公路隧道項目施工支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

靳 航

(山西省臨汾高速公路有限公司，山西 臨汾 041000)

0 引言

由于我國的高速公路項目通常里程比較長，并且多地的地形非常復(fù)雜，所以在施工的過程中很容易受到山體的阻礙，隧道施工是無法避免的，但是該種類型的施工項目難度比較高，且在施工的過程中不可避免的會存在很多不安全的因素，在造成了大量經(jīng)濟(jì)損失的同時也會危害人民的生命安全。因此，全面加強(qiáng)高速公路施工技術(shù)的研發(fā)，全面提升施工質(zhì)量與安全對于整個項目的施工都是非常重要的。

1 工程概述

某隧道工程所處的地帶為丘陵地帶，地形構(gòu)造屬于剝蝕丘陵地貌，設(shè)計為單洞隧道，工程的起訖樁號為K2+845～K3+150，總設(shè)計里程長為305 m。工程的沿線是呈波形變化形式，山脊渾圓，入口位置屬于溝谷的地形模式，地表植被非常的發(fā)達(dá)，且隧道內(nèi)存在嚴(yán)重的滑坡、崩塌以及泥石流地質(zhì)災(zāi)害，不良地質(zhì)非常普遍。為了充分的保證隧道進(jìn)洞更加的安全和順利，應(yīng)該對入口位置的40 m范圍內(nèi)進(jìn)行支護(hù)施工，以保證施工區(qū)域的圍巖符合整體性的要求，可以大大提升施工區(qū)域的安全性。

2 管棚工作原理

2.1 技術(shù)要求

該工程中的進(jìn)出口位置上的明暗洞結(jié)合的位置上設(shè)計為超前大管棚結(jié)構(gòu)形式。進(jìn)口端K2+850～K2+890，長度為40 m，出口端K3+105～K3+145，長度為40 m。

2.2 超前長管棚

在隧道的入口位置上根據(jù)實際的地形條件以及工程的質(zhì)量要求來確定管棚的入土深度，同時采用注漿施工的方式來提升結(jié)構(gòu)的承載能力，使其整個結(jié)構(gòu)更具彈性，大大改善了該區(qū)域的受力條件。管棚結(jié)構(gòu)中選擇使用φ108×6 mm熱軋無縫鋼管,環(huán)向距離設(shè)計為40 cm，接頭位置設(shè)計為長度為15 cm的螺紋連接方式，為了全面提升整個結(jié)構(gòu)部分的強(qiáng)度和剛性指標(biāo)，注漿施工之后向管內(nèi)注入M30水泥砂漿。

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。選擇使用厚度為10 cm的C20混凝土將該結(jié)構(gòu)進(jìn)行封閉。

2)超前大管棚加工。鋼管在施工的范圍內(nèi)進(jìn)行加工制作，全部使用的是無縫鋼管，外徑為108 mm，壁厚為8 mm，節(jié)長4 m～6 m，兩端都使用的是螺紋或者是對接焊縫焊接的方式，前端加工成尖形，管中間位置上鉆孔注漿，注漿孔直徑12 mm，后端預(yù)留3 m長度為注漿段[1]。

3.2 鉆孔施工

1)測量布設(shè)。鉆孔的過程中應(yīng)該嚴(yán)格的按照布置的孔間距以及角度來進(jìn)行施工，同時根據(jù)設(shè)計方案的要求，孔口位置偏差不能超過5 cm且孔底位置應(yīng)該小于30 cm。根據(jù)工程的需要，該工程中總計設(shè)計進(jìn)口76個、出口73個注漿孔。

2)合理布置鉆機(jī)平臺，鉆機(jī)到達(dá)指定位置。洞口必須要設(shè)置鉆機(jī)平臺，可以根據(jù)需要搭設(shè)15 cm×15 cm×400 cm的方木平臺，根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行平臺搭設(shè)，同時將所有的設(shè)備都運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定位置，保證設(shè)備可以正常工作，接通各種連接線路。

3.3 搭設(shè)鉆機(jī)平臺、鉆機(jī)就位

1)在洞口的位置上搭設(shè)平臺，根據(jù)設(shè)計要求，保證其更加的穩(wěn)固[2]。

2)鉆孔。鉆機(jī)到達(dá)指定位置，使用φ125的鉆頭鉆進(jìn)施工。嚴(yán)格按照設(shè)計要求進(jìn)行鉆孔施工，位置不能出現(xiàn)較大的偏差。鉆進(jìn)深度達(dá)到了30 m/40 m時應(yīng)該退出鉆頭，安裝管棚導(dǎo)管，選擇使用φ108 mm的無縫鋼管，并且呈現(xiàn)出梅花形布置。使用鉆機(jī)推進(jìn)過程中應(yīng)該使用編織袋進(jìn)行堵塞，以避免其他的雜物進(jìn)入到孔內(nèi)。

3)清孔。使用地質(zhì)巖心鉆桿與鉆頭共同的作用之下進(jìn)行清孔，將表層的浮渣清理干凈，保證孔徑、孔深等參數(shù)都符合設(shè)計的要求。然后使用壓縮空氣進(jìn)行清理。運(yùn)用經(jīng)緯儀等先進(jìn)的設(shè)備來保證各項參數(shù)都符合要求。鉆孔完全符合設(shè)計要求之后才能放入管棚，對于不合格的位置應(yīng)該及時進(jìn)行補(bǔ)孔與清孔處理。

