隧道工序控制浅谈

谭奇红

摘要：通过对隧道施工组织的分析，阐述了隧道的工序控制，以及工序控制在整个施工中的重要性。

关键词：隧道；施工工艺；工序；控制

1．引言

工序即工程施工中的程序。隧道施工作业方式一般有三种不同类型：顺序作业和流水作业。流水作业就是将拟建的工程对象划分为若干施工段，某一工序的工人队先在第一施工段完成第一道工序，再转移到第二段完成同一道工序，同样，另一工种的工人队紧跟其后，依次在各施工段完成下一道工序。如此类推，象流水一样前进，直到完成全部工程为止。它是以施工专业化为基础的，优点在于前一道工序可迅速为后一道工序让出工作面，从而加快了工程进度；各队在各施工段上连续均衡施工，可以合理地使用劳动力、材料和机具，避免出现短期的高峰现象；模板及支撑等辅助材料能在各施工段周转使用；此外，工人连续进行同一种工作，有利于保证质量和提高劳动生产效率。在现代隧道施工中大都选择了此种施工工序。选择一个好的施工工序固然是重要的，但要如何控制工序，使整个施工过程都紧紧围绕此工序施工，不出现窝工，歇人等现象是整个工程的关键。有了好的施工方法，但没有好的执行仍不能发挥其作用。

2．工序的控制

2.1隧道的施工顺序

放样——开挖——支护——衬砌，在实际施工过程中，为了使工程按期完成，提高施工效率，往往是几种工序同时进行，每种工序既有联系而又相互独立。联系在于前一种工序必须按要求施工完后再转入下一道工序，下一道工序又必须是继前一道工序之后才施工。然而每道工序又是由专业人员施工，工序与工序之间互不干扰，各自有各自的独立性。每道工序都是相对独立的，又相互制约的。只要其中某一环节出现问题都会影响后面的施工。这就是说有了好的施工工序是必要的，但要控制好这种工序却是至关重要的。

2.2怎样控制工序

2.2.1制定一些规章制度

在施工中设立班、组长，层层监督。制定施工的规章制度，对工程监理各阶段的工作做出制度化、规范化、科学化的具体规定。使工序控制在工程建设中有可靠的依据及指导思想，再加上根据现场施工情况统筹安排。

2.2.2建立健全的项目监督管理机构，设专人控制工序

在施工过程中设立专人控制工序，设立班、组长，层层监督。进行下一道工序时必须在上一道工序完工后再转入下一道工序，不允许出现工序交叉或乱序的现象。只要建立健全的项目监理机构，设立专人控制工序，使每道工序必须按设计要求完成，只有这样才不会出现窝工，歇人等现象。使工程有条不紊的进行。即能保证工程质量又能保证工期，且能充分利用人力资源、物质资源等。

2.2.3在实际施工中工序的控制

隧道施工工艺

开挖——支护——衬砌——开挖，每道工序内又有各自的工序。

2.2.3.1隧道开挖

(1)开挖工程项目测量放线，用全站仪放开挖轮廓线，根据开挖轮廓线布设超前小导管孔位；

（２）风动凿岩机钻孔，钻孔时，严格控制外插角，使其符合设计要求。人工安装小导管并注浆。

（３）开挖①部，开挖采用弱爆破，风动凿岩机钻眼，人工装药，非电毫秒雷管起爆；每次开挖进尺1m，开挖完后，立即施工②部支护；

（４）②部支护，先喷砼２～３cm，然后安装格栅拱架，最后喷砼至设计厚度；

（５）开挖③部，每次开挖进尺2.0m，开挖完后，立即施工④部支护。如上叙述依此循环开挖。

（6）清除⑤部虚碴，及时施做⑥部仰拱和⑦部填充砼。

（7）施做⑧部衬砌砼。

若正洞为土质，采用人工配合机械施工，施工顺序如上所述。

Ⅲ、Ⅳ级围岩地段开挖，采用预裂光面爆破技术，严格控制超欠挖。上断面开挖每循环进尺长1.8米，直眼掏槽形式，最小抵抗线60cm，周边眼间距45cm，眼深2.0m，间隔装药；掏槽眼深度2.2m，连续装药。爆破参数根据施工时实际地质情况作具体调整。下断面循环进尺长3m。开挖后采用锚喷支护。

