板岩隧道的施工控制与管理探讨

冉小兵

（贵州省高速公路开发总公司，贵州 贵阳550000）

1 板岩隧道开挖

板岩隧道施工应遵循“短开挖、少扰动、强支护、实回填、严治水、勤测量”的施工原则；宜采用短台阶或分部开挖（留核心土）法，初期支护应紧跟开挖面，特殊地段采用双侧壁导坑或CRD法施工，围岩开挖后不能暴露时间过长，防止围岩周壁风化至内部，掩体松弛加快发生塌方。

1.1 隧道开挖施工工艺流程

管棚作业－洞室开挖-初喷4-6cm厚混凝土－铺设钢筋网－架立钢拱架－锚杆作业－喷射混凝土至设计厚。

1.2 对于Ⅳ、Ⅴ级围岩地段，隧道开挖严格按照预留核心土七步流水作业法施工，上导坑开挖进尺以1-2榀钢拱架间距为宜。

上半断面开挖应预留2-3m的核心土，并严格控制拱部开挖，严谨欠挖，避免超挖。下半段面开挖应采用先拉中心槽（中心槽不宜超过8m），在没有做中导支护前，坚决不允许拉中槽；左右测马口开挖交错施工距离应大于5.0m；并严格控制开挖进尺，严禁长距离开挖。

1.3 对于洞口Ⅵ级围岩地段，宜采用双侧壁导坑先墙后拱矿山法施工，部分开挖减少了每个导坑的跨度，有利于增强坑道围岩的相对稳定，易于进行局部支护，同时也有利于提前探明地质情况，便于及时处理或变更施工手段。

1.4 刷坡进洞阶段，在满足正常施工空间和土体自身稳定的情况下，拱顶以下曲墙之外应保留一部分土体，作为仰坡挡土平衡块，有利于洞身安全稳定。

1.5 对于掌子面出水量大，超挖较严重的情况应采取下述措施解决隐患：在开挖结束之后，立即在岩面敷设一层钢筋网，钢筋网紧贴岩面设置，用钢管、方木等临时性支撑顶紧，然后初喷混凝土，达到初喷设计厚度，然后架立钢拱架，施作初期支护。

1.6 掌子面距仰拱最大距离不超过30m，仰拱距二衬最大距离不超过30m（如果地质条件变差，则施工步距必须进一步缩短）。

1.7 采用激光断面仪对开挖断面进行测量，这种技术为加快测量及控制开挖断面的形状、尺寸、表面平整。超挖、欠挖等指标提供了帮助。

2 初期支护

2.1 对于松散地层和浅埋段隧道宜采用超前管棚预先支护

超前大管棚作业前，应先标出开挖线并对管位按设计要求进行布眼。超前大管棚的连接，优先考虑丝扣连接，也可以采用套管焊接，不允许对焊后管棚直接使用。

为确保管棚的外插倾角能满足规范要求，第二循环管棚需预留工作室。具体为：距第二循环管棚末端4m处，开始将钢拱架按0-30cm线形逐渐抬高，这样给第二循环管棚作业创造一个4m长、0.3m高的三角形空间，便于钻机作业。在两环节接头设计高度上增设以榀钢拱架与管棚尾端焊接，前后两循环管棚搭接应满足设计要求直径89的管棚搭接长度不小于1.5m，预留工作室先以喷射混凝土喷成弧形面，其余部分待二衬时用衬砌混凝土补平。

2.2 超前小导管

在前一环钢拱架的中隔板上环向布置注浆眼。按布置的注孔位置焊穿隔板钻孔（外插角可根据拱架间距调整），完成后将导管顶入岩层。

管口止浆封堵：导管打入后用塑胶泥封堵孔口导管于孔壁间隙，并在导管附近及工作面喷混凝土，以防工作面上岩土坍塌，同时作为注浆止浆岩墙。

压注浆液：注浆压力控制在0.5-1.0MPa，注浆达到设计注浆量和注浆压力时要结束注浆，切不可盲目加压。注浆过程中要随时观察注浆压力，分析注浆情况，防止堵塞、跑浆，做好注浆记录，以便分析注浆效果。

