摘要：绥三线前槽岭隧道进口段由于浅埋偏压，进洞开挖支护后，支护变形超限，需进行侵限处理。通过对初支侵限段设置临时护拱支撑，再对已支撑护拱且监控量测数据趋于稳定的初支面进行径向注浆，确保换拱过程中围岩稳定，最后通过换拱完成初支侵限处理，保证绥三线前槽岭隧道施工安全和二衬施工厚度。
关键词：绥三线前槽岭隧道；支护侵限处理；技术总结
引言：
隧道施工中，初支侵限容易造成隧道二衬厚度不足、二衬侵限甚至隧道坍塌等严重后果，不仅会影响施工进度，提高施工过程中的危险系数，建成后还会影响隧道的正常使用。隧道初期支护侵限处理作为保证二次衬砌厚度和施工安全的处理方法，必须对初期支护侵限进行换拱处理。因此，本文进行绥三线前槽岭隧道初期支护侵限处理施工研究，致力于为初期支护侵限处理施工提供理论支持。
1技术和材料设备准备
为保证初期支护侵限处理施工安全和质量，本文根据隧道中线、设计初支断面、实测初支断面以及内轨顶面将绥三线前槽岭隧道分为不同单元进行处理施工，其中包括：A单元3个（拱顶）；B单元2个（拱腰）以及C单元2个（拱墙）。绥三线前槽岭隧道初期支护侵限示意图，如图1所示。
.png)
图1 初期支护侵限示意图
在对隧道进行初期支护侵限处理施工前，必须加工好侵限换拱台架和制作换拱所需的钢支撑。首榀钢支撑加工完毕后，应在水泥地上试拼，保证各部尺寸均符合要求，方可批量生产，同时还要做好地表沉降观测和洞内监控量测工作，并做好超前地质预报，以增强施工效果[1]。换拱前测量组还应对初支变形地段每榀拱架进行断面净空检查，并绘出超欠挖断面图；根据隧道断面检测的结果，变形段内需要换拱处治的部位用红油漆标示出来。标示必须清晰、准确。断面图所反映出的隧道超欠挖的里程、部位，综合研究确定出每段合理的换拱部位。换拱期间暂停掌子面的掘进施工，先对初期支护侵限段进行临时加固，由洞外像洞内逐榀换拱。
2临时支撑设置
为了保证侵限初支拆除时作业安全，对侵限地段初支采用I20型钢设临时护拱支撑，临时护拱纵向间距按既有初支钢架每两榀设一环，与原初期支护钢拱架形成“拱对拱”支撑；临时护拱钢架纵向采用Φ22螺纹钢焊接连接，环向间距1m，将临时护拱各钢架进行有效连接，并在护拱与护拱之间喷射10cm厚C25喷射混凝土；临时护拱拱脚采用厚50cm、宽80cm的C20混凝土条形基础整体固定；临时护拱锁脚采用φ42无缝钢管，长3.5m，并与拱架焊接牢固。钢架的稳定性直接影响着隧道的稳定性，因此钢架间的连接法兰盘不可随意打开，避免出现塌方事故[2]。
.png)
图2 临时护拱示意图
在临时护拱上应安设监控量测点，通过监控量测随时掌握加固后的初期支护的变形情况。
3拱部径向注浆
临时护拱支撑完成后，对已支撑护拱且监控量测数据趋于稳定的初支面进行全断面径向注浆，对初支背后围岩进行加固处理，注浆采用φ42长3.5m的小导管，拱架间距梅花形布置。在注浆过程中，必须保证注浆管埋设位置的牢固性，以便取得良好的止浆效果。注浆完成后，应打设3m深检查孔对注浆效果进行检查，当检查孔最多只有滴水（不成线）且渗水量不大于2L/d时，且单轴抗压强度达到1.5MPa，则判断注浆达到效果，否则应该进行补充注浆。每个工作区段至少在拱部及两边墙各设一个检查孔。注浆检查孔在注浆效果检查完成后应及时采用M10水泥砂浆进行全孔封堵。
4初期支护侵限换拱处理
在拱部径向注浆所有操作完成后，并且止浆效果能够达到预期的前提条件下，对绥三线前槽岭隧道超限部位的支护系统进行拆除。拆除使用液压破碎炮机进行破碎，如遇到拆除困难的情况还可以借助风镐，从已施工二衬段向掌子面逐榀拆换，根据由下向上、先墙后拱的拆除顺序依次进行。在拆除过程中，需要注意的是一旦借助风镐对混凝土进行拆除，必须预先将需要拆除的部分与不拆除的部分进行分离处理，才能够避免由于小的操作失误，导致不拆除部分的混凝土损伤，导致施工过程更加复杂化。切记在初期不可大范围地对支护侵限进行拆除，最大限度地避免塌方现象的出现。凿除喷射混凝土时如果锚杆垫板被破坏则需按设计要求更换，初支拆除后必须及时初喷。换拱过程中应加强监控量测，发现异常立即暂停施工进行处理。
