小斷面隧道開挖施工技術(shù)

小斷面隧道開挖施工技術(shù)余輝一、 摘要：本文以一斷面隧道，隧道斷面（襯砌后）2.5m*2.8m，詳細(xì)講述了小斷面隧道的開挖，初期支護(hù)等施工方法，施工重點(diǎn)，施工經(jīng)過，以及出碴等，希望能給同類施工以借鑒。二、 關(guān)鍵詞小斷面洞口工程洞身開挖洞身支護(hù)出碴與運(yùn)輸三、 工程概況本文某隧道施工為例。該隧道全長(zhǎng)為1310.993m，隧道斷面（襯砌后）2.5m*2.8m，屬小斷面隧道，地址條件主要以砂巖為主，隧道進(jìn)口黃褐色、褐黃色，夾雜少量的淺紅色，夾粉質(zhì)粘土。土、石等級(jí)為II級(jí)。圍巖基本分級(jí)為丑級(jí)。四、 隧道工程施工方法洞口工程施工方法洞口工程施工先檢查邊、仰坡以上的山坡穩(wěn)定情況，清除懸石、匱理危石。施工期間實(shí)施不間斷監(jiān)測(cè)和防護(hù)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)地形，邊、仰坡及早做好坡面防護(hù)。隧道開挖應(yīng)力求早進(jìn)洞，避免出現(xiàn)深路塹或高邊坡，盡量減少對(duì)山體的破壞，防止水土流失。洞口段表土及風(fēng)化巖層可采用自上而下分層開挖，施工機(jī)械以挖掘機(jī)為主，盡量不采用鉆爆，保證不擾動(dòng)原地層；洞口場(chǎng)地用裝載機(jī)輔以推土機(jī)整平壓實(shí)；與堅(jiān)硬石質(zhì)地層人工鉆眼爆破，運(yùn)輸采用自卸車，挖方棄往指定的棄碴場(chǎng)。洞門仰坡和邊坡宜在進(jìn)洞前按設(shè)計(jì)坡度一次整修到位，坡度的施工允許偏差為5%，并分層進(jìn)行邊仰坡防護(hù)，以防圍巖風(fēng)化，雨水滲透而坍塌。實(shí)際揭露洞口段圍巖條件不好時(shí)，可采用超前小導(dǎo)管、超前鉆孔注漿等形式超前支護(hù)后開挖進(jìn)洞。洞身開挖⑴洞身開挖方法W圍巖地段均采用全斷面開挖，利用簡(jiǎn)易鉆孔臺(tái)架配合人工鉆孔，光面爆破。對(duì)于黃土及粉砂土V、丑級(jí)圍巖全部采用扒渣機(jī)挖裝。運(yùn)輸均采用1.5m3自卸車運(yùn)輸。隧道采用人工鉆錨桿孔，人工安裝錨桿并進(jìn)行錨固或注漿，采用濕噴機(jī)進(jìn)行噴砼。根據(jù)量測(cè)要求布設(shè)量測(cè)點(diǎn)，并及時(shí)進(jìn)行分析反饋指導(dǎo)施工。本標(biāo)段小路塬隧道進(jìn)出口及上多還隧道均為黃土，不采用爆破，均采用扒渣機(jī)開挖。小路塬隧道中間段及安溝隧道均為砂巖，采用全斷面爆破開挖。其中小路塬隧道與上多海隧道采用兩端同時(shí)掘進(jìn)外，安溝隧道采用由進(jìn)口端獨(dú)頭掘進(jìn)的方式。（2）.洞身支護(hù)隧道支護(hù)形式：進(jìn)出口段W?V級(jí)圍巖：初期支護(hù)采用9號(hào)礦用工字鋼+掛網(wǎng)噴漿80mm,二次襯砌200mm，鋪底200mm。洞身V級(jí)圍巖地段：初期支護(hù)采用9號(hào)礦用工字鋼+掛網(wǎng)噴漿80mm,二次襯砌200mm，鋪底200mm。洞身W級(jí)圍巖段：采用全斷面開挖，錨網(wǎng)噴支護(hù)，T=100mm。⑴噴射混凝土噴射混凝土采用濕噴工藝，緊跟開挖面施工。