高速公路隧道新奧法施工技術(shù)

武樹川

山西路橋第六工程有限公司 山西晉中 030600

1 項目背景

此高速公路工程項目的全線長度是6.35km，采用的是雙向四車道，主要包含了6座橋梁、3座隧道，其中隧道施工選擇的方法是新奧法施工技術(shù)。工程現(xiàn)場隧道圍巖的等級是IV級、V級，且隧洞的洞口區(qū)域仰坡穩(wěn)定性相對比較差，很容易發(fā)生塌方、滑坡等安全性事故，從而威脅到施工與行車安全[1]。

2 新奧法施工技術(shù)的基本要點

2.1 技術(shù)原理

新奧法指的是結(jié)合隧道項目施工經(jīng)驗，依托巖體力學技術(shù)研發(fā)的一種新型隧道施工技術(shù)。通過新奧法能夠有效保證公路隧道工程項目的施工質(zhì)量及安全。以高速公路隧道施工為例，新奧法是把混凝土與錨桿進行結(jié)合，通過噴射技術(shù)實現(xiàn)隧道總體支撐。相較于傳統(tǒng)施工方法而言，新奧法適用范圍比較廣，且選用的設備、操作流程以及工藝等較為簡單[1]。同時，采用新奧法可以減小地面壓力，更好地保護地基，有效解決了地基遭受較大破壞力之后而發(fā)生的塌陷等問題，切實增強了隧道結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與安全性[2]。

2.2 技術(shù)要點

實地調(diào)查公路隧道工程現(xiàn)場地質(zhì)與地形條件，然后利用地勘技術(shù)綜合分析隧道巖體承載力以及硬度，從而為公路隧道工程施工技術(shù)方案的編制提供依據(jù)。

在進行隧道開挖施工之前，必須采用一系列措施加固處理巖體，以保證施工安全及質(zhì)量。

采用新奧法能夠?qū)崿F(xiàn)對巖體的有效控制，減小圍巖挖掘施工難度系數(shù)，以及降低巖石變形風險，為后續(xù)施工提供安全保障，同時保護工程現(xiàn)場自然生態(tài)環(huán)境。

新奧法的使用需要高度重視量測與監(jiān)控，這也是保證公路隧道施工質(zhì)量的關鍵條件。加大施工監(jiān)測力度是為了準確掌握圍巖穩(wěn)定性變化，以增強支護結(jié)構(gòu)的安全性[2]。結(jié)合監(jiān)測結(jié)果優(yōu)化與完善設計內(nèi)容，從而為施工提供依據(jù)，同時可以預測施工階段可能會出現(xiàn)的險情或者是安全性事故，提前制定有效的防治措施。

3 新奧法施工技術(shù)的應用

3.1 斷面布置監(jiān)測

綜合研究隧道圍巖等級與掌子面施工具體狀況，然后精準評價施工進度。此高速公路隧道選擇的是斷面收斂及拱頂下沉測量，把收斂觀測斷面建立隧道相對薄弱位置，認真觀察圍巖具體變形狀況，從而提高隧道施工安全系數(shù)。并用檢測結(jié)果修改初步設計，指導施工。

3.2 洞口施工

洞口以及明洞土石方進行開挖。采用的挖掘設備是挖掘機，石方挖掘技術(shù)是爆破技術(shù)（非電式），針對挖掘過程中形成的土渣與雜質(zhì)等通過自卸車運輸至指定區(qū)域。明洞選擇明挖施工方法，通過噴錨支護與分層挖掘?qū)崿F(xiàn)洞口土石方的有效處理[3]。由于此隧道洞口石質(zhì)不穩(wěn)定，應采用上下斷面施工方式。

洞口噴錨支護。正式進行暗洞施工之前必須完成洞口仰坡支護，而在錨桿施工過程中應采用人工鉆眼方式，通過注漿機實現(xiàn)注漿作業(yè)，由技術(shù)人員手動進行錨桿安裝。