通过对绥三线前槽岭隧道纵断面的测量得知，隧道初期支护侵限部位多出现于Ａ单元以及部分Ｂ单元。因此，必须根据不同的侵限部位，选择不同的施工方案，进而进行相应的换拱处理。绥三线前槽岭隧道进口换拱示意图，如图3所示。
.png)
图3 绥三线前槽岭隧道进口换拱示意图
通过图3可知，当隧道侵限部位仅为Ａ单元时，只需要对Ａ单元范围内的钢架立上去，再拆除原侵限钢架即可，即在Ａ单元范围内立上去新钢架换掉侵限的钢架[3]。当隧道侵限部位为部分Ａ单元时以及部分B单元时，可以预先在Ａ单元侵限部位范围内断面凿除至开挖轮廓线后，在侵限部位表面喷上一层混凝土封闭，防止由于开挖，导致其他部位的拱部掉落。而后使用换拱台车对Ａ单元部分侵限部位进行有针对性的换拱处理。至于部分B单元的侵限部位可以同样进行底角锚固钢筋处理。综上所述，在初期支护侵限换拱处理过程中，必须明确Ａ单元的主体地位，尽量优先处理且换拱必须半幅进行，待喷射混凝土稳定后方可进行另一半幅的换拱施工。在进行换拱处理过程中，必须注意要等换完一板衬砌长度的初支后及时跟进衬砌，再继续拆下一换拆，避免由于不稳定造成失衡问题的出现。结合绥三线前槽岭隧道初期支护侵限处理施工具体要求，在仰拱填充顶面架设换拱钢支撑及喷射混凝土[7-8]。设置换拱安装偏差值的横向取值以及高程控制在-5cm至5 cm之间，换拱安装垂直度偏差控制在-2°至2°之间。初期支护侵限换拱处理所用钢架钢架由专用人员进行组装，避免由于组装不当造成的偏差。使用螺栓对钢架进行连接，连接板接缝必须三面满焊，沿钢架外缘每隔2 m用混凝土楔子进行临时楔紧。与此同时，对钢支撑落地之后进行反复确认，清理干净拱脚虚碴和杂物，尽量避免拱顶下沉的现象出现，在确认后对钢架进行固定。拆换之后得到的初支结构以原来设计的结构为模板，通过预留15cm的变形量，保证隧道初期支护净空，完成绥三线前槽岭隧道初期支护侵限处理施工。
5结束语
通过以上研究，针对绥三线前槽岭隧道初期支护侵限的处理施工问题显得越来越重要。隧道初期支护侵限处理施工是针对绥三线前槽岭隧道进行保护的最实用和最可靠的方法。隧道初期支护侵限处理施工的质量无论是对于国家还是个人都很重要，针对绥三线前槽岭隧道初期支护侵限处理施工的研究可以大幅度提高施工质量以及安全性。通过本文进行的一系列初期支护侵限处理施工措施作为解决隧道在进行二衬过程中存在的质量问题的有效手段，能够为隧道初期支护侵限处理施工提供学术意义。但本文唯一不足之处在于没有对隧道初期支护侵限处理施工注意事项进行详细研究，相信这一点可以作为隧道初期支护侵限处理施工日后的研究方向。
参考文献：
[1]崔光耀，王雪来，王明胜. 高地应力深埋隧道断裂破碎带段大变形控制现场试验研究[J]. 岩土工程学报，2019，41（007）：1354-1360.
[2]杜洪新，孙巍，刘博宏等. 基于ABAQUS拱架模型的超大断面隧道初期支护承载力学特性及变形控制研究[J]. 公路交通科技（应用技术版），2019，15（003）：130-132.
[3]陈伟庚，傅鹤林，严石生等. 基于赣深高铁隧道监测数据的位移控制基准研究[J]. 中国安全科学学报，2019，29（001）：173-179.
作者简介：
王艳文（1986-），男，汉族，甘肃省文县，工程管理人员/工程师，本科，研究方向：铁路、公路工程施工。
论文作者:王艳文
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签：隧道论文; 初期论文; 钢架论文; 单元论文; 部位论文; 断面论文; 注浆论文; 《基层建设》2019年第32期论文;