和坪铁路小岭隧道施工技术制约

摘要：本文结合和坪铁路小岭隧道的施工实践，就长大铁路单线隧道施工关键工序的技术控制进行了简要阐述。
关键词：长大隧道；关键工序；技术控制
和坪铁路小岭隧道位于吉林省延边朝鲜族自治州，全长

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7929m，为全线最长的单线隧道。隧道DK16+710至DK17+700段位于4‰上坡坡段，DK17+700至DK18+100段位于8‰的下坡坡段，DK18+100至DK24+639段位于10.5‰的下坡坡段。洞身最大埋深约325m。现就隧道施工关键工序的技术控制进行阐述。

1 洞口施工

洞口土石方开挖前，先清除边仰坡上的浮土、危石，做好边仰坡的截排水天沟，将地表水、边仰坡积水引离洞口，以防地表水冲刷而造成边仰坡失稳。洞口仰坡刷坡前，在设计要求的仰坡开挖线外原坡面上打设若干排Ф25钢筋砂浆锚杆，锚杆长度4～5m；洞口开挖由外向里，从上至下分台阶开挖，分层分段开挖、分层分段支护。
根据地形条件，陡坡地带土方和全、强风化岩采用人工清理边仰坡，较缓的边坡具备机械作业条件时，采用挖掘机挖装，人工辅助刷坡；石方采用浅孔台阶钻爆法开挖，明挖地段边坡，预留1～1.2m光爆层，钻孔采用YT-28风动凿岩机钻孔，采用毫秒微差线型爆破技术，“一”型起爆。
边仰坡的防护采取喷砼、挂钢筋网、打锚杆和浆砌片石等措施进行防护。

2 掘进爆破

2.1 爆破参数设计

2.

1.1的选择：

本隧道掘进爆破采用2号岩石硝铵，普通药卷直径为Ф32mm，光面爆破专用2号岩石硝铵药卷直径Ф20mm和Ф25mm。

2.

1.2起爆方式

①材 a.导爆管：采用国产传爆速度为（1950±50）m/s的导爆管。
b.非电毫秒：选用1至30段毫秒，必要时增加秒差。
c.塑料导爆管的引爆：采用导火索引爆传爆和塑料导爆管。
② 起爆网络中采用簇联方式。
2.

1.3掏凿眼设计

使用YT-28型风钻的楔形掏槽。当掘进每循环进尺大于2.5～

3.5m时，采用复式楔形掏槽，上下或左右布置两层掏槽孔。

装药集中度1.3kg/m～1.4kg/m。掏槽孔底部装药高度为1/3孔深，炮孔堵塞长度为1/3抵抗线，孔内口部装药线密度为底部装药的0.4倍。内外层上的孔采用隔断微差起爆，时差50ms，同层的孔用同段。

2.2 光面爆破

光面爆破设计不仅要严格控制周边孔的钻爆参数，还要考虑临近周边孔的参数。周边孔光面爆破的主要参数有：孔径Φ，药径d，线装药密度q，最小抵抗线w，孔间距a。
采用YT-28式凿岩风钻孔，成孔孔径为Ф40～42mm；选用光爆专用小药卷Ф20mm和少量Ф25mm药卷；线装药密度取0.2～0.25kg/m，底部20～40cm线装药密度为0.5kg/m；最小抵抗线w选0.9m，孔间距a取0.75倍的最小抵抗线，即0.68m；炮孔堵塞长度为25cm。
根据以上周边孔和辅助孔参数的选定，当周边炮眼深度为2.5m和3.5m深度时，各周边孔单孔装药量分别为0.5kg和0.9kg，而邻近周边孔的辅助眼，各单孔装药量分别为2.1kg和3.15kg，根据经验公式v=70Q0.7/R

1.5计算结果，炮孔爆破裂隙区半径分别为0.7m、0.9m、4m和7m。

2.3周边孔钻孔超欠挖的控制
除严格控制周边眼的装药量和装药结构外，主要是周边炮孔的外插角θ，开口位置e和钻孔深度L，它们与超欠挖高度（h）有如下关系：
θ和e主要取决于司钻工的操作水平和所采用钻机的钻杆根部外缘高度，一般为5～7cm。平均线性超挖值控制在10cm以内，将e值控制在3cm范围内，钻孔时先定位，后钻孔。采用风钻时L值分别控制在3.5m～2.5m以内。θ值控制范围在2°±0.8°（钻孔深度为3.5m时）和2.8°±1.1°（钻孔深度为2.5m时）。

