路橋隧道工程開挖支護的施工要點研究

摘? 要：近年來，我國整體經濟水平的增長以及科學技術的進步使得市場對于工程建設需求量越來越大，對于其質量要求也越來越高。路橋隧道工程作為工程建設行業(yè)的主要發(fā)展項目之一，在實際的施工過程中，其所涉及到的環(huán)節(jié)和領域相對較多而且復雜，因此存在諸多施工要點，需要相關施工人員在實際施工過程中多加注意。為提高我國路橋隧道工程整體施工質量，本文將結合實際情況針對路橋隧道工程在實際施工過程中所涉及到的開挖支護技術進行系統(tǒng)闡述，并全面分析需要注意的施工要點。

關鍵詞：隧道工程;路橋隧道;開挖;支護技術

中圖分類號：U455.7? ? ?文獻標識碼：A

0引言

路橋隧道工程作為重要的基礎工程，其在實際的施工過程中存在技術含量高、工期長且難度大等特點，因此需要相關工作人員結合實際情況對路橋隧道的各方面技術和情況進行全面分析并了解施工要點，通過科學合理的技術手段，提高該技術的先進性和應用效率。路橋隧道工程因為規(guī)模較大，因此其在實際的施工過程中，可能存在浪費資源、破壞環(huán)境等多方面的惡劣影響，尤其是極易對周圍環(huán)境產生負面影響，因此需要相關工作人員在保證路橋隧道工程的施工能夠更加順利的基礎上對開挖和支護的指標不斷進行完善并提高施工技術[1]。

1路橋隧道工程的主要施工方式

現(xiàn)階段，我國相關施工隊伍在對路橋隧道工程進行施工的過程中，主要采用的是明挖法和暗挖法兩種方式，其中明挖法就是指直接挖開地面部位使隧道暴露在外，建設隧道以及建設主體等工作都是在露天的情況下進行的，在全部建設施工完成之后再回填泥土;暗挖法與明挖法的主要區(qū)別就是其在挖掘的過程中主要是通過隧道掘進機進行的，這種方式不會破壞施工地區(qū)的地面結構。在實際的施工過程中，因為明挖法的操作方式相對來說較為簡單而且工期較短，因此多數(shù)的施工單位會選擇明挖法，但明挖法的劣勢也比較明顯，就是會對周圍的環(huán)境以及植被造成比較嚴重的負面影響，而且對于需要在山嶺地區(qū)進行的埋深，較大的路橋隧道工程就不適合使用明挖法。

2路橋隧道工程開挖作業(yè)施工要點

2.1礦山法施工技術

礦山法施工技術是暗挖式施工，對地面的正常生產和交通是不造成影響的，其在施工過程中主要采用的是閉式掘進機或者傳統(tǒng)鉆爆法，這種方式比較適合應用于硬巖層中，因為通過壁式掘進機或傳統(tǒng)鉆爆法對其進行施工，地表的下沉量相對較小。礦山法施工技術根據(jù)開挖的不同位置以及開發(fā)端面的不同大小可以分為臺階法、分步開挖法以及全斷面開挖法三種。本文將主要分析全斷面開挖法的實際施工要點。采用全斷面開挖法施工的準備工作，括測量、定位、材料采購和試驗等。準備工作完成后，需要用鉆孔臺車在隧道鉆眼，鉆眼結束后按照計劃安置炸藥保證炸藥量充足，相關工作人員檢查完畢后，及時退出鉆孔臺車再進行引爆。在爆炸開發(fā)出的整個隧道斷面處采取排煙、灑水、降低灰塵以及通風等措施，同時拆除危石安置錨桿，對首層混凝土進行噴灌。通過運輸車或礦車將石渣運至隧道洞外，在對邊墻的錨桿上噴灌混凝土，結合鞏固的實際情況可能需要二次噴灌，同時灌注隧道底部混凝土。采用鋼筋直扎作為支護結構，等其變形穩(wěn)定后灌注內層襯砌，施工人員多選用抗?jié)B的鋼筋混凝土作為二次襯砌的結構。如果在施工過程中出現(xiàn)施工縫，需要結合實際施工縫選擇合適的止水帶，如果施工縫是縱向水平縫，就需要選用槽型且?guī)в醒辔驳腻冧\鋼板30㎝的止水帶，根據(jù)圍巖的穩(wěn)定程度選擇是否設置錨桿。為避免因局部的應力集中導致圍巖松動或剝落，可以選擇先開展拱部初次支護[2]，需要注意的是只有在巖層覆蓋且?guī)r質均勻的條件較為簡潔的硬巖情況下才可以使用全斷面開挖法并且需要保證施工隧道的長度大于1㎞。

