浅谈横通道施工在公路隧道中的应用
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内容摘要：横通道是从地下公路隧道工程运营避难、救援以及维修管理等角度出发，在两条主隧道一定长度位置处，设置的联络通道。本文依照设计图纸，按照“管超前、严注浆、强支护、短开挖、早封闭、勤量测”的施工要求，简要阐述横通道施工方法。
砼方法可有效地防止灌注桩病害的发生。
关键词：横通道；管棚；小导管；格栅钢架；锁脚锚杆。
中图分类号：X734 文献标识码：A 文章编号：
1、施工原则及施工工艺
依照设计图纸，按照“管超前、严注浆、强支护、短开挖、早封闭、勤量测”的施工要求，并结合该横通道的特点进行施工。
横通道施工工序图
2、主要施工方法
2.1、 超前大管棚
工艺要求
超前大管棚采用水平地质钻机造孔，钢管采用钻机推进器顶进，高压注浆泵注浆。
超前大管棚结构图
钻孔：采用DK－300型水平地质钻机，从导向管内钻孔。开孔时，低压慢转，钻进过程中利用倾斜仪等测量设备有效控制钻孔质量，保证终孔偏斜率在1/2000以内，孔深误差＋0.5m。
安装大管棚钢管：钻孔达到深度后，依次拆卸钻杆。管棚钢管顶进采用钻机连接套管自动顶进，钢管节段间用丝扣连接，顶进时，采用6米和3米节长的管节交替使用，以保证横通道纵向同一断面内的接头数不大于50%，管壁上按设计钻压浆孔。管棚顶到位后，钢管与导向管间隙用速凝水泥等材料堵塞严密，以防注浆时冒浆。
注浆：注浆前先将孔内泥砂清干净(可用高压水冲洗)，再进行注浆。浆液采用水泥浆，注浆压力约2MPa，注浆参数根据现场试验予以调整。
施工过程中为了防止注浆过程中发生串浆，每钻完一个孔，随即安设该孔的钢管并注浆，然后再进行下一孔的施工。
管棚封堵塞设有进浆孔和排气孔，当排气孔流出浆液后，关闭排气孔，继续灌浆，达到设计注浆量或注浆压力时，方可停止注浆。
2.2、 超前小导管
小导管的制作
采用φ42×3.5m热轧钢管加工成花管，以便注浆。小导管前端加工成锥形，以便插打，并防止浆液前冲。小导管中间部位钻直径为8mm 的溢浆孔，呈梅花形布置（防止注浆出现死角），间距为15cm，尾部大于0.3m 范围内不钻孔以防漏浆。加工成形后的小导管详见小导管加工示意图。
超前小导管大样图
喷射混凝土封闭岩面:沿横通道外轮廓线用锚杆钻机，然后顶入导管。沿斜井开挖轮廓线布置，小导管间距0.3m，长度3.5m。施工外插角5°～10°，搭接长度大于1.5m。
施工准备:在注浆前安排好施工程序，固定施工操作工人，对工人进行培训，培养一支熟练的注浆队伍。对注浆过程中所用到的工具、物料准备齐全，尽可能连续注浆，提高效率。对堵泵、堵管、串浆等突发事件的处理作好预案，以备及时处理，降低时间、设备和物料的浪费。
注浆套管的制安:严格要求注浆管加工质量，保证注浆管密封。孔口安装套壳料注浆管，对套壳料单独注浆，省时省料。能较好的控制回填层的注浆量和效果。对套管口部位的封堵要更加注意。在喷浆护壁前进行有效封堵，防止浆体从护壁处窜出。
注浆系统的试运转:设备就位后，连接管路系统。用1.5～2倍的注浆终压对系统进行压水试运转，检查管路连接的正确性、系统的调压、机况的运转情况等，试验时间一般为20min。
注浆工艺:首环导管施工前，首先喷射混凝土3～5cm 封闭拱部开挖工作面裂隙，作为止浆墙，后续循环则可利用循环间搭接部分作为止浆墙。然后按设计间距钻设超前小导管孔，清孔后将小导管打入孔内，再用高压风清除管内杂物，连接注浆管，采用CS胶泥封堵孔口。同时配制浆液，调试注浆机，进行压水试验，检查机械设备工作是否正常，管路连接是否正确。检查正常后即可进行注浆。注浆按照由低到高隔孔预注或群孔注浆的方法进行。