3 喷射混凝土

初期支护喷混凝土采用湿喷机，对于混凝土中速凝剂的用量，一般要求其掺量为水泥重量的2%～4%，初凝不大于5min，终凝不大于10min。
喷射混凝土配比设计时，应注意以下几点：
a.尽量不使用碱性较强的速凝剂，如须采用，在骨料的选择上，加强检测，避免采用能产生碱骨料反应的品种。
b.在混凝土配比中，粗骨料粒径越大，回弹越多；但粒径过小，易引起堵塞，粗骨料率一般在

2.3～3.1之间。

喷射基面的处理对保证喷混凝土与围岩紧密附着是非常重要的，因此，前期处理应按如下步骤实施：
①有流动的渗漏水面要进行排水处理。
②检查岩面钢筋网（加上排水盲管）的安设情况，防止喷射作业中发生位移。刚度较大的钢筋网片发生振动时，会导致已形成的喷射砼体产生局部开裂现象。
混凝土喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔10mm），以避免超粒径骨料进入喷射机；用高压水冲洗干净受喷围岩面，而后即可开始喷射混凝土。送风后调整风压，使之控制在0.45～0.7MPa之间。
喷射混凝土层的厚度控制，可采用标桩法或激光断面仪测量法等。
喷射作业分片进行，可按照先边墙后拱脚，最后喷射拱顶的顺序施喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm。

4 钢筋网施工

钢筋网一般在初喷混凝土、锚杆完工之后安设，施工时网片要紧贴初喷面，混凝土保护层厚度必须满足设计要求。施工时，钢筋必须经试验检测性能合格；钢筋网节点与锚杆间采用电焊焊接牢固，网片间用铁丝扎紧或焊接，在喷射作业时不得走动；钢筋网铺设随混凝土初喷面起伏，并与壁面贴紧；复喷混凝土后，将钢筋网完全覆盖，且要有3～5cm的保护层。

5 衬砌施工

5.1 底板、仰拱及仰拱填充混凝土施工

本隧道Ⅱ级围岩隧道采用曲墙无仰拱衬砌断面形式，隧道底板设计厚度30cm；Ⅲ～Ⅴ级围岩隧道均采用曲墙有仰拱衬砌断面形式，要保证仰拱有足够的强度和刚度，仰拱矢跨比按1/12控制；采用仰拱先行的原则；仰拱填充与仰拱分开施作。
底板、仰拱不能欠挖。当围岩级别较低时，尽可能使用风镐进行清底开挖，必须爆破时，应严格控制装药量；超挖部分一般用同标号的混凝土灌筑。
混凝土施工时分段立模灌筑，分段长度与衬砌台车长度基本保持一致。灌筑仰拱混凝土时，使用混凝土大样的样板，每间隔2m设置一个，以检查和控制仰拱断面。灌筑时采用低塑性混凝土，由仰拱中心向两侧扩展。

5.2 隧道二次衬砌混凝土施工

出口二次衬砌混凝土施作，配备12m长全断面液压衬砌模板台车。衬砌台车在工序上形成防水、钢筋绑扎、混凝土浇筑、养护一条流水线。
洞身二次衬砌均在初期支护收敛变形趋于稳定后施作，采用HBT60型混凝土输送泵配合自行式液压模板台车全断面施工，洞外设60m3/h混凝土自动计量拌和站集中生产，采用二次搅拌，混凝土运输车运送混凝土至施工现场，由混凝土输送泵压入模板内，插入式振捣棒配合台车所挂附着式振捣器捣固。
灌注混凝土从新旧混凝土接茬处开始均匀分布灌注，最后在单元体中间位置进行挤压泵送灌注，待混凝土自挡头板挤出浆来时，稳压持续几分钟，看混凝土是否灌满，如稳定压力不能再灌入时，说明拱顶已灌满，若稳定压力仍能灌入，则稳压持续到不能灌入为止。

6 结束语

通过对以上主要工序进行了严格的技术控制，和坪铁路小岭隧道工程合格率达到100%，优良率98%，完全满足了设计要求。