路橋隧道工程開挖支護(hù)的施工要點(diǎn)

王力欽

（江蘇海通建設(shè)工程有限公司，江蘇 連云港222000）

1 路橋隧道工程中的開挖技術(shù)及施工要點(diǎn)

1.1 全面開挖法

全面開挖法是指沿著路橋隧道工程巷道進(jìn)行斷面開挖工作，借助施工機(jī)械設(shè)備如鉆孔車等，在隧道全斷面施工區(qū)域中實(shí)施鉆孔作業(yè)、連線作業(yè)、單次爆破成型作業(yè)，再在隧道的開挖面操作鉆孔車等施工機(jī)械設(shè)備，重復(fù)開展鉆孔作業(yè)、連線作業(yè)以及單次爆破成型作業(yè)。然后根據(jù)施工規(guī)范將初期支護(hù)結(jié)構(gòu)初步搭建起來，隨后根據(jù)隧道二次襯砌施工作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行施工作業(yè)，確保構(gòu)建的路橋隧道支護(hù)體系具有優(yōu)異的穩(wěn)定性和安全性。常見的有護(hù)板全斷面開挖方式和掘進(jìn)機(jī)護(hù)板全斷面開挖方式，施工人員需要全面掌握施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況以及圍巖土體結(jié)構(gòu)的分布位置，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行合理選擇，確保開挖方式的有效性和實(shí)用性。施工單位需要制定科學(xué)合理的施工流程，明確規(guī)定、細(xì)致劃分各施工工序，確保施工人員嚴(yán)格按照施工流程和施工工序開展作業(yè)。在進(jìn)行隧道開挖作業(yè)時(shí)，如果選用的是鉆孔爆破法，爆破作業(yè)前，施工負(fù)責(zé)人需要及時(shí)清理爆破現(xiàn)場(chǎng)的閑雜人員和機(jī)械設(shè)備，并部署警戒線，爆破現(xiàn)場(chǎng)的所有施工人員需要佩戴安全帽和穿著工作裝，保障施工人員的施工安全。在開挖作業(yè)施工中，隧道四周圍巖是否需要鋪設(shè)防水隔離層主要取決于施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際施工情況；進(jìn)行二次筑模襯砌作業(yè)時(shí)，為了提高施工效率需要安排施工人員對(duì)混凝土進(jìn)行初噴、復(fù)噴處理；當(dāng)路橋隧道開挖距離達(dá)到相應(yīng)要求后，就可以同步進(jìn)行混凝土鋪底施工，有效提升路橋隧道工程的施工效率[1]。

1.2 臺(tái)階法

臺(tái)階法是指進(jìn)行路橋隧道開挖作業(yè)時(shí)，首先開挖路橋隧道上部的斷面區(qū)域，等上部斷面區(qū)域開挖一定距離后，再開挖隧道下部的斷面區(qū)域，并且需要同步開展上部臺(tái)階開挖作業(yè)和下部臺(tái)階開挖作業(yè)。跟路橋隧道工程的其他開挖技術(shù)相比，應(yīng)用臺(tái)階開挖技術(shù)不僅能夠提高施工效率，還能降低前后作業(yè)的干擾度，提高下部隧道臺(tái)階開挖作業(yè)的安全系數(shù)。在應(yīng)用臺(tái)階法時(shí)，需要綜合考慮路橋隧道工程的實(shí)際施工情況，合理評(píng)估分析隧道支護(hù)的起始時(shí)間和閉合斷面時(shí)間、隧道上臺(tái)階施工所需要使用的機(jī)械設(shè)備以及機(jī)械設(shè)備所需要的作業(yè)空間大小，根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)區(qū)域大小選擇合適的施工機(jī)械設(shè)備，適宜的臺(tái)階開挖技術(shù)，確定好具體的施工形式。臺(tái)階開挖技術(shù)分為長(zhǎng)臺(tái)階法、短臺(tái)階法、超短臺(tái)階法。

1.2.1 長(zhǎng)臺(tái)階法。長(zhǎng)臺(tái)階法僅僅需要開挖較小的面積，通過延長(zhǎng)流水線來確保開挖面具有良好的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中，需要合理把握上下臺(tái)階的施工長(zhǎng)度，一般來說，上下臺(tái)階的長(zhǎng)度需要控制在100m以內(nèi)，這樣就不用擔(dān)心臺(tái)階長(zhǎng)度過長(zhǎng)導(dǎo)致施工現(xiàn)場(chǎng)封閉時(shí)間過長(zhǎng)的問題，保證施工現(xiàn)場(chǎng)具有良好的通風(fēng)效果，為排煙、排水工作的有序進(jìn)行提供良好的基礎(chǔ)條件。如果路橋隧道具有良好的圍巖條件，而且施工周期充裕，施工過程中不需要使用大型的機(jī)械設(shè)備，滿足這三種條件的基礎(chǔ)上就可以使用長(zhǎng)臺(tái)階法進(jìn)行路橋隧道工程開挖作業(yè)，這樣能夠確保路橋隧道工程的整體施工質(zhì)量得到顯著提升[2]。

