公路隧道項(xiàng)目施工支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

張 雁 霞

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司,山西 晉城 048000)

0 引言

由于我國(guó)幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)之間的距離也比較大，所以高速公路的里程比較長(zhǎng)，地形相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，很多的高速公路工程都受到了山體的阻隔，所以很多情況下都需要設(shè)置隧道工程，這種類型的工程項(xiàng)目建設(shè)施工難度非常大，并且還會(huì)出現(xiàn)很多無(wú)法預(yù)料的問(wèn)題導(dǎo)致工程無(wú)法順利實(shí)施，還存在很多質(zhì)量問(wèn)題，一旦處理不當(dāng)，就會(huì)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡事故的存在。所以，在工程實(shí)踐中需要加強(qiáng)高速公路施工技術(shù)的研究，從而可以全面的提升工程質(zhì)量與安全性，為我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步提供基礎(chǔ)條件。

1 工程概述

高陵高速公路鳳凰掌隧道，全長(zhǎng)630 m。鳳凰掌隧道隧址屬于低中山地貌，隧道高平端洞口微地貌為基巖中陡坡，表層為第四系薄的松散殘坡積物覆蓋，洞身段地形起伏相對(duì)較大，地形較破碎，微地貌以薄層黃土覆蓋的基巖山脊和小型基巖侵蝕沖溝為主，新鄉(xiāng)端洞口微地貌為基巖中緩坡，坡腳附近被第四系所覆蓋。因其入口的位置上呈現(xiàn)出溝谷的地形形式，地表植物種類較多且比較茂盛，隧道內(nèi)部條件也比較差，容易出現(xiàn)山體滑坡、塌陷以及泥石流等自然災(zāi)害，嚴(yán)重的影響了隧道的正常施工。為了全面提升該工程的安全性與穩(wěn)定性，需要在入口40 m的位置處設(shè)置支護(hù)工程來(lái)進(jìn)行施工，以此來(lái)滿足具體工程的要求。

隧道采用光面、預(yù)裂爆破。不良地質(zhì)及特殊地質(zhì)地段(含Ⅴ級(jí)淺埋和Ⅴ級(jí))開(kāi)挖采用臺(tái)階分部開(kāi)挖，短循環(huán)、弱爆破、預(yù)留核心土，并輔以輔助施工技術(shù)措施，如超前管棚、超前錨桿、導(dǎo)管預(yù)注漿。Ⅳ級(jí)采用上下臺(tái)階法施工。Ⅲ級(jí)，Ⅱ級(jí)采用全斷面法施工。

噴射混凝土采用濕噴工藝，防水板接縫按雙縫熱熔焊接，二次襯砌采用整體式模板臺(tái)車澆筑。隧道施工運(yùn)輸方式采用無(wú)軌運(yùn)輸。

2 管棚工作原理

2.1 技術(shù)要求

本次工程進(jìn)出口處的明暗洞結(jié)合處根據(jù)工程的實(shí)際情況決定設(shè)計(jì)為超前大管棚的形式。進(jìn)口端K43+320～K43+360，長(zhǎng)度為40 m，出口端K43+910～K43+950，長(zhǎng)度為40 m。

2.2 超前長(zhǎng)管棚

隧道入口位置上根據(jù)工程的具體情況以及安全性的要求需要合理的設(shè)定管棚埋設(shè)深度尺寸，還要選擇使用注漿施工的方式來(lái)切實(shí)提升結(jié)構(gòu)體系的承載能力，從而使得整個(gè)部分更具安全性。根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，管棚結(jié)構(gòu)選擇使用108 mm×6 mm無(wú)縫鋼管制作而成，環(huán)向的間隔距離設(shè)計(jì)為40 cm，連接的結(jié)構(gòu)形式為螺紋連接，長(zhǎng)度是15 cm，根據(jù)工程的承載性能以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求，注漿使用的是M30水泥砂漿材料。