（1）超前小导管注浆

地质条件为Ⅴ级围岩及浅埋地段，采用超前小导管注浆加固围岩，其注浆效果直接影响周边围岩的固结强度，关系到此方法的成败，因此必须认真按以下程序施工：

①熟悉图纸，钻探了解地质情况。用φ42钢管加工小导管，每根长3.5m，并在前端端头2米钻φ10溢浆孔。

②测量放样，按设计做0孔位标记，风动凿岩机钻孔，其外插角度10°。然后安装小导管，搭接长度1.5米，环向间距20cm。

③小导管安装完后开始注浆，注浆管头与小导管用丝扣联接。注浆顺序由下向上，浆液用机械搅拌。浆液由稀至浓，水泥浆水灰比分三个等级为1.5:1，1:1，0.9:1，浆液加早强剂、减水剂。按规范控制注浆压力。注浆完毕后立即封堵注浆孔，以防浆液外流。

施工工艺流程见图1“超前小导管注浆施工工艺流程图”。

④打眼检查注浆效果，如果注浆效果不理想，再继续注浆直至达到预期效果。

（2）格栅拱架施工

按设计图加工格栅拱架，钢筋焊接由培训合格，持有上岗证的焊工操作，确保焊接牢固。

对开挖轮廓面初喷2~3cm厚砼后，清除格栅拱架底部虚碴，必要时安放砼垫块，然后安装格栅拱架，安装时拱架尽量与岩面密贴，其空隙用预制砼骑马桩块填塞。格栅拱架与锚杆焊接在一起，

其纵向用φ22钢筋焊联。同一榀拱架各段之间的联接通过钢板采用螺栓连接。

（3）喷砼施工

隧道开挖后，对隧道采用喷射砼支护，提高喷射砼质量，主要湿喷技术，必要时采用潮喷。

湿喷砼施工

喷射机安装调试好后，在料斗上安装振动筛（筛孔15mm），以避免超粒径骨料进入喷射机。

喷射时，送风之前先打开计量泵（注意，此时喷嘴朝下，以免速凝剂流入输送管内），以免砼拌和物堵塞速凝剂喷射孔；送风后调整风压，使之控制在0.45~0.75Mpa之间，若风压过大，粗骨料碰到围岩后会回弹，风压小，喷射动能小，粗骨料则冲不进砂浆层而脱落，都将导致回弹量增大。因此，喷射机司机和喷射手要配合好，根据喷射手反馈的信息，及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂的掺量。

喷嘴与岩面的距离为60~100cm，太近太远都会增加回弹量；喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部沿法线方向喷射。

一次喷射厚度不宜超过10cm，过大会削弱砼颗粒间的粘结力，促使喷层因自重过大而大片脱落，或是拱顶处喷层与围岩面形成孔隙；如果第一次喷射厚度过小，则粗骨料容易弹回。第二次喷射至设计厚度。为提高工效和保证质量，喷射作业分段进行：以一个开挖循环为一基本段，按照自下而上，有拱架先喷拱架内的原则喷射，喷射前先找平本片受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，力求喷出的砼层面平顺光滑。喷砼厚度采用预插钢筋头来控制。

工艺流程见图2“湿喷砼施工工艺流程图”。

对开挖工序的控制，监理及现场值班人员必须对开挖工艺有较熟悉的了解，并且对每个细节都必须了解，不能忽视每一个环节。前面讲到的开挖工艺，第一步测量放线，用全站仪放出开挖轮廓线，监理工程师必须对其测量放线严把工序关。放线一旦出错或偏差较大，则对后面的整个工程都有影响。要么返工，要么不符合要求。既耽误工期又损失经济。派专业人员进行放样，并且还要求监理工程师也要对一些控制点或控制桩进行复查，做到心中有数，一次成功。开挖施工中的第二道工序则是打炮眼、放炮。炮眼密度与药量的多少对开挖轮廓有很大的影响。特别是炮眼的疏密度往往与设计不符。它要根据实际施工的地质条件而定，防止炮眼间距过大，装药量过多，使爆出来的轮廓与设计轮廓相差过大，导致大面积或严重超、欠挖现象，对以后的施工都会有非常大的影响。超挖了首先对支护不利，要么支护用的材料过多，要么支护效果不好，甚至没有起到支护作用。为了避免出现不利现象，监理工程师在放炮开挖这道工序上就得下工夫，除了要选支专业放炮队伍，还要求他们在实际施工中要根据实际地质条件对炮眼布置、装药量进行调整不要一味的抢工期、省材料，使得炮眼间距过大，导致爆出的轮廓不明显，还要求现场监理熟悉地质类别，了解爆破的设计原理，随时根据地质情况调整爆破的相关参数，指导施工队打眼、装药、放炮。