2.3 钢拱架架立质量控制

钢拱架架立质量应控制好6个方面的问题：①钢拱架的标高；②钢拱架的横向尺寸；③钢拱架的垂直度；④钢拱架的连接螺栓；⑤钢拱架各单元连接处松散物及虚渣的处理；⑥钢拱架的间距。各洞口安装钢拱架必须做到标高、宽度尺寸标准，上中下段钢拱架连接弧度圆顺，架立后必须进行测量核对，确保各项数据符合设计要求。钢拱架应于围岩紧密相贴，如不能紧贴时，应按规范要求，用高标号混凝土预制块填塞顶实，其点数单侧不得小于8个接触点，以确保其整体受力。掌子面附近的钢拱架外露（钢拱架的喷射不能喷满，可留5cm厚左右，以便随时检查钢拱架、锚杆的作业质量和数量）数米，最大不超过2m钢架之间的纵向连接筋设于拱架内缘；连接筋环向间距及长度，严格按设计要求施工，便于与下一榀钢架连接，同时要求钢拱架的纵向按章间距误差不超过±4cm。

2.4 锚杆施工质量控制

2.4.1 锁脚锚杆和锁脚小导管

锁脚锚杆和锁脚小导管在黄土隧道施工中的作用非常关键，必须按设计长度、数量随钢拱架的作业及时跟进。锁脚锚杆要在端头加工成L型弯钩焊接在钢拱架上，确实起到锁脚作用，防止钢拱架下沉过大。

2.4.2 系统锚杆

为了确保系统锚杆沿法线方向布设，系统锚杆的工作台可放在上导坑核心土的后面，系统锚杆作业必须在初次喷射混凝土后进行，且一定要使用垫板，垫板焊接在钢拱架的腹部，以便加强钢拱架的稳定性，提高其刚度；系统锚杆的设置及喷射混凝土达到设计厚度的断面与掌子面的最大距离不超过6m。

系统锚杆可以在数量不变的情况下，增大环向间距；减小纵向间距；锚杆必须与钢拱架焊接，系统锚杆的注浆必须按照设计要求达到注浆压力。

2.5 钢筋网工程质量控制

钢筋网片必须严格按设计要求先在洞外定型加工，且每片加工面积不宜小于1m2，然后在洞内安装，且相互之间的搭接长度不应小于5cm。钢筋网应随受喷面的起而铺设，在施工前需要初喷4-6cm厚混凝土形成钢筋保护层，但对于马兰黄土，初喷混凝土是不现实的。

2.6 喷射混凝土质量控制

喷混凝土前试验人员一定要做好配合比控制，同时现场抓好混凝土施工操作。喷射混凝土时，速凝剂的添加要均匀，喷射混凝土一定要分层喷射，喷射混凝土的平整度要求不超过5cm。喷射混凝土应采用硬质洁净的中砂和粗砂，细度模数宜大于2.5。速凝剂使用前应做速凝效果试验，要求初凝不超过5min，终凝不超过10min。喷射混凝土中的骨料应不小于40%。喷射混凝土必须表面平整、圆顺；不合格处打凿后补喷平整，尤其是上、中导和中、下导接茬部位。严格按2m靠尺进行量测，确保平整度达到要求，拱部喷射混凝土必须回填密实，不得有空洞。

3 仰拱施工质量控制

3.1 隧道防水

排水半管。排水半管在无水地段每5m设一道，富水地段应根据渗水痕缝加密。在喷射混凝土中打孔，将水引出后用半管排走。排水半管用高标号水泥砂浆包裹密实或用灰浆喷射密实，待初凝后再浇筑二次衬砌混凝土，保证不渗漏水。

防水板搭接长度不得小于8cm，搭接部分的焊接宽度不得小于2.5cm；在粘贴防水板时若发生热熔破坏，将破坏地方重新补贴，确保防水板的整体性和防水性。

3.2 二次衬砌

为确保二次衬砌的密实度和外观质量，应在模板台车上加设附着式振动器，并按设计要求在拱顶布设纵向注浆花管，紧贴初期支护混凝土面，孔位向上，在二次衬砌混凝土外留注浆孔。同时应加强对衬砌台车的支撑，为防止模板台车整体上浮，可采用地锚，或在已完工的衬砌上预留钢筋，锚固模板。对台车各部位螺栓进行全面检查，变形较大应打磨，修正模板，同时对模板表面进行全面清理。

为避免二次衬砌施工中的收缩裂缝，除严格控制混凝土塌落度外，还需要对其拌和时间、振捣时间严格要求。为防止混凝土离析，混凝土垂直落距不得大于1.2m，混凝土拌和站操作人员。

[1]吴程辉.强富水板岩隧道防排水施工技术[J].贵州工业大学学报(自然科学版)，2008-05-15.