3 管棚施工工藝

3.1 超前大管棚注漿施工準(zhǔn)備

1)掌子面處理。應(yīng)用厚度達(dá)到10 cm的C20混凝土進(jìn)行封閉施工。2)超前大管棚加工。鋼管在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行制作，選擇使用鋼管，尺寸為108 mm×8 mm，節(jié)長(zhǎng)4 m～6 m，連接的方式為螺紋或者焊接的方式，前端部分設(shè)計(jì)為尖頭形式，然后在中間位置進(jìn)行注漿施工，注漿孔直徑12 mm，然后預(yù)留3 m的注漿長(zhǎng)度[1]。

3.2 鉆孔施工

1)測(cè)量布設(shè)。鉆孔施工的過(guò)程中需要嚴(yán)格控制孔間隔距離以及角度尺寸，還要根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求保證各個(gè)方面的尺寸都要符合要求。根據(jù)工程的實(shí)際需要，本次工程總計(jì)設(shè)計(jì)了76個(gè)出口以及73個(gè)注漿孔。

2)根據(jù)施工要求來(lái)防止鉆機(jī)平臺(tái)，在運(yùn)輸?shù)街付ㄎ恢弥笠贾勉@機(jī)平臺(tái)，通常需要搭設(shè)尺寸為15 cm×15 cm×400 cm的方木平臺(tái)，根據(jù)設(shè)計(jì)方案的規(guī)定來(lái)制作平臺(tái)，還要保證所有的施工設(shè)備都安裝在指定位置上，且各個(gè)設(shè)備都能夠正常工作。

3.3 搭設(shè)鉆機(jī)平臺(tái)、鉆機(jī)就位

1)洞口位置上安裝平臺(tái)，保證其達(dá)到安全性與穩(wěn)定性的要求[2]。

2)鉆孔。鉆機(jī)安裝到施工位置之后，再應(yīng)用125的鉆頭進(jìn)行施工，保證所有的鉆孔位置都要符合工程的要求，且尺寸偏差不能超過(guò)規(guī)定的要求。鉆進(jìn)深度達(dá)到了30 m/40 m之后才能夠拔出鉆頭，安裝管棚導(dǎo)向管，根據(jù)設(shè)計(jì)需要選擇使用直徑為108 mm的無(wú)縫鋼管，所有的孔位都要呈現(xiàn)出梅花布置的形式。鉆進(jìn)過(guò)程中要應(yīng)用編織袋堵塞，防止雜物影響孔位成型。

3)清孔。應(yīng)用地質(zhì)巖心鉆桿與鉆頭同時(shí)作用之下來(lái)進(jìn)行清孔處理，將表層的雜質(zhì)完全清理干凈，確?？讖?、深度等參數(shù)都達(dá)到規(guī)定的要求，然后再通入壓縮空氣將底部雜質(zhì)吹干凈，運(yùn)用經(jīng)緯儀保證各項(xiàng)參數(shù)都達(dá)標(biāo)。

