浅谈软弱围岩隧道初期支护施工质量控制

文/周红波，中交第三公路工程局有限公司

1 前言

随着基础设施建设规模的不断扩大，以及国家“一带一路”战略的不断延伸，工程施工单位将面临较大的发展机遇。为做好现场施工管理，特别是隧道工程的现场管理尤为突出，作者结合近几年在高铁工程项目上的管理工作经历，就软弱围岩隧道施工，浅谈下初支施工质量控制要点，以便于指导今后的项目管理工作。

2 概述

随着我国高铁建设高速发展，大量采用高架桥梁和隧道，来保证平顺性和缩短距离，因此铁路隧道施工也随之越来越多。而且具有隧道数量多，长大隧道多，风险多、断面大、埋深浅，施工更加复杂、难度更大。

2.1 软弱围岩隧道地质特征

2.1.1 围岩强度低，承载能力低。

2.1.2 节理发育、破碎、自稳能力差。

2.1.3 断层带散体结构、自稳能力极差。

2.2 工程特点

强度低、自稳能力差，开挖后地应力重新分布，使隧道周边产生较大的松动圈。一旦工程措施（包括设计措施）和施工方法不当，将极易发生初期支护变形侵限和隧道塌方等工程事故。因此，软弱围岩隧道施工核心是“控制变形，防止塌方”。

3 软弱围岩初支施工质量控制要点

软弱围岩隧道施工本着“宁强勿弱”的原则，必须严格按照设计的初期支护参数进行施工，对于特殊地质地段应进行加强处理，初期支护必须在隧道开挖后及时施作，及时封闭成环；特别是下部（边墙）开挖后钢架及时落底接长，及时封闭成环。

3.1 初期支护方式及受力特征

3.1.1 初期支护方式：锚网喷、锚网喷+钢拱架，钢架形式有格栅钢架、工字钢、H型钢。特殊地质条件下使用喷钢纤维混凝土。

3.1.2 初支受力特征：开挖后短时间或变形量小时，初期支护与地层共同承受形变压力。支护不及时或支护后变形量过大，岩体松动后荷载加大，由初期支护完全被动地承受松动压力。因此，必须保证初期支护的强度和刚度，及时支护，控制变形。

3.2 施工质量控制要点

初期支护与仰拱（临时仰拱）及时闭合极其重要，做到“两到位”：支护措施到位、快速封闭到位。

3.2.1 人：对管理、作业人员要加强岗前安全教育、技能培训，熟知安全隐患点、质量控制标准，掌握应急处置技能，能够发现作业过程中出现的问题并正确进行处理，为下道工序施工创造有利条件。要保持人员的稳定，不得随意更换湿喷机械操作手，确保喷射混凝土质量。

3.2.2 材料：使用的钢拱架、格栅钢架、钢筋网片必须进行集中加工，并采用自动弯曲机、电焊机等机械化设备，实现工厂化制造，出厂前必须进行检验、试拼装，确保加工质量。

所有原材料必须经过试验检测合格后方可投入使用，特别是水泥、速凝剂质量。速凝剂必须具有提高早期强度且对后期强度影响小的特性，其掺量应与混凝土凝结时间呈线性变化，不得产生突变。随着季节变化，应及时调整配合比，确保混凝土强度满足设计要求。

3.2.3 机械设备：喷射用混凝土采用拌合站集中拌制、混凝土罐车运输，喷射作业选用一体化的机械手，各种机械设备配备要结合项目实际情况进行选用，与项目特点相匹配，提高工效和作业质量。

3.2.4 施工方法：初期支护必须紧跟开挖及时施作。

3.2.4 .1 锚杆、钢拱架支立控制：钢架应及时架设，钢架型号、间距、垂直度和钢筋网片搭接长度应符合要求。锚杆必须设置垫板，密贴岩面，数量、间距、角度应符合要求；超前支护大管棚、小导管、锚杆施作位置、数量、搭接长度应符合要求，大管棚、小导管注浆浆液必须充满钢管及其周围空隙。

3.2.4 .2 湿喷混凝土工艺（配合比、施工工艺、养护）喷射混凝土应采用湿喷工艺，喷射混凝土厚度、强度、平整度应符合设计要求。

3.2.4 .3 超挖部分处理;墙脚以上1m范围内和整个拱部的超挖部分应采用同级混凝土回填。

3.2.4 .4 加强过程监控，严格控制厚度、背后空洞，埋设厚度监测棒，进行喷射前、喷射后的断面扫描，发现空洞及时采取措施进行处理。

3.2.4 .5环境：隧道内配备雾炮或养护台车，喷射完毕后及时撒水养护，确保混凝土强度。冬季应采取混凝土罐车包裹、隧道洞门加保温门等措施，防止混凝土温度受损。

4 几点体会

通过参加隧道工程施工管理，掌握了其中的关键控制点，熟知了质量控制的重要性。中国铁路总公司自2018年1月1日开始实施的《铁路建设项目质量安全红线管理规定》，其中就规定了隧道初支、衬砌厚度和混凝土强度不足，因此要引起高度重视，以防因质量问题引起安全事故。

4.1 开挖时要结合围岩地质情况做好爆破设计。

4.2 超挖部分严禁用石块、钢丝网等遮挡，严防背后空洞。

4.3 严查钢拱架型号、间距、垂直度、底部支垫，锁脚锚管的打设角度、长度及注浆。

4.4 仰拱开挖要控制线型，确保弧度、厚度、基底清理满足要求。

4.5 加强超前地质预报，做好过程断面扫描。