1.2.2 短臺(tái)階法。短臺(tái)階法適用于臺(tái)階長(zhǎng)度在10～15m范圍內(nèi)的路橋隧道。應(yīng)用短臺(tái)階法時(shí)，先使用少量的炸藥使得上臺(tái)階輕微爆破，等出現(xiàn)土渣后，再安排施工人員和機(jī)械設(shè)備運(yùn)送土渣，嚴(yán)格按照臺(tái)階長(zhǎng)度合理確定爆破出渣時(shí)間。通常情況下，路橋隧道的臺(tái)階長(zhǎng)度越長(zhǎng)，爆破出渣時(shí)間越長(zhǎng)。從短臺(tái)階法的實(shí)際應(yīng)用情況來看，它的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)在于當(dāng)路橋隧道開挖支護(hù)沒有處于受力最佳狀態(tài)下，能夠有效縮短支護(hù)閉合時(shí)間，改善圍巖狀態(tài)和圍巖體的抗壓性，避免巖體變形情況的發(fā)生。需要注意的是，如果在路橋隧道工程中應(yīng)用了短臺(tái)階法，就無法同時(shí)組織上下臺(tái)階施工作業(yè)。

1.2.3 超短臺(tái)階法。如果橋路隧道圍巖等級(jí)屬于5～6級(jí)，適合使用超短臺(tái)階法。究其原因，此類巖石結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性不好，進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)塌方頻率較高，施工安全系數(shù)不高，無法有效保障施工人員的生命安全，也嚴(yán)重影響了施工設(shè)備的正常作業(yè)，導(dǎo)致施工效率不高，通過應(yīng)用超短臺(tái)階法能夠有效解決這些不足和缺陷。在超短臺(tái)階法應(yīng)用過程中，每開挖一小段距離就需要對(duì)其進(jìn)行支護(hù)處理，這樣才能確保支護(hù)環(huán)境的密集型，為開挖施工的安全性提供強(qiáng)有力保障。需要注意的是，在實(shí)際操作中，很多因素都會(huì)影響路橋隧道工程的施工質(zhì)量和施工效果，最大的影響因素在于支護(hù)工程質(zhì)量的好壞，施工人員需要嚴(yán)格控制支護(hù)工程的施工工藝，以確保整體工程質(zhì)量得到有效提升。

2 路橋隧道工程中的支護(hù)技術(shù)及施工要點(diǎn)

2.1 錨桿支護(hù)技術(shù)

應(yīng)用錨桿支護(hù)技術(shù)時(shí)，施工人員要想準(zhǔn)確確定錨桿方位就需要對(duì)圍巖級(jí)別、風(fēng)化程度、巖層狀態(tài)等數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行綜合考量，合理布置設(shè)定錨桿位置。如果路橋隧道分為多個(gè)施工段，施工人員還需要仔細(xì)查看各個(gè)施工段的水文條件和地質(zhì)條件，根據(jù)條件的不同采取有針對(duì)性的設(shè)置方式，不能盲目使用相同的設(shè)置方式，避免影響支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用效果。在實(shí)際施工操作中，錨桿布設(shè)方向、間距、長(zhǎng)度等需要垂直于巖層面，這樣才能充分發(fā)揮出錨桿的懸吊作用。同時(shí)，施工人員需要充分展現(xiàn)錨桿組合的組合梁以及拱的作用。在目前的路橋隧道工程施工中，設(shè)計(jì)單位、施工單位的組織結(jié)構(gòu)存在差異性，考慮問題的出發(fā)點(diǎn)也不同，如果兩者之間缺乏有效的溝通和協(xié)調(diào)，必然會(huì)降低錨桿支護(hù)技術(shù)的施工水平。站在設(shè)計(jì)人員的立場(chǎng)，在設(shè)計(jì)方案時(shí)，需要實(shí)地勘察施工現(xiàn)場(chǎng)的水文地質(zhì)條件。如果僅僅掌握了水文地質(zhì)條件就進(jìn)行方案設(shè)計(jì)工作，沒有與施工人員進(jìn)行溝通交流，那么在實(shí)際施工中，很可能出現(xiàn)工程實(shí)際地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)方案不符的情況，不得不變更設(shè)計(jì)方案。站在施工單位的立場(chǎng)，施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)圖紙開展施工作業(yè)，如果設(shè)計(jì)部門沒有及時(shí)變更設(shè)計(jì)圖紙，施工人員還是要按照不合理的施工圖紙進(jìn)行施工，最終的結(jié)果就是，原始的支護(hù)錨桿間距和長(zhǎng)度無法根據(jù)實(shí)際水文地質(zhì)情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，錨桿數(shù)量很可能存在過多或過少的情況。一旦出現(xiàn)上述問題，不僅會(huì)浪費(fèi)施工材料、人工成本和設(shè)備成本，還會(huì)降低施工效率，影響路橋隧道工程的施工質(zhì)量和施工安全，同時(shí)也無法有效發(fā)揮錨桿的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。由此可見，在應(yīng)用路橋隧道工程支護(hù)施工技術(shù)時(shí)，設(shè)計(jì)單位、施工單位、施工人員需要經(jīng)常溝通交流，加強(qiáng)合作，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)施工方案，提高施工效率和質(zhì)量。

