公路隧道工程建設(shè)的開(kāi)挖支護(hù)施工及其管理

王 劍

青海省高等級(jí)公路建設(shè)管理局

公路隧道工程建設(shè)的開(kāi)挖支護(hù)施工及其管理

王 劍

青海省高等級(jí)公路建設(shè)管理局

隨著城市建設(shè)的快速推進(jìn)，促進(jìn)了公路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的發(fā)展。公路隧道工程建設(shè)開(kāi)挖支護(hù)施工是公路工程建設(shè)施工的組成部分，施工時(shí)要根據(jù)地質(zhì)勘察的情況進(jìn)行分析。然后與各種開(kāi)挖方案進(jìn)行結(jié)合。本文闡述了公路隧道工程建設(shè)的主要開(kāi)挖施工方法，對(duì)公路隧道工程建設(shè)的開(kāi)挖支護(hù)施工要點(diǎn)及其管理進(jìn)行了探討分析，旨在促進(jìn)公路工程建設(shè)順利實(shí)施。

公路工程建設(shè)；開(kāi)挖施工方法；支護(hù)；施工要點(diǎn)；管理

一、公路隧道工程建設(shè)的主要開(kāi)挖施工方法

公路隧道工程建設(shè)開(kāi)挖施工方法主要有：(2)臺(tái)階法。臺(tái)階法也主要是在改進(jìn)全斷面一次開(kāi)挖法的基礎(chǔ)上演變來(lái)的，通常會(huì)用到圍巖從全斷面開(kāi)挖到支護(hù)前期環(huán)節(jié)階段持于穩(wěn)定狀態(tài)下的地層中。我國(guó)目前大概有70%的公路隧道工程建設(shè)都會(huì)采用這一方法。按照臺(tái)階長(zhǎng)度的不同，臺(tái)階法一般可劃分為長(zhǎng)臺(tái)階法、短臺(tái)階法以及超短臺(tái)階法，施工中采用哪一種方法較合適，應(yīng)從兩方面的因素考慮：首先，對(duì)初期支護(hù)形成閉合斷面的時(shí)間要求，圍巖越差，要求閉合時(shí)間越短。其次，對(duì)上部斷面施工中使用的開(kāi)挖、支護(hù)等各環(huán)節(jié)設(shè)備所需施工場(chǎng)地大小的要求。若是軟弱圍巖，應(yīng)以第一條為主并兼顧第二條，保證施工的安全，對(duì)于整體性好的圍巖，應(yīng)將重點(diǎn)放在怎樣將機(jī)械設(shè)備效率全面發(fā)揮。(1)全斷面開(kāi)挖法。其是根據(jù)公路隧道工程建設(shè)設(shè)計(jì)輪廓進(jìn)行一次爆破成型，再采用錨固支護(hù)與二次襯砌的方法來(lái)施工。全斷面開(kāi)挖法在Ⅰ～Ⅱ類整體性好的圍巖中應(yīng)用十分理想，若是在Ⅲ類圍巖中進(jìn)行使用，就要求圍巖必須從全斷面開(kāi)挖到支護(hù)前期環(huán)節(jié)階段持于穩(wěn)定狀態(tài)下。同時(shí)，施工現(xiàn)場(chǎng)還要有大型機(jī)械設(shè)備，隧道長(zhǎng)度或者施工區(qū)段長(zhǎng)度應(yīng)保持適當(dāng)距離。通常來(lái)說(shuō)，不得低于1km，不然，采用大型設(shè)備施工難以獲取較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

二、公路隧道工程建設(shè)的開(kāi)挖支護(hù)施工要點(diǎn)分析

1、公路隧道工程建設(shè)的掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖施工要點(diǎn)。公路隧道工程建設(shè)的掘進(jìn)機(jī)包括盾構(gòu)和TBM，對(duì)于軟土層隧道我們多采用盾構(gòu)，對(duì)于巖石層隧道則采用TBM。隧道圍巖是否可以挖掘可通過(guò)圍巖的單抽抗壓強(qiáng)度和耐磨性等因素來(lái)考慮，對(duì)軟性圍巖采用掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖的方式，能夠有效的保持圍巖的穩(wěn)定性和防止坍塌，對(duì)圍巖的影響小。并且掘進(jìn)機(jī)開(kāi)挖公路隧道方法多采用兩步臺(tái)階法開(kāi)挖，具體開(kāi)挖高度則要通過(guò)巖石地質(zhì)分析和掘進(jìn)機(jī)的選擇來(lái)確定，臺(tái)階長(zhǎng)度一般采用長(zhǎng)臺(tái)階，對(duì)于地質(zhì)條件差的隧道可采用中長(zhǎng)臺(tái)階法或者短臺(tái)階法開(kāi)挖。