效果检查:注浆完成12 小时后，开挖工作面检验注浆效果，检查项目包括注浆范围密实程度、渗透效果，形成板状固结体情况，渗透半径达是否达到设计要求。
2.3、 钢筋网铺设
钢筋须经试验合格，使用前要除锈，在洞外分片制作。
钢筋网片运到洞内后，按围岩的大致起伏形状进行敷设，与锚杆尾连接。挂网在初喷混凝土及施作锚杆后进行。用人工挂网，搭接长度不小于10cm。
采用人工铺设，利用锚杆和钢架连接牢固。必要时利用风钻气腿顶撑，以便贴近岩面，与锚杆和钢架绑扎连接（或点焊焊接）牢固。钢筋网和钢架绑扎时，绑在靠近岩面一侧，这样受力较好。喷混凝土时，减小喷头至受喷面距离和风压，以减少钢筋振动，降低回弹。保证钢筋网喷混凝土保护层厚度不小于2cm。
2.4、格栅钢架
工艺要求：
钢架按设计尺寸在洞外下料分节焊接制作，制作时严格按技术交底执行，保证每节的弧度与尺寸均符合要求，每节两端均焊连接板，节与节之间通过连接板用高强度螺栓连接牢靠，洞外加工后试拼检查。
钢架在开挖及初喷混凝土后及时安装。钢架与围岩之间的间隙用喷混凝土喷密实，禁止用石块、木楔、背柴等填塞。钢架安装尺寸允许偏差：横向和高程为±5cm，垂直度±20。
钢架安装时，严格控制其内轮廓尺寸，且预留沉降量，防止侵限。钢架安装好后，用纵向连接筋或锚杆锁固，防止其发生移位。
钢架的下端设在稳固的地层上，拱脚高度低于上部开挖底线以下15～20cm。拱脚开挖超深时，加设钢板或混凝土垫块。超挖较大时，拱背垫填混凝土垫块，以便抵住围岩，控制其变形的进一步发展。
两排钢架间用钢筋拉杆纵向连接牢固，环向间距符合设计要求，以便形成整体受力结构。钢架要全部被喷射混凝土覆盖，保护层厚度不小于4cm。
2.5、 锁脚锚杆
横通道施工中，格栅未落脚处打设2根Φ42mm、壁厚3.25mm、长3.0m的锁脚锚杆。锁脚锚杆钻孔方式同超前小导管，具体工艺如下：
开孔前做好量测工作，按设计要求布孔并做好标记，开孔偏差不大于10cm；锚杆孔的孔轴方向满足施工图纸的要求，图纸未规定时垂直于开挖面，局部加固锚杆的孔轴方向与可能滑动面的倾向相反，交角大于45°。
锚杆预先在洞外按设计要求加工制作，施工时锚杆钻孔位置及孔深必须精确，锚杆要除去油污、铁锈和杂质，用高压风清除孔内岩屑；孔深大于锚杆长度10cm。用高压风冲洗、清扫锚杆孔，确保孔内不留石粉，不得用水冲洗钻孔。
2.6、 喷射混凝土
工艺要求：
喷射混凝土材料符合设计和规范规定，采用三联机湿喷混凝土。喷混凝土料由洞外自动计量拌和站生产。采用汽车式搅拌输送车运输混凝土，将料卸入三联机，人工或机械手配合三联机喷混凝土。
喷混凝土前处理危石，检查开挖断面净空尺寸，如有欠挖及时处理后再喷;在不良地质地段，设专人随时观察围岩变化情况，当受喷面有涌水、淋水、集中出水点时，先进行引排水处理。施工机具布置在无危石的安全地带。喷射前设置控制喷混凝土厚度的标志。检查电线路、设备和管路。
喷射前用高压水冲洗受喷面，当受喷面遇水易泥化时，用高压风吹净岩面。开机先开主机，再依次开振动棒、计量泵、送风阀。
在喷射混凝土达到初凝后方能喷射下一层。首次喷射混凝土厚度不小于50mm。喷射作业分段、分片、分层，每段长度不超过6m，喷射顺序按由下而上先边墙、后拱脚、最后拱顶，喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，有较大凹洼处，先喷射填平。速凝剂掺量准确，添加均匀。
喷嘴与岩面垂直，距受喷面1.5～2.0m。开挖后及时初喷，出碴后及时复喷。严格控制拌和物水灰比，经常检查速凝剂注入环的工作情况，发现问题及时处理。
施工中经常检查出料弯头、输料管和管路接头，处理故障时断电、停风，发现堵管时立即停风关机。
喷射完成后先关主机，再依次关送风阀、计量泵、振动棒，然后用清水将主机、输送管路内残留物冲洗干净。
参 考 文 献