2.2 鋼筋網(wǎng)支護(hù)技術(shù)

進(jìn)行路橋隧道工程支護(hù)作業(yè)時(shí)，鋼筋網(wǎng)支護(hù)技術(shù)與錨桿支護(hù)技術(shù)一般是同時(shí)使用的，兩者缺一不可。這主要是因?yàn)殄^桿支護(hù)布設(shè)過程中會(huì)留下一定的間隙，分布密集性并不高，此種情況下，錨桿雖然能夠有效固定周圍的巖體，但是無法對(duì)距離錨桿支護(hù)較遠(yuǎn)位置的巖體進(jìn)行有效約束，這就導(dǎo)致較遠(yuǎn)位置的巖體缺乏較高的穩(wěn)定性，稍有不慎就會(huì)出現(xiàn)巖體坍塌事故，威脅施工人員的人身安全。通過搭配使用鋼筋網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，將鋼筋網(wǎng)布設(shè)在錨桿的巖體周圍，可以有效約束固定松散的巖石，這樣對(duì)錨桿支護(hù)無法固定的盲區(qū)也能提高巖土的穩(wěn)定性，提升施工現(xiàn)場(chǎng)的安全系數(shù)。鋼筋網(wǎng)支護(hù)技術(shù)的施工要點(diǎn)如下：

2.2.1 進(jìn)行工作面開挖作業(yè)時(shí)，需要為安裝好的鋼筋網(wǎng)提供支撐力，全面提升鋼筋網(wǎng)的應(yīng)用效果，為巖土強(qiáng)度的提升提供保障作用。

2.2.2 如果路橋隧道工程中的巖土具有較高的穩(wěn)定性，就可以使用混凝土噴射法，在鋼筋網(wǎng)和錨桿的接觸位置均勻噴撒混凝土，使得巖體的安全性得以有效提升。

2.2.3 在鋪設(shè)鋼筋時(shí)，施工人員需要仔細(xì)查看各施工段巖體表面的起伏狀況，根據(jù)實(shí)際的巖體起伏情況合理鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)，保證鋪設(shè)完成的鋼筋網(wǎng)緊密貼實(shí)在巖體表面，兩者間的空隙誤差最好不超過3cm。

2.3 混凝土噴射支護(hù)技術(shù)

在路橋隧道工程中應(yīng)用混凝土噴射支護(hù)技術(shù)，能夠確保工程建設(shè)中巖體的穩(wěn)定性得到有效提升，尤其是對(duì)于連接位置出現(xiàn)裂縫的巖體，使用此支護(hù)技術(shù)能夠確保巖石具有良好的凝聚力，避免發(fā)生巖石坍陷、脫落、掉落現(xiàn)象，減少安全隱患。當(dāng)路橋隧道工程開挖完成后，就需要對(duì)開挖的斷面尺寸進(jìn)行嚴(yán)格檢查，然后借助多種技術(shù)手段和機(jī)械設(shè)備封閉處理圍巖，提升圍巖結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，為后續(xù)施工建設(shè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。使用混凝土噴射支護(hù)技術(shù)時(shí)，通常使用濕噴機(jī)噴射混凝土，在操作過程中要保證施工工段干燥，避開有地下水的工段。拌料過程中依據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范流程和要求合理添加混凝土、速凝劑，確保配制比例的科學(xué)性和合理性。噴射過程中噴射距離為80～120cm，要垂直于巖面，噴射作業(yè)需要采用分段施工法，從上到下按順序進(jìn)行。

3 結(jié)語

綜上所述，將開挖支護(hù)技術(shù)應(yīng)用在路橋隧道工程中，能夠確保施工安全和施工質(zhì)量，提升施工效率，為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，開展路橋隧道工程時(shí)，需要提高對(duì)開挖支護(hù)技術(shù)的重視度，要求施工人員嚴(yán)格按照各施工技術(shù)的要點(diǎn)施工作業(yè)，確保隧道工程建設(shè)質(zhì)量滿足人們的出行需求和經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。