2、鋼架及大拱腳鋼架施工要點(diǎn)分析。(1)鋼架施工。鋼架在加工廠下料分節(jié)焊接制作，保證每節(jié)的弧度與尺寸符合設(shè)計(jì)要求，每節(jié)兩端均焊連接板，節(jié)點(diǎn)間通過(guò)連接板用螺栓連接。鋼架安裝應(yīng)嚴(yán)格控制其內(nèi)輪廓尺寸，且預(yù)留沉降量，防止侵入襯砌凈空，鋼架與圍巖間的間隙必須用噴射混凝土充填密實(shí)，保證支護(hù)與圍巖密貼，控制圍巖變形，兩排鋼架間用縱向連接鋼筋連接，連接鋼筋環(huán)向間距1m，以形成整體受力結(jié)構(gòu)。(2)大拱腳鋼架設(shè)計(jì)施工分析。圍巖破碎自穩(wěn)性差采取正臺(tái)階施工時(shí)，為確保開(kāi)挖下臺(tái)階時(shí)上臺(tái)階結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在上臺(tái)階拱腳處設(shè)置大拱腳，大拱腳高1m，寬0.5m。大拱腳鋼架施工是在上臺(tái)階開(kāi)挖后，采用風(fēng)鎬人工修鑿擴(kuò)大拱腳，支立加工好的拱架后，噴射初期支護(hù)混凝土。大拱腳施工，任何一種支護(hù)措施都有其適用范圍，大拱腳鋼架支護(hù)形式主要適用于黃土等自穩(wěn)性較好地質(zhì)，正臺(tái)階法開(kāi)挖施工。對(duì)薄層頁(yè)巖等地質(zhì)該法適用性較差，因上臺(tái)階開(kāi)挖后修鑿擴(kuò)大拱腳需要一定時(shí)間，圍巖開(kāi)挖后不能及時(shí)支護(hù)，有可能造成圍巖失穩(wěn)坍塌。但隧道設(shè)計(jì)中，為加強(qiáng)軟弱圍巖支護(hù)措施，往往直接套用該措施，既不便于施工，又浪費(fèi)材料，同時(shí)帶來(lái)了更大的施工安全風(fēng)險(xiǎn)，故該法應(yīng)謹(jǐn)慎采用。

3、噴射混凝土施工要點(diǎn)分析。噴射混凝土在隧道開(kāi)挖后及時(shí)施作，盡早封閉圍巖，噴射混凝土施工采用混凝土噴射機(jī)分段分層施作，噴射混凝土完成后及時(shí)養(yǎng)護(hù)。噴射混凝土應(yīng)與圍巖面可靠粘結(jié)，但實(shí)際施工中，由于隧道開(kāi)挖施工存在超欠挖，使開(kāi)挖輪廓不是完全平順的輪廓面，增加了噴射混凝土施工難度，同時(shí)，加大了噴射混凝土工作量。于是，有的隧道工程施工中，在噴射混凝土前將開(kāi)挖輪廓面較大的凹坑采用石棉板、木板等材料封蓋后再施作噴射混凝土層，這樣，既節(jié)約噴射混凝土材料，又減少了噴射作業(yè)工作量。

三、公路隧道工程建設(shè)的施工管理

公路隧道工程建設(shè)的施工管理主要表現(xiàn)為：(1)施工現(xiàn)場(chǎng)的管理。公路隧道工程建設(shè)施工過(guò)程中，必須加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)組織管理，其目的主要是加強(qiáng)施工作業(yè)安全。施工過(guò)程中要進(jìn)行爆破、鉆眼、噴射混泥土、運(yùn)輸?shù)裙ぷ?，?huì)導(dǎo)致隧道施工過(guò)程中產(chǎn)生大量有害氣體，同時(shí)施工環(huán)境內(nèi)擁有大量的粉塵，為了保證隧道內(nèi)工作人員的生命健康，必須及時(shí)更換和凈化隧道內(nèi)的空氣，保證施工環(huán)境新鮮空氣的供給，降低隧道內(nèi)有害氣體和粉塵的濃度，從而保障工作人員在安全環(huán)境下施工，提高工程開(kāi)展進(jìn)度。因此，非常有必要完善隧道內(nèi)各種通風(fēng)設(shè)備。公路隧道客運(yùn)隧道設(shè)計(jì)防水等級(jí)必須符合《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》一級(jí)防水規(guī)范。(2)公路隧道工程建設(shè)施工的風(fēng)險(xiǎn)管理。在隧道施工過(guò)程中應(yīng)特別注重安全生產(chǎn)即控制施工風(fēng)險(xiǎn)。常見(jiàn)的施工風(fēng)險(xiǎn)有不良地質(zhì)、地質(zhì)災(zāi)害、有害氣體及高溫、慣性事故等。隧道施工中的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)及規(guī)避對(duì)策，實(shí)質(zhì)就是安全風(fēng)險(xiǎn)管理中的風(fēng)險(xiǎn)規(guī)劃與控制，即確定了隧道施工中的風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估后，對(duì)隧道施工中的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行規(guī)避和控制，以盡可能地控制和避免安全事故的發(fā)生，運(yùn)用科技手段、成熟技術(shù)、先進(jìn)設(shè)備或可靠經(jīng)驗(yàn)，有效降低隧道施工的工程成本。

結(jié)束語(yǔ)

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)進(jìn)程的不斷推進(jìn)，促進(jìn)了公路工程交通建設(shè)的發(fā)展，但是基于環(huán)境因素的影響，使得公路隧道工程建設(shè)也日趨增多。為了提高隧道工程的質(zhì)量，保障公路隧道工程建設(shè)的安全運(yùn)行，必須對(duì)公路隧道工程的開(kāi)挖支護(hù)施工要點(diǎn)及其管理進(jìn)行分析。

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