，并将其作为结束标准，并在注浆的压力与设计的终压相符的情况下，且进浆量还没有达到注浆的终量时候，即可结束注浆，进而保障锚杆孔的浆液完全注满。

(2)施工工艺

中空注浆锚杆施工过程中，杆体主要是中空且厚壁全螺纹的杆体，能被任意地切割，方便安装相关的配件。锚杆的原材料的长度、规格以及直径等，均与设计要求相符，锚杆的杆体完全除锈。按照设计要求所规定的位置，确保锚孔完全顺直，和岩面保持垂直状态。杆体在插到锚杆孔的时候，保持插入的位置居中，砂浆需和设计要求一致，锚杆的杆体所露出的岩面长度应小于喷层的厚度。

2.3 砂浆锚杆施工技术

(1)施工方法

风钻钻眼，高压风吹孔，牛角泵或是注浆器注浆，实行人工插打。

(2)施工标准

第一，锚杆作业在初喷混凝土之后应及时实施，杆体的规格、类型、质量及性能应符合设计要求。第二，孔深的偏差应小于50mm，锚杆钻孔必须圆且直，孔径应大于杆体的直径15mm，锚杆砂浆的标号不能小于200号，锚杆外露的长度应小于10cm。第三，锚杆安装之后，每300根锚杆需随机抽样3根为一组，对其进行抗拔试验，所计算出抗拔力的平均值或是最低值需充分满足设计要求。锚杆长度应大于孔深5～10cm，各加工长度的误差应小于±1cm，缝长的误差小于±5cm。

2.4 喷射混凝土施工技术

(1)混凝土施工材料

水泥主要选普硅水泥，且速凝剂所设计的初凝时间应低于5min，终凝低于10min，使用机制砂，干净无污染，使用用在隧道内喷射混凝土。为提升喷射混凝土效果，喷射混凝土使用砼喷射机施喷。

(2)喷射方式

首先，在进行喷射之前，开挖后要多检查开挖的断面净空的尺寸大小，并在撬帮完成后，应立即采用初喷来封闭整个围岩。其次，在拌料的时候，要熟练掌握速凝剂的掺量，以及混凝土的最佳配比，所喷射的距离应在0.5～1.0m左右，厚度控制在4cm左右。最后，在施喷的时候，需从上至上，并实施分段施工，应用台阶法来挖中拱部分的喷混凝土的过程中，需先喷拱脚部分，之后喷拱顶部分，且各段的长度应小于4m。如果岩面发生凹凸不平，需先把喷凹处全部找平，且喷嘴渐渐呈现出螺旋形后，慢慢移动，实行一圈压制半圈，行与行之间应该搭接15～25m，且后面一层喷射需要上层混凝土完全终凝后，方可进行。