对支护工序的控制

现场监理工程师除了对支护工程人员上的安排有所了解外，还要对支护原理及其作用有所了解。使支护工程既能起到很好的支护作用又不浪费材料。对于径向锚杆的施作及其作用，径向锚杆一般用于Ⅴ级以上围岩的支护。它既能固定钢架或钢筋又能起到锁住围岩的作用。径向锚杆对节理发育的岩层有很好的支护效果。利用悬锚梁原理锁住围岩。根据锚固原理，锚杆长度应根据实际地质情况而定，对一些较破碎的岩层锚杆应适当加长，对较完整的岩层锚杆应适当减短。锚杆插入的角度应尽量与岩层垂直。对于注浆锚杆除了要求对锚杆的施工加以控制外，还要对注浆加以控制，使锚杆与围岩充分连接在一起。这就要求对砂浆的配合比以及注浆工艺加以控制，在施工时当然要选专业队伍施工，还要派专业人员值班，防止施工中出现不良现象导致支护失效，影响后面的施工及施工安全。

砼衬砌的施工

为了保证隧道施工安全，衬砌离掌子面距离不超过50m，铺底超前衬砌。采用拼装整体式钢模台车全断面衬砌。

砼采用机械拌和，按配合比施工，采用砼输送泵直接输送入模。砼灌注时分层且两侧对称灌注，每层灌注深度不大于30cm，两侧高差不大于50cm，采用插入式振动器捣固，捣固按操作规程进行，做到砼内实外美。超挖部分按施工规范进行回填。砼施工完毕后对拱部衬砌进行充填注浆，确保拱部衬砌密实。

为解决洞内仰拱施工与运输的干扰，铺底时采用抗干扰作业平台（其上面行车，其下面灌注砼）。

施工注意事项：

①清底工作做到“三无”即无集水、无杂物、无虚碴；

②衬砌台车定位后检查衬砌厚度和净空，满足设计要求后进行后序工作。

③脱模剂的涂抹做到均匀、到位。

④衬砌端头砼要凿毛，冲洗干净，增强砼之间的纵向联接；并在衬砌砼端头安装环向止水条，防止衬砌接头渗水。

⑤出碴清底后，用仰拱检查尺（自制）检查仰拱开挖断面，不符合要求时进行处理。

⑥铺底砼达到要求强度前，出碴行车时要注意预防掉碴；达到要求强度后，转移抗干扰作业平台，进行下一工作循环。

监理工程师熟悉了解砼衬砌的施工方案和施工工艺。砼衬砌是整个隧道施工的主体，隧道质量的好坏主要体现在砼衬砌的好坏。

①砼强度的控制，砼强度主要由施工配合比及振捣情况决定，现场监理工程师或技术负责人对施工配合比进行验算，随时检测控制坍落度，随机抽取砼试样作试件，每组3件，两组做28天强度试件。

②衬砌砼还要保证表面平顺、无蜂窝、麻面，光洁度好。监理工程师严格掌握模板各部位的尺寸是否符合设计要求，并对模板进行强度、刚度性检算。防止在施工中由于模板安装、强度原因导致衬砌砼不符合要求。在灌注砼时，应设专人负责监视振捣器运转使用情况。振捣间距不大于60cm，厚度以30～40cm为宜，避免振捣不及造成砼出现空洞或蜂窝、麻面。

③控制砼衬砌封顶，拱部承受围岩压力较大，封顶和封口混凝土强度达到100%，并且对空洞进行回填灌浆，确保拱部密实。

3.工序控制的重要性

在隧道施工中严把工序关是非常重要的。无论从施工程序、工期还是经济上来讲，工序控制都很重要的。工序的控制一方面是对施工人员的控制、调配，对每道工序都必须安排专业人员施工；另一方面是间接地对施工质量的控制，每道施工工序都必须按设计要求施工，达标后才可转入下道工序。这样既保证了工程质量又不会出现返工现象，并且施工人员又不会空闲，充分调动人员。

4.结束语

本篇文章简述了隧道施工工艺，从中对施工工序的控制进行了简单的阐述，工序控制贯穿着整个工程，工序控制除了对原设计方案能顺利进行外，还能在某种程度上对施工方案进行优化，保证整个工程顺利完成。