3.4 頂入管棚，安裝止?jié){塞

1)為了方便管棚鋼管的接長，可以在套管外部設(shè)置施工的平臺。2)對于連接鋼管的端部應(yīng)該設(shè)置成尖形的，這樣可以便于插入。

3.5 注漿

1)在施工前要提前噴射混凝土進(jìn)行封閉，從而避免漏漿。

2)同時調(diào)整加壓泵以及注漿管路，保證內(nèi)部的水壓符合要求，且注漿壓力滿足要求。

3)根據(jù)工程量的要求，本次工程中選擇使用兩臺ZYB70/80D注漿泵聯(lián)合注漿，注漿開始時，先使用水灰比為0.70的漿液試注，如果符合要求之后再使用1∶1漿液注入，同時要時刻觀察壓力以及注漿量，如果單孔的注漿量超過了具體的要求，并且其壓力未能滿足設(shè)計要求，此時可以先停止施工，經(jīng)過4 h～6 h之后進(jìn)行清理，完成后才能繼續(xù)注漿施工，并且做好準(zhǔn)備工作，提高工程質(zhì)量[3]。

4)注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)。

單孔結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：a.注漿壓力逐漸提高其連續(xù)注漿超過10 min;b.注漿完成時進(jìn)漿量低于5 L/min。

5)效果檢查與補(bǔ)孔注漿。

a.效果檢查。開挖施工前應(yīng)該詳細(xì)的檢查孔內(nèi)的涌水狀況，同時還要進(jìn)行注漿效果的檢查，保證其各項參數(shù)和指標(biāo)都符合工程質(zhì)量的要求，采取繼續(xù)開始施工。b.補(bǔ)孔注漿。開挖施工后依然存在滲水的情況，堵水效果也不理想，應(yīng)該對局部進(jìn)行注漿施工，此時可以保證堵水效果滿足要求。

4 隧道工程支護(hù)施工質(zhì)量控制

4.1 洞身開挖質(zhì)量控制

洞身是整個隧道工程的主體結(jié)構(gòu)部分。在對該部分施工時，要防止出現(xiàn)欠挖、超挖等情況的存在，并且需要保證作業(yè)位置處的平面符合平整度要求，不存在高低起伏的情況。并且在施工中應(yīng)該全面的控制鉆孔的精度以及爆破參數(shù)，從而可以更好的保證地質(zhì)不存在任何的變化，提高工程質(zhì)量水平，對于每一次的爆破都要進(jìn)行全面的分析，確保其效果最佳，如果出現(xiàn)問題及時的修改設(shè)計方案，最大限度滿足工程的實際要求。

4.2 洞身二次襯砌

二次襯砌多選擇使用的是混凝土灌注的方式來進(jìn)行的，襯砌臺車所使用的長度為9 m或者是12 m的規(guī)格，具體規(guī)格選擇要根據(jù)工程的實際需要。襯砌施工的過程中，要盡量使用兩臺輸送泵同時進(jìn)行灌注施工，這樣可以全面提升工程的效率和質(zhì)量。襯砌部分的混凝土表面應(yīng)該進(jìn)行鑿毛處理，并且在澆筑的過程中要從下而上進(jìn)行施工，整體結(jié)構(gòu)的傾斜度不能超過2.0 m。澆筑施工的過程中，技術(shù)人員以及質(zhì)量人員要實時的觀察各個模板、支架以及預(yù)埋件是否出現(xiàn)了偏移的情況，存在任何質(zhì)量問題都要及時的處理和解決。

4.3 洞內(nèi)防排水控制

隧道工程處于自然環(huán)境中，所以其不可避免的就會被環(huán)境所影響，而地下水以及自然降水對于隧道工程的影響非常的普遍，因此，必須要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況來設(shè)置更為完善的防水、排水設(shè)施。為了滿足工程的需要，首先應(yīng)該保證工程中所使用的防水板滿足要求，各項指標(biāo)都要符合工程實際情況。防水板的接縫位置要使用充氣法進(jìn)行質(zhì)量檢查，試驗壓力應(yīng)該達(dá)到0.25 MPa的要求才能保證最終的結(jié)果更加的準(zhǔn)確，且檢測的時間不能低于15 min，在該段時間內(nèi)，如果壓力下降超出了1/10，那么就說明焊接部分存在嚴(yán)重的缺陷，必須要經(jīng)過修補(bǔ)處理。檢查的過程中可以使用肥皂水來進(jìn)行，這樣可以保證所有的部分都不會存在任何的質(zhì)量問題。

5 結(jié)語

本文結(jié)合實際案例深刻的分析了隧道工程中超前管棚施工，詳細(xì)的對施工工藝進(jìn)行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，在公路隧道支護(hù)過程中，做好開挖控制與洞身二次襯砌以及洞內(nèi)防排水控制是保證項目正常進(jìn)行的關(guān)鍵，同時在未來的發(fā)展中，我們還要不斷的加大研發(fā)力度，全面提升工程技術(shù)水平，更好的解決管棚施工中所存在的難題。

[1] 汪 波,王 杰,吳德興,等.讓壓支護(hù)技術(shù)在軟巖大變形隧道中的應(yīng)用探討[J].公路交通科技,2015,32(5):115.

[2] 胡中秋.隧道施工中灌漿技術(shù)的應(yīng)用分析[J].建筑知識，2011(6)：72-73.

[3] 戴 俊.松散破碎地層隧道管棚超前支護(hù)技術(shù)應(yīng)用研究[J].建井技術(shù),2010,31(5):35-38.