浅谈高速公路隧道开挖施工控制要点

武建

中国水电建设集团十五工程局有限公司

摘要：隧道开挖是隧道施工中控制的关键环节存在的，文章针对个人对高速公路隧道施工的开挖施工进行了总结,希望对提高隧道开挖水平有借鉴意义。

关键词：隧道；开挖；施工；要点

随着国民经济的发展，山岭地区新建公路越来越多，隧道工程所占的比例逐步增大。隧道开挖大多采用钻爆法施工，本文对钻爆法施工进行了总结，有利于现场超欠挖施工控制。通过我个人参建过的福建鹰山隧道、四川洛带古镇隧道的隧道施工经验对隧道的开挖控制做以浅谈总结。

一般的高速公路隧道洞身施工都依据新奥法施工的原理，基本坚持“管超前、弱爆破、短进尺、强支护、勤量测、早封闭”的原则施工，以保证隧道施工的安全。

隧道开挖要严格按钻爆设计施工，一般的作业工序为：测量放样→布孔→台车（台架）及风水管路就位→造孔→装药堵塞→联结起爆网络→起爆→通风→清理危石→出渣。其具体施工步骤：

1、放样布孔：采用全站仪进行隧道放样，红油漆标记。

2、定位造孔：采用手风钻造孔。

3、清孔：钻孔完成后，严格检查，对不符合要求的钻孔按设计进行补钻。

4、装药：装药需分片分组，按爆破设计图确定的装药量自上而下进行。炮孔均以炮泥堵塞，堵塞长度不小于20cm。

5、联线起爆：采用复式起爆网路，网路联好，检查无误后，方准起爆。

6、通风：采用通风机通风，软质风管压入方式供风。

7、瞎炮的处理：发现瞎炮，首先查明原因，及时进行处理。

8、出渣

爆破后，立即进行通风排烟，排烟后方可进行装渣运输。装渣采用挖掘机装渣，自卸汽车运至弃渣场堆放。

一般开挖方法取决于围岩类型，不同的围岩类型对应不同的开挖支护方式和不同的爆破方法。

1、Ⅲ级围岩：超前小导管→洞身开挖→架立钢支撑→中空锚杆、锚杆施工→挂网喷锚→灌注仰拱混凝土（无仰拱则取消该步骤）→二衬砼浇筑。Ⅲ级围岩上半洞全断面法施工，采用简易钻孔台车配多台手风钻造孔，毫秒微差光面爆破法开挖。

2、Ⅳ级围岩支护顺序：超前锚杆→环形开挖→混凝土初喷（厚3～5㎝）→架立格栅钢支撑→锚杆施工→挂网喷锚→核心土开挖→灌注仰拱混凝土→二衬砼施工。Ⅳ级围岩经常使用预留核心土法施工，其步骤是利用简易台车，手风钻弱爆破配合风镐、铲等工具，对核心土环形周边进行开挖。环形周边施工完毕后，使用手风钻弱爆破法开挖核心土。

3、Ⅴ级围岩支护顺序：导坑上弧段超前小导管→上半洞导坑开挖→混凝土初喷（厚3～5㎝）→架立钢支撑→中空锚杆施工→挂网喷锚→下半洞导坑开挖→下半导坑支护→正洞上半洞开挖→正洞上半洞支护→正洞下半洞开挖→正洞下半洞支护→拆除临时侧壁→灌注仰拱混凝土→二衬砼施工。Ⅴ级围岩正向单侧壁导坑法施工，采用局部弱爆破配合人工风镐开挖。

开挖支护过程尤为重要，要严控支护过程，在这里我将一般的支护方式简单总结

1、锚杆施工

锚杆有系统锚杆和超前锚杆。Ⅴ级围岩地段多采用Φ25型正反循环注浆中空系统锚杆，其它地段一般多采用Φ22螺纹钢筋全长粘结水泥药卷锚杆。

2、钢支撑制作安装

钢支撑在加工厂集中制作。加工后试拼，允许误差为：沿隧道周边轮廓偏差为±3cm，平面（翘曲）偏差±2cm，不合格禁用。

初喷砼后，严格按设计架设钢支撑，钢支撑安装允许偏差横向和高程均为±5cm，倾斜度一般不大于2°。

钢支撑两侧拱脚基础须牢固坚实。安装前清干净底脚处浮渣；拱脚标高不足时，设置钢板或用砼调整；安装先将钢支撑节段预组装成安装段，拧紧连接螺栓。钢支撑立起后，据中线、水平将其校正到正确位置，然后用定位筋固定，并用纵向连接筋将其和相邻钢支撑连接牢靠。

3、超前小导管支护

超前小导管一般采用Φ50×5mm无缝钢管，L=3.5m或5m，前端呈尖锥状，尾部焊Φ6钢筋加劲箍，管壁四周按15cm间距梅花形、钻设压浆孔，管端预留止浆段。

钻孔前先喷砼封闭掌子面。测量布孔后，手风钻对正孔位，以紧靠开挖面的钢支撑为支点，按15°仰角钻孔，钢管环向间距50cm，纵向间距一般2.5m或3.5m。

成孔后，用吹管或掏勺将孔内砂石吹（掏）出，人工推送钢管入孔，管口用麻丝和锚固剂封堵。

然后，小导管口旋上孔口阀，连接注浆管路，用注浆泵，按由下至上、浆液先稀后浓、注浆量先大后小方法注浆，如遇串或跑浆则隔孔灌压。注浆前，注浆系统要试运转，并做压水试验，核实岩石的渗透性；在注浆前试验合理确定浆液配比、注浆压力等注浆参数；结束标准以注浆量控制为主，终压较核。

效果检查：开挖检查浆液渗透及固结状况；据压力浆量曲线分析判断；没达到设计要求时，须补注处理。

总结和体会：

公路隧道开挖控制是隧道施工过程中的关键环节，控制不当将直接影响隧道质量，甚至出现质量事故。所以在施工过程要严把质量关，加强过程控制，只要紧紧抓住问题的关键，采取科学、合理的措施，就能使隧道开挖施工质量得到保证。