论隧道洞口工程的施工技术与方法

杨家松

(贵州桥梁建设集团有限责任公司)

1 工程概况

白虎咀隧道洞口设计为开挖土石方后，挂网喷射8 cm厚混凝土，3.5 m 长的钢筋锚杆，此处地形陡峻、地质结构松散。

2 隧道施工工艺

施工前按设计图要求放出坡面开挖线，开挖过程中严格控制坡面宽度、开挖坡比线、台阶宽度及位置。开挖前先施工截水沟，防止地表水冲刷开挖后的坡面引起坡面垮塌，截水沟按路基排水工程标准施工。

2.1 洞口开挖

(1)洞口仰坡加固处理

洞口段围岩的自支护能力比较弱，为了确保工程质量，洞口施工前首先组织测量人员对边仰坡开挖线进行准确的测量定位，才能满足抗震需求，洞口仰坡加固处理，对于确保确保隧道洞口段的施工安全，以后后期使用过程中洞口仰坡的长期稳定具有重要的意义。边、仰坡开挖以挖机配合人工的方式进行，由上而下，视高度情况分台阶开挖，在挖机开挖边坡时预留10～15 cm 用人工修刷，尽量做到坡面平整。根边仰坡开挖达到设计要求后，采取锚杆、挂网、喷混凝土作业进行加固。

(2)洞口开挖

对于隧道施工来说，选择合理的施工方法对于隧道洞口防坍塌和施工安全具有重要的意义。施工采用挖掘机开挖、装载机装车，自卸汽车运至弃土场弃置;石方采用机械钻眼，光面爆破，人工装药起爆，挖掘机装车，自卸汽车运至弃土场弃置。在洞口开挖施工时，根据洞口的地形，现场确定截水沟的位臵和走向，截水沟位臵的选择要考虑到离洞口边，在对洞门、边仰坡按设计放线后，采用以挖掘机开挖为主，按设计要求及时进行防护。土开挖时自上而下分层开挖，按设计坡面线一次成型。开挖完毕后采用人工清理坡面悬石和松散物。根据测量放样，进行隧道洞口开挖。隧道洞口刚开始施工时，因其地质条件较差，要先落实好放排水的工作，苏通原有排水系统，形成完整的排水系统。工程施工过程中，提倡“趋自然状态进洞”，贯彻“早进晚出”原则，尽量减少对边仰坡的扰动。

2.2 初期支护

边仰坡开挖后及时进行洞口边仰坡的防护，以防围岩风化，雨水渗透而滑塌。因此，在隧道洞口开挖面后就紧跟着初期支护。本工程洞口成洞面仰坡防护采用锚、网、喷进行加固。边、仰坡的防护采用长4 m 的φ22 砂浆锚杆，挂20 cm×20 cmφR6的钢筋网，10 cm 厚的喷射混凝土。仰坡上的砂浆锚杆如与长管棚相碰或与洞内径向锚杆相碰的锚杆要取消。

在进行锚杆支护安装之前，要检查断面尺寸，确保钢架正确安设。在软弱地段，采用拱脚下垫钢板的方法。安设拱脚或墙脚前，清除垫板下的虚碴，锚杆注浆安装前须先做好材料、机具、脚手平台和场地准备工作，锚杆预先在洞外加工厂按设计要求加工制作。锚杆采用凿岩机钻孔，成孔后，用风吹去孔里的积水和岩硝，然后将锚杆打入，锚杆体插入孔内不小于设计长度的95%。锚杆孔中必须注满砂浆，发现不满须拨出锚杆重新注浆，锚杆孔内灌注砂浆应饱满密实。

在进行混凝土喷射作业之前，要做好准备工作，水泥、沙子、碎石、速凝剂原材料检查合格，洞口边仰破支护喷混凝土采用C20喷混凝土，在施工前必须进行洞外试验。本工程喷射混凝土采用TK－961 湿喷机，利用搭设的脚手架做平台实施作业。边墙部分施工采取分段分片进行，一般为从左到右、从右到左或从下而上，在施工的过程中，按顺序纵向进行一圈压半圈，同时注意呈旋转轨迹运动，本工程喷射采取的指标为，每次蛇行长度为3～4 m，旋转半径一般为15 cm。喷射混凝土时，为了能够获得最大压实和最小回弹使喷嘴与受喷面间保持适当距离，混凝土喷射工作由专业熟练工人操作，喷射角度尽可能接近90°，同时，采用由两侧拱脚向上喷射密实钢架与围岩之间的间隙。保证喷射混凝土面平整，无干斑或脱落现象。