2.2新奧法施工技術

如果說礦山法的主要施工原理是利用厚壁的混凝土對產生松動的圍巖進行支護以保證施工的安全，那么新奧法也就是NATM施工技術的主要原理就是在塑形理論指導下合理構建能夠利用錨桿支護結構以及緊貼圍巖的噴射混凝土的柔性薄壁來保護圍巖的天然承載力，新奧法施工技術可以有效保證圍巖與支護形成支撐穩(wěn)定的支護結構，其施工流程如圖1。在實際施工開始之前，需要相關工作人員提前對施工環(huán)境進行調研，并對施工方式以及施工要點進行全面分析研究，結合具體數(shù)據(jù)設計出科學合理可行的施工方案，同時要考慮是否需要提前開展超前支護。在實際的施工過程中，如果出現(xiàn)不良或者較差的地層，需要相關工作人員采取合適的改良措施對其進行改善，但是注意需要在能夠加強支護的基礎上最大程度地減少開挖面積并避免出現(xiàn)擾動情況。在各項工作的實際施工過程中，需要相關工作人員對于圍巖的變形速度、穩(wěn)定時間以及位移和襯砌內應力等相關數(shù)值進行檢測，根據(jù)實際情況，可以對相關的支護參數(shù)等施工方案進行適當更改以加強其可行性和合理性。在防水隔離層工作當中，需要結合實際情況進行二次支護施工。需要注意的是運用新奧法施工技術需要保證隧道的開挖端面基本相同，在需要加強襯砌的地方，應該增加錨桿鋼支撐和鋼筋網，施工過程中遵循“噴錨早、嚴封閉、多量測、擾動少”原則。

3路橋隧道工程支護作業(yè)施工要點

3.1混凝土噴射作業(yè)的施工要點

由于受到隧道開發(fā)施工作業(yè)的影響，施工現(xiàn)場周圍的圍巖土體結構可能會發(fā)生過度移動以及隧道開挖面坍塌等施工安全問題，為解決這一問題，應該在隧道開挖掘進一段距離后，通過科學手段使施工現(xiàn)場四周的圍巖土體結構中的松散土體粘黏以保證其穩(wěn)定性，現(xiàn)階段我國相關施工人員采用的手段常為混凝土噴射。所謂混凝土噴射作業(yè)就是為了避免圍巖土體松動而對其進行封閉處理，向四周的圍巖土體噴射混凝土漿體，正常情況下將混凝土漿體控制在28～34MPa之間。需要注意的是，混凝土噴射作業(yè)的施工一定要及時，不然極易造成重大施工事故。在實際施工開始之前，為確保圍巖結構能夠通過混凝土巖漿進行粘結，需要提前清理四周圍巖中松動的土體結構使圍巖表層結構的平整性能夠達到施工需求，如果隧道圍巖上的輪廓面面積較大，可以在混凝土噴射作業(yè)開始之前加墊石棉板。注意添加粗骨料時將其比例控制在30%左右，而且保證粗骨料的徑粒在10㎜～25㎜之間，風壓不低于0.4MPa，水壓至少高于風壓0.1MPa，噴射混凝土時將其厚度控制在5㎝～7㎝之間，兩個小時內開展復噴作業(yè)。

