（中铁十二局集团第一工程有限公司 陕西 西安 710000）
【摘 要】蒙华铁路员山隧道暗埋段较长且隧道半径较大，个别地质层有断层发育，且洞口熔岩石较多，洞内暗埋段围岩软岩所占比例较大，针对该隧道特殊地质情况，只能采用软岩隧道中的超前及初期支护技术：长管棚超前支护与超前小导管注浆加固辅以中空注浆锚杆的方法。本方法所提出的注意事项减少了隧道施工人员伤亡，最大程度的避免了各种施工安全问题。写此篇文章的目的，希望可以对类似情况有所帮助。
【关键词】软岩隧道；中空注浆锚杆；初期支护
【中图分类号】U455.7 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544（2017）06-0135-02
1.工程概况
员山隧道是蒙华铁路交通要道的重要组成部分，穿越了地势起伏较大、最高海拔达298米的员山丘陵区。隧道总长743米，最大埋深153米。隧道暗埋段较长且隧道半径较大，个别地质层有断层发育，且洞口熔岩石较多，暗埋段软岩所占比例达百分之四十以上，占比较大，施工相当困难。
2.长管棚超前支护与超前小导管注浆加固
2.1 隧道进洞采用长管棚超前支护
为保证进洞安全，采用长管棚超前加强支护。洞口段边仰坡开挖支护至隧道明暗交界处满足长管棚施作标高时，形成平台，作为超前长管棚施作平台，在平台上进行超前长管棚施工。长管棚施作前先进行导向墙施工，然后通过导向墙套管打设超前管棚，完毕后注浆加固地层，再进入洞身施工。
具体施工如下：导向墙施工按规范及设计要求间距架立导向墙钢架，用钢筋将钢架纵向焊接成一个整体。在钢架拱部外缘安装导向钢管，导向管安装前测量定位，与管棚设计方向一致，然后浇注60～120cm厚的C20砼包裹钢支撑和导向管。导向墙完成后,喷射C20砼封闭周围仰坡面，作为注浆时的止浆墙。用红油漆在导向墙面上标注每个孔的编号。
钻孔时钻机要与已设定好的孔口管方向平行，用仪器、挂线、钻杆导向相结合的方法，反复调整，精确核定钻机位置。钻孔由高孔位向低孔位进行。钻孔完成后开始安装顶进按照设计要求加工的钢管。
钢管加工制作方法为：钢管节长3～6m两种，在管节两端车内、外丝，采用丝扣连接，丝扣长15cm，丝纹深不小于2mm。管壁四周钻10～16mm注浆孔（孔口2.5m内不钻孔），孔间距15～20cm，梅花型布置。管头焊成圆锥形，便于入孔。
下管前要先对每个钻孔的钢管进行配管和编号。下管时按照编号分段施工。前期人工配合机械送管，后期借助钻机顶进，直至孔底，达到设计长度。地质条件较差时，下管要及时、快速。
2.2 超前小导管与注浆加固支护工作
不同地段不同地质情况围岩采用不同超前小导管注浆超前支护。以小导管采用Ф42热轧无缝钢管为例，小导管壁厚3.5mm，每环打入长度4.5m，纵向水平搭接≥1m。沿拱部开挖轮廓线外缘环向布置，钢管外插角均为3～5°。管内预注浆为水泥浆单液浆。
小导管的制作：在小导管的前端做成约10cm长的尖锥形，在尾端焊接钢筋加劲箍；管壁上每隔10～20cm梅花型钻眼，眼孔直径6～8mm；尾部长度不小于30cm作为不钻孔的止浆段。小导管构造见图。
测量放样，在施工作业面上放出钻孔位置，并做好标记。采用凿岩机进行钻孔，孔径较设计导管管径大20mm以上。按设计倾角、间距、孔深进行钻孔。钻孔完成后，用高压风从孔底向孔口清理钻渣。