3 洞身开挖质量控制

确保各种实验的有效性和准确性，在加强试验室对本工程中各种试件的测试工作的基础上，严格按照规范要求做好各类原材料、半成品预制件、混凝土、砂浆等抽检和复检工作，认真把好质量关，用数据指导现场施工。除此之外，还要重点做到以下几点洞身开挖质量控制措施:

第一，重视施工环节，控制施工成本。隧道洞口段施工时，一般要进行地表监测和洞内监测。施工人员操作不熟练，开挖存在部分的超挖现象，不但浪费材料，而且提高施工成本，同时延长了施工工序循环时间。例如，有关隧道洞口施工中，拱部范围和墙脚以上1 m 范围内施工，施工环节有严格的规范要求，如果使用喷射混凝土来进行超挖的填补，成本投入将非常大。因此，再是施工过程中，在监理工程师的参与下进行了较为详细的技术及安全交底，施工中严格把质量关，控制施工成本。

第二，提高施工人员自身素质。首先提高各级领导和广大职工对于安全生产重要性的意识，然后再通过加强全员的施工专业技能的培训，提高施工人员安全教育和技术水平，定期、不定期的进行安全检查，保证现场各项工作处于安全受控状态。例如，钢筋网片上使用片石这一施工环节而言，围岩的自稳能力和作用在很大程度上与施工材料质量母密切相关，如果用石棉瓦对空隙进行填补遮盖，那么软弱围岩更易受到风化水浸等作用出现形变甚至坍塌，威胁施工和运营。

4 支护质量控制

4.1 锚杆的质量控制

在进行锚杆安装之前，要严格检查注浆材料、管棚、钢架、钢筋网、锚杆、锚固剂、喷射混凝土等原材料出厂合格证、试验报告、对实物观察检查，厂家生产的锚杆也必须保证手续、证书齐全。同时，监督施工单位对已经超挖地段按实际开挖断面进行支护，超挖回填处理应在支护施工完毕后进行。安装锚杆的数量必须科学合理，操作过程中要保证孔口岩面的方向和锚杆钻孔方向是相互垂直的。施工完毕后，还要清点锚杆安装数量，检查锚杆垫板与基面密贴情况及锚杆安装偏差。

4.2 钢筋和钢筋网的质量控制

在隧道洞口施工环节中，钢筋材料质量的好坏直接 与工程施工质量息息相关，因此，在施工之前要严格检查钢材质量，保证其原材料质量严格符合设计和工程的要求。。施工过程中，要随时检查钢架安装的位置、接头连接、纵向拉杆及立柱埋入底板深度。钢架安装不得侵入二次衬砌断面，立柱埋入底板深度应符合设计要求，钢架底部不得有虚碴。

4.3 喷射混凝土的质量控制

在进行混凝土喷射作业之前，要及时清楚施工现场杂物，根据施工图纸要求，选用满足施工条件的混凝土配比设计。工程喷射混凝土作业喷射顺序应自下而上，分段进行，每一段的长度大于6 m，通过合理选择原材料和配置混凝土配合比，确保喷射出的混凝土具有非常高的强度。完成混凝土喷射作业之后，要及时清理喷面粉尘和杂物。一般来说，喷射混凝土终凝2 h 后，应进行养护，同时，养护时间不小于14 d。

5 结束语

综上所述，工程隧道洞口施工作业时严格根据工程地质实际需求，通过洞口开挖、初期支护，确保洞身开挖质量控制，在施工的过程中，还需加强施工生产安全管理，总结出了较为完整的施工方法，使人员及机械得到了很好的磨合，为下一步大规模的施工生产创造了条件。

［1］田力.公路隧道洞口工程施工技术研究［J］.黑龙江交通科技，2013，(10):84－85.

［2］赖彦，游仁传.试分析公路隧道洞口工程施工技术［J］.黑龙江交通科技，2013，(10):90－91.

［3］赵翔宇.公路隧道洞口工程施工技术探讨［J］.科技创新导报，2012，(31):42－43.