使用濕式噴射機(jī)或TK-961型濕噴機(jī)噴砼。噴射砼所使用的水泥采用早強(qiáng)水泥，細(xì)集料采用細(xì)度模數(shù)大于2.5的中粗砂，粗集料采用粒徑不大于15mm的碎石。噴射前準(zhǔn)備噴射前應(yīng)對(duì)受噴巖面進(jìn)行處理。因本地段隧道主要為土質(zhì)隧道，為防止隧道圍巖泥化，噴射砼前巖面清理采用高壓風(fēng)吹凈巖面表面灰塵。噴射混凝土前，先噴一層水泥砂漿，待終凝后再噴射混凝土。混凝土攪拌、運(yùn)輸濕噴砼攪拌采取全自動(dòng)計(jì)量強(qiáng)制式攪拌機(jī)，施工配料嚴(yán)格按施工配合比進(jìn)行操作，速凝劑在噴射機(jī)喂料時(shí)加入。運(yùn)輸采用小型運(yùn)輸車。噴射作業(yè)噴射操作程序應(yīng)為：打開速凝劑輔助風(fēng)…緩慢打開主風(fēng)閥…啟動(dòng)速凝劑計(jì)量泵、主電機(jī)、振動(dòng)器f向料斗加混凝土。噴射混凝土作業(yè)應(yīng)采用分段、分片、分層依次進(jìn)行，噴射順序應(yīng)自下而上，分段長(zhǎng)度不宜大于6m。噴射時(shí)先將低洼處大致噴平，再自下而上順序分層、往復(fù)噴射。噴射混凝土分段施工時(shí)，上次噴混凝土應(yīng)預(yù)留斜面，斜面寬度為200?300mm,斜面上需用壓力水沖洗潤(rùn)濕后再行噴射混凝土。分片噴射要自下而上進(jìn)行并先噴鋼架與壁面間混凝土，再噴兩鋼架之間混凝土。邊墻噴混凝土應(yīng)從墻腳開始向上噴射，使回彈不致裹入最后噴層。噴射速度要適當(dāng)，以利于混凝土的壓實(shí)。風(fēng)壓過大，噴射速度增大，回彈增加；風(fēng)壓過小，噴射速度過小，壓實(shí)力小，影響噴混凝土強(qiáng)度。因此在開機(jī)后要注意觀察風(fēng)壓，起始風(fēng)壓達(dá)到0.5MPa后，才能開始操作，并據(jù)噴嘴出料情況調(diào)整風(fēng)壓。一般工作風(fēng)壓：邊墻0.3?0.5MPa，拱部0.4?0.65MPa。黃土隧道噴射混凝土?xí)r噴射機(jī)的壓力一般不宜大于0.2MPa。噴射時(shí)使噴嘴與受噴面間保持適當(dāng)距離，噴射角度盡可能接近90°，以使獲得最大壓實(shí)和最小回彈。噴嘴與受噴面間距宜為1.5?2.0m；噴嘴應(yīng)連續(xù)、緩慢作橫向環(huán)行移動(dòng)，一圈壓半圈，噴射手所畫的環(huán)形圈，橫向40?60cm，高15?20cm;若受噴面被鋼架、鋼筋網(wǎng)覆蓋時(shí)，可將噴嘴稍加偏斜，但不宜小于70°。如果噴嘴與受噴面的角度大小，會(huì)形成混凝土物料在受噴面上的滾動(dòng)，產(chǎn)生出凹凸不平的波形噴面，增加回彈量，影響噴混凝土的質(zhì)量。養(yǎng)護(hù)噴射混凝土終凝2小時(shí)后，應(yīng)進(jìn)行噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14d。當(dāng)氣溫低于+5笆時(shí)，不得灑水養(yǎng)護(hù)，采用自然養(yǎng)護(hù)形式。施工控制要點(diǎn)噴射混凝土原材料先檢驗(yàn)合格后才能使用，速凝劑應(yīng)妥善保管，防止受潮變質(zhì)。