明洞施工。當暗洞開挖深度為100m，則開始暗洞與明洞的二次襯砌。其中明洞洞口先完成施工，結(jié)合設計方案規(guī)定基本要求開展暗洞襯砌施工。

3.3 洞身挖掘

在進行暗洞挖掘之前，應結(jié)合設計方案規(guī)定要求處理洞口，等到套拱施工完成之后，選擇土袋或者是片石進行壓實，以保證仰坡的安全性與穩(wěn)定性符合工程規(guī)定要求。同時套拱施工必須在暗洞超前支護之前結(jié)束，按照設計圖紙具體要求進行暗洞洞室挖掘，其中上半斷面挖掘過程中應重視注漿防護與導管保護。在具體施工時，以人工方式對上臺階環(huán)形導坑進行挖掘，核心土與下臺階開挖應采用“人工+挖掘機”的組合方式。當環(huán)形導坑挖掘結(jié)束之后，再進行噴射支護作業(yè)，初期支護結(jié)束后再進行核心土挖掘[4]。針對下半斷面施工而言，選擇的是“左右斷面”間斷式施工，斷面間應保證10m左右的距離。在鉆眼過程中選擇風鉆或者是風鎬，并采用弱爆破技術(shù)，通過鏟車把形成的土渣等運輸?shù)街付ㄎ恢谩Ｃ恳淮芜M尺的距離是1.5m，以確保格柵鋼架達到設計規(guī)定基本要求。

3.4 支護

錨桿施工。嚴格按照圖紙規(guī)定要求安裝注漿錨桿，其中錨桿孔深度＞巖體錨桿0.5m，當鉆孔施工完成之后，需要選擇高壓風把雜物清理干凈，從而保證注漿孔無任何雜物。

掛設鋼筋網(wǎng)。選擇加工廠進行鋼筋網(wǎng)制備，然后運輸至工程現(xiàn)場，通過手動方式進行鋼筋網(wǎng)安裝作業(yè)。同時選擇電焊方式把鋼架和錨桿的外露部進行銜接，從而保證混凝土噴射過程中不會發(fā)生晃動。

安裝鋼支撐。選擇隧道外部進行鋼拱架制作，同時在端部建立法蘭，把鋼拱架運輸?shù)剿淼纼?nèi)部進行施工，通過施工技術(shù)人員拼裝與螺栓連接。當拼裝結(jié)束之后，緊接著就要進行掛網(wǎng)噴漿。此外。鋼拱架架設之前必須對其質(zhì)量進行嚴格檢查，仔細清理底腳區(qū)域的雜物；若是發(fā)生了超挖問題，則應選擇土工布把鋼拱架包裹起來，以防止接頭板螺栓孔在噴射混凝土過程中發(fā)生堵塞現(xiàn)象；結(jié)合設計規(guī)定要求，各段間、焊接縱筋和系筋間應安裝墊片，保證螺栓能夠擰緊。

噴射混凝土。需要根據(jù)設計規(guī)定要求均勻、充分攪拌水泥，保證各項材料滿足設計基本要求。當隧道挖掘施工結(jié)束之后，應立即把混凝土噴射到巖土表面，以免巖土表面松弛發(fā)生變形或是塌方問題。此外針對新噴混凝土而言，必須高度重視養(yǎng)護工作，根據(jù)規(guī)定要求實施灑水養(yǎng)護處理。

3.5 二次襯砌

V級圍巖的二次襯砌應保證和掌子面距離大于70m，施工時間控制在30d以內(nèi)。而針對其他級別的圍巖，需要保證圍巖和支護變形區(qū)域的穩(wěn)定性，以實現(xiàn)隧道安全施工，提高施工質(zhì)量。

4 結(jié)語

高速公路隧道項目施工必須結(jié)合現(xiàn)場實際情況，合理、有效使用新奧法，以提高公路隧道施工質(zhì)量及安全。本文結(jié)合高速公路隧道工程，分析了新奧法的技術(shù)要點以及實際應用，為類似隧道施工提供了借鑒。