厦深铁路莲花山隧道施工技术浅析

摘要：结合工程实例，介绍厦深铁路莲花山隧道施工技术，供同行 参考 借鉴。

关键词：隧道 断层 破碎带 支护施工

1 工程概况 本隧道DK181+618-DK181+718段通过V级围岩断层破碎带，岩体局部破碎，多为强风化碎块状，可见绿泥石化，为断层破碎带，致使围岩自稳能力极差，成型困难。根据围岩情况，结合施工生产要素及施工生产能力，按照“早预报、勤量测、短进尺、弱爆破、强支护、早封闭”的施工原则，在拱部超前小管棚注浆预固结围岩的保护下，采用三部台阶法进行施工。拱部预留核心土，周边采用风镐开挖，核心土及中槽运用PC200挖掘机开挖。

2 施工方法

2.1 超前小管棚施工

2.1.1 工艺原理 在破碎松散岩体中超前钻孔，打入小导管并压注具有胶凝性质的浆液，浆液在注浆压力的作用下呈脉状快速渗入破碎松散岩体中，并将其中的空气、水分排出，使松散破碎体胶结、胶化，形成具有一定强度和抗渗阻水能力的以浆胶为骨架的固结体，从而提高围岩的整体性、抗渗性和稳定性；使超前小管棚与固结体形成一个具有一定强度的壳体，在壳体的保护下进行开挖支护施工。 2.1.3 施工要点 2.1.3.2 小导管安设 如岩体松软，采用YT-28型风动凿岩机直接推送，如遇夹有坚硬岩石处，先用YT-28型风动凿岩机钻眼成孔后再推进就位。

在施作小导管前应注意：第一，喷3～5cm厚混凝土封闭掌子面作为止浆墙，为注浆作好准备工作；第二，准确测量隧道中心线和高程，并按设计标出小导管的位置，误差±15mm；第三，用线绳定出隧道中心面，随时用钢尺检查钻孔或推进小导管的方向，以控制外插角达到设计的标准；第四，施工顺序为从两侧拱腰向拱顶进行，为提前注浆留好作业空间。 2.2 开挖 为控制超欠挖及减少对围岩的扰动，拱部弧形及边墙周边均采用风镐分台阶开挖，核心土及中槽均采用挖掘机开挖，开挖进尺根据围岩稳定性确定为0.6～1.2m，边墙按钢拱架的两个单元分两个台阶施工，上下台阶相距2m，左右边墙错开2m。

2.3 初期支护 2.3.2 喷射混凝土材料 2.3.2.2 水泥及细骨科 采用P.O425普通硅酸盐水泥；细骨料选用潮洲韩江砂，砂率控制在50％，含泥量≤3％。

2.3.2.3 粗骨科 采用规格为5～10mm的碎石，经试验检测指标均达到规范要求。

2.3.2.4 粘稠剂 选用STC型粘稠剂，经现场试验，最佳掺量为水泥用量的10％，3min初凝，6min终凝，而且可大量减少回弹量。

2.3.2.5 水灰比 水灰比过大、过小都会使混凝土回弹量增加，浪费大量的材料；经现场多次试验确定，水灰比为0.47的混凝土喷射效果最佳。 喷射作业分段、分片由下向上依次分层进行，每段长度为3m。喷头喷射方向与岩面偏角小于10°，夹角为45°；喷头至受喷面距离在0.6～1.0m之间，喷头呈螺旋形均匀缓慢移动，一般绕圈直径在0.4m为宜。 2.3.5 安装钢拱架 型钢除锈后按设计要求分节加工成型，钢拱架分节间通过钢板用螺栓联接。

2.3.5.1 钢拱架严格按设计间距架立。

2.3.5.2 为充分发挥钢拱架的承载能力，首先要求钢拱架必须垂直且与线路方向垂直；其次，架立拱部钢拱架时，严格控制左、右拱脚标高，以防拱架偏斜，影响与边墙钢拱架的圆顺连接或侵入衬砌厚度。

2.3.5.3 为方便拱部钢拱架与边墙钢拱架的连接，在拱脚连接处铺不小于20cm厚的粗砂或石屑。边墙钢拱架底部必须置于基岩上，以防下沉变形。

3 监控量测 4 结束语

通过对断层破碎带采用超前小导管棚预支护、人工环形及周边开挖技术和锚喷初期支护措施，且通过现场监控量测得出以下结论：

4.1 周边人工开挖可减小对围岩的扰动，有效控制超欠挖。

4.2 超前小管棚注浆预支护，可以大量减少拱部围岩的掉块，保证了施工安全、质量和进度。

4.3 通过现场监控量测，将预留变形量由设计的15cm调至8cm。