已加工的小导管由专用顶头顶进，顶进钻孔长度不小于90%的管长。安装时，在孔口端用沾有CS胶泥的麻丝缠绕成不小于孔径的纺锤形柱塞，把小导管插入孔内，带好丝扣保护帽，用风钻或风镐打入到设计深度，使麻丝柱塞与孔壁压紧。小导管外露长度不宜小于30cm，以便连接孔口阀门和管路，尾部焊接在钢架上。相邻两排小导管搭接长度应符合要求，且不小于1.0m。钢管顶进时，注意保护管口不受损变形，方便与注浆管路连接。
3.中空注浆锚杆的初期防护工作
3.1 中空注浆锚杆
中空注浆锚杆采用带排气孔的组合中空锚杆，由中空全螺纹体杆，锚头，止浆塞，垫板，螺母等零件组成。见示意图
锚杆钻孔前定出孔位、作出标记。利用台架或凿岩台车进行钻孔，成孔后应采用高压风进行清孔，清除干净孔内碎石、泥土。
安装锚杆应在钢筋顶端安装好锚头，将排气孔从连接套斜孔经中空锚杆体的中空内孔穿出来，预留50cm，另一端与钢筋齐平并捆绑。然后将锚杆杆体插入锚孔预定位置并敲紧止浆塞。检查排气管是否通畅，然后将排气管从注浆接头穿出，将注浆接头和中空锚杆体连接，并接通注浆泵，用注浆泵向孔内注浆，浆液采用水泥砂浆，注浆压力控制在0.3～1.0MPa。注浆结束后，卸下注浆接头，安装垫板、螺母。为防止串浆可采取跳打施工，即先施工奇数孔序，再施工偶数孔序。
3.2 砂浆锚杆的运用
自制台架，凿岩风枪钻孔是锚杆钻孔两个必不可少的要素。施工时采用自制台架和凿岩风枪钻孔。按“先注浆后安装锚杆”的程序施工，钻头直径应大于锚杆直径15mm。
砂浆锚杆在围岩开挖和初喷混凝土后打设，钻孔时确保孔口岩面整平，使岩面与钻孔方向垂直，间距根据不同的围岩类别为0.8～1.5m，梅花形布置。
锚杆埋设前，对锚孔进行检查，孔位、孔深、沿直度、孔径、方向必须合格。同时应用高压风、水清孔，使孔干净无积水、残碴。此外要检查锚杆钢材、直径、长度应符合设计要求，锚杆端头应加工螺纹长度不小于10cm。锚杆埋设采取先注浆后插杆施工，砂浆强度≥20MPa，配比试验选定，用羊角气泵胶管从孔底倒插式注浆，浆满后快速插入锚杆到埋设长度，然后用半干硬砂浆封实孔口，用楔子固定锚杆，并安设垫板，上好螺帽。锚杆埋设后24h以内不许碰撞，不许悬挂重物，锚杆砂浆参膨胀及早强剂，以提高其早期强度，埋设24h后，拧紧螺母，使垫板紧贴岩石。
4.结语
蒙华铁路员山隧道采用的超前及初期支护施工的方法，不仅仅取得了巨大的经济效益，在软岩的安全施工的过程中，也起到了典范作用。员山隧道的面世有助于鲁西的煤炭资源走向更远的祖国大地，满足其他地区对煤炭资源的需求，也有利于鲁西地区化资源优势为经济优势，更好的发展，更有利于许多身处山野乡林中的革命老区的开发，促进落后地区的公共基础设施建设，带动当地发展，早日实现中国梦。
参考文献
[1]庞旭卿.软岩隧道施工中的超前及初期支护技术研究[J].甘肃水利水电技术,2016,(10):32-34+46.
[2]邹国军.浅谈隧道超前及初期支护施工技术[J].四川建材2013,39（2）：190-192.
论文作者:张海伟
论文发表刊物:《建筑知识》2017年6期
论文发表时间:2017/6/19
标签：钻孔论文; 超前论文; 导管论文; 注浆论文; 锚杆论文; 隧道论文; 导向论文; 《建筑知识》2017年6期论文;