3.2隧道錨桿支護作業(yè)施工要點

為避免路橋隧道工程在施工過程中或者投入使用之后隧道四周圍巖結構會出現(xiàn)變形移動以及隧道坍塌等問題，需要相關工作人員結合實際情況采取相應措施對其進行預防，現(xiàn)階段我國相關施工單位在實際的施工過程中為避免這一問題通常選擇采用各類金屬件或聚合物件等材料在隧道內構建起支護結構，也就是隧道錨桿支護[3]。隧道錨桿支護（如圖2）確保路橋隧道工程質量的原理就是通過相應的支護結構承擔隧道四周墻壁和圍巖結構的重量，因此在施工過程中必須保證支護材料的質量。在施工開始之前，需要相關工作人員精確地測量并標注鉆孔點孔位，然后對鉆孔位置以及施工現(xiàn)場中的其他位置進行清理，同時為保證錨桿整體結構筆直且平順，需要使用相關的施工機械設備處理錨桿車絲，然后用錨桿連接隧道四周圍巖結構中的破碎帶和斷層。注意錨桿與巖面層需保持垂直，錨桿間距需要低于錨桿長度的一半，具體數(shù)據(jù)需要結合實際情況進行選擇。

3.3鋼筋掛網作業(yè)施工要點

錨桿支護作業(yè)可以有效提升路橋隧道工程整體質量，但是相鄰錨桿之間仍存在間隙，錨桿間隙間的圍巖土體因為其結構受約束力較小，而且部分施工單位在進行錨桿支護作業(yè)的時候，可能流程或者操作不規(guī)范導致錨桿支護結構的實際支護作用力和圍巖土體的約束力都無法達到設計要求標準，因此極有可能引發(fā)隧道坍塌等安全問題，為解決這一問題，需要相關工作人員開展鋼筋掛網作業(yè)，也就是在錨桿支護結構上搭建網格大小合適且材質符合要求的鋼筋網，固定鋼筋網可以使隧道四周圍巖結構中的松散土體處于三軸應力下[4]。

3.4隧道鋼支撐結構搭建施工要點

在完成隧道錨桿支護作業(yè)和鋼筋掛網作業(yè)后，為進一步加強隧道的支護結構穩(wěn)定性，還需要相關工作人員開展隧道鋼支撐結構搭建作業(yè)，隧道鋼支撐圖如圖3所示。我國相關單位在實際的施工過程中，常常采用由鋼管、角鋼等材質部件構成的人字形或交叉形狀的鋼支撐結構，根據(jù)不同的路橋隧道工程的施工環(huán)境和要求需要選擇合適的鋼支撐結構，必要時需要與其他工作進行組合應用以通過多種手段全面提升路橋隧道穩(wěn)定性。在隧道鋼支撐結構搭建的施工過程當中需要在混凝土漿體凝固后保證各個部件緊貼圍巖土體巖面，但注意如果施工路段存在超挖問題，則需要適當控制鋼支撐結構和圍巖面積的距離。

4結語

隨著我國整體經濟水平的提高，市場對于路橋隧道的穩(wěn)定性和整體質量提出了更高的要求，而決定路橋隧道穩(wěn)定性和最大承載力的主要施工環(huán)節(jié)就是開挖支護作業(yè)，因此相關工作人員必須對開挖支護施工過程中需要注意的要點有全面地了解并規(guī)范操作流程，同時不斷改善施工技術以保證施工現(xiàn)場的安全性和路橋隧道工程的整體質量。

參考文獻

[1] 趙淑紅.路橋隧道工程開挖支護的施工要點研究[J].綠色環(huán)保建材，2021（7）：109-110. [2] 王元.路橋隧道工程開挖支護的施工要點研究[J].綠色環(huán)保建材，2021（4）：97-98.

[3] 王洪玉.公路隧道工程開挖支護的施工要點解析[J].居舍，2021（11）：45-46.

[4] 余方，陳榮.探究路橋隧道工程開挖支護的施工要點[J].中華建設，2021（4）：92-93.

收稿日期：2021-08-01

作者簡介：龔振洲（1989—），男，江西上饒人，本科，工程師，研究方向：巖土與地下工程。