3.4 頂入管棚，安裝止?jié){塞

1)為了便于管棚接長(zhǎng)，需要在套管外部布置平臺(tái)來(lái)保證工程的順利實(shí)施。

2)鋼管連接的端頭部分要安裝成尖形，便于工程順利實(shí)施。

3.5 注漿

1)施工開(kāi)始前應(yīng)該將噴射混凝土進(jìn)行封閉處理，防止出現(xiàn)漏漿的情況。2)根據(jù)施工的需要隨時(shí)調(diào)整加壓泵以及管路，保證內(nèi)部壓力完全符合標(biāo)準(zhǔn)以保證工程順利實(shí)施。3)從工程的實(shí)際情況來(lái)看，本次工程中選擇使用兩臺(tái)ZYB70/80D注漿泵聯(lián)合注漿，注漿施工中選擇使用的是水灰比為0.7的漿液來(lái)進(jìn)行，達(dá)到要求后再進(jìn)行1∶1漿液注入施工，隨時(shí)觀察壓力與注漿量的變化，如果超出了規(guī)定的要求，可以保證壓力達(dá)到要求后開(kāi)始施工，如果未能滿足要求，需要經(jīng)過(guò)4 h～6 h之后進(jìn)行清理，達(dá)到要求之后再開(kāi)始注漿施工，以保證工程質(zhì)量達(dá)標(biāo)[3]。4)注漿施工完成之后，單孔達(dá)到如下標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為合格:a.注漿壓力提升到規(guī)定要求并且持續(xù)10 min；b.注漿結(jié)束之后進(jìn)漿量不能超過(guò)5 L/min。5)檢查施工結(jié)果，不合格地方需要補(bǔ)漿。a.檢查施工結(jié)果。開(kāi)挖施工之前需要進(jìn)行內(nèi)部涌水檢查，從而可以確定其注漿是否達(dá)到要求，各項(xiàng)參數(shù)都要滿足，否則需要立即進(jìn)行施工。b.補(bǔ)孔注漿。開(kāi)挖施工之后如果產(chǎn)生滲水的情況，堵水也未能達(dá)到要求，需要開(kāi)始局部注漿施工，以達(dá)到規(guī)定的要求。

4 隧道工程支護(hù)施工質(zhì)量控制

4.1 洞身開(kāi)挖質(zhì)量控制

洞身隧道是整個(gè)工程的主體部分，該部分的施工非常關(guān)鍵，但是在施工中卻非常容易出現(xiàn)欠挖、超挖等病害問(wèn)題，確保作為位置需要達(dá)到要求的平整度。在施工中需要保證鉆孔精度和爆破參數(shù)都要符合要求，其不會(huì)給地質(zhì)造成重大的影響，以全面提升工程的質(zhì)量水平，任何一次爆破都要做好明確分析，保證設(shè)計(jì)方案的合理性，以確定施工效果達(dá)標(biāo)。

4.2 洞身二次襯砌

二次襯砌采用模板臺(tái)車灌注混凝土的方式來(lái)進(jìn)行，襯砌臺(tái)車應(yīng)該用長(zhǎng)度為9 m的規(guī)格。襯砌施工的過(guò)程中，可以根據(jù)需要使用兩臺(tái)泵車進(jìn)行灌注施工，從而可以保證工程質(zhì)量與效率。襯砌施工完成之后，要進(jìn)行鑿毛處理。澆筑施工中，技術(shù)人員需要仔細(xì)的觀察各個(gè)模板、支架以及預(yù)埋件是否符合設(shè)計(jì)方案的要求，如果有質(zhì)量問(wèn)題，需要立即采取措施進(jìn)行解決和處理。

4.3 洞內(nèi)防排水控制

為了可以充分的保證工程質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求，首先就是要確保工程的防水板符合要求，所有的指標(biāo)都要滿足要求。防水板的接縫位置一般需要選擇使用充氣的方式來(lái)確定，壓力通常為0.25 MPa，這樣才能保證檢測(cè)結(jié)果達(dá)標(biāo)，并且檢測(cè)時(shí)間不能少于15 min，此時(shí)如果壓力下降超過(guò)1/10，也就說(shuō)明了焊接質(zhì)量未能滿足要求，立即需要進(jìn)行補(bǔ)焊處理。根據(jù)工作的需要，可以使用肥皂水來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，保證各個(gè)結(jié)構(gòu)部分都不存在有質(zhì)量問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

本文主要從工程的具體案例展開(kāi)分析，了解隧道工程中的管棚施工具體方式以及注意事項(xiàng)，從而可以更加清楚的了解施工工藝，在未來(lái)發(fā)展中，還需要不斷的研發(fā)新技術(shù)，從而可以使得隧道施工技術(shù)水平得到有效的提升，進(jìn)而可以更好的保證隧道工程的質(zhì)量符合要求，全面提升我國(guó)交通工程的安全性與穩(wěn)定性。