嚴(yán)格控制拌合物的水灰比，經(jīng)常檢查速凝劑注入環(huán)的工作狀況。噴射混凝土的坍落度宜控制在8?13cm，過大混凝土?xí)魈?，過小容易出現(xiàn)堵管現(xiàn)象。噴射過程中應(yīng)及時(shí)檢查混凝土的回彈率和實(shí)際配合比。噴射混凝土的回彈率：側(cè)壁不應(yīng)大于15%，拱部不應(yīng)大于25%。噴射混凝土拌合物的停放時(shí)間不得大于30min。必須在隧道開挖后及時(shí)進(jìn)行施作。噴射混凝土嚴(yán)禁選用具有潛在堿活性骨料。噴混凝土厚度應(yīng)預(yù)埋厚度控制標(biāo)志，嚴(yán)格控制噴射砼的厚度。噴射前應(yīng)仔細(xì)檢查噴射面，如有松動(dòng)土塊應(yīng)及時(shí)處理。噴射機(jī)應(yīng)布置在安全地帶，并盡量靠近噴射部位，便于掌機(jī)人員與噴射手聯(lián)系，隨時(shí)調(diào)整工作風(fēng)壓。噴射完成后應(yīng)檢查噴射混凝土與巖面粘結(jié)情況，可用錘敲擊檢查。同時(shí)測(cè)量其平整度和斷面，并將此斷面與開挖斷面對(duì)比，確認(rèn)噴射砼厚度是否滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。當(dāng)有空鼓、脫殼時(shí)，應(yīng)及時(shí)鑿除，沖洗干凈進(jìn)行重噴，或采用壓漿法充填。⑵錨桿錨桿采用風(fēng)鉆鉆錨桿孔，錨桿鉆孔利用臺(tái)架施鉆，按照設(shè)計(jì)間排距，根據(jù)設(shè)計(jì)要求打入結(jié)構(gòu)面，高壓風(fēng)吹孔。用風(fēng)槍將錨桿送入孔內(nèi)，使桿體位于孔位中央，然后安裝墊板，墊板必須用螺帽緊固在巖面上，增強(qiáng)錨桿與噴砼的綜合支護(hù)作用。錨桿尾端盡量焊接在拱架上，以便共同受力。普通螺紋樹脂錨桿施工工藝框圖見圖4.5-4。⑶鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片采用定型鋼筋網(wǎng)片，鋼筋須經(jīng)試驗(yàn)合格，使用前必須除銹，在洞外分片制作，制作尺寸按施工方法及循環(huán)進(jìn)尺確定，安裝時(shí)搭接長(zhǎng)度不小于一個(gè)網(wǎng)格。人工鋪設(shè)貼近巖面，與錨桿和鋼架綁扎連接（或點(diǎn)焊焊接）牢固。鋼筋網(wǎng)和鋼架綁扎時(shí)，應(yīng)綁在靠近巖面一側(cè)，確保整體結(jié)構(gòu)受力平衡。噴混凝土?xí)r，減小噴頭至受噴面距離和控制風(fēng)壓，以減少鋼筋網(wǎng)振動(dòng)，降低回彈。⑷9號(hào)礦用工字鋼支架施工制作：支架按設(shè)計(jì)尺寸在洞外下料分節(jié)焊接制作，支架采用冷彎?rùn)C(jī)冷彎，在定型模上焊接連接板。制作時(shí)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行，保證每節(jié)的弧度與尺寸均符合設(shè)計(jì)要求，每節(jié)兩端均焊連接板，節(jié)點(diǎn)間通過連接板用螺栓連接牢靠，加工后必須進(jìn)行試拼檢查，嚴(yán)禁不合格品進(jìn)場(chǎng)。安裝：支架按設(shè)計(jì)要求安裝，安裝尺寸允