隧道工程開挖支護(hù)的施工要點(diǎn)探討

劉 馳

中交四航局第一工程有限公司 廣東廣州 510310

1 隧道工程開挖支護(hù)施工概述

在隧道工程施工及應(yīng)用過程中，為了完成好開挖支護(hù)施工計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的高效利用，需要了解不同的內(nèi)容。具體包括注重施工技術(shù)的合理選用，打造好高素質(zhì)、高水平的施工隊(duì)伍，嚴(yán)格把控施工作業(yè)開展過程，有利于降低隧道工程施工風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的概率，為開挖施工效果增強(qiáng)中提供科學(xué)保障。通過對(duì)明確施工要點(diǎn)、加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)組織管理及人員優(yōu)化配置的綜合考慮，可使開挖支護(hù)施工中取得良好的成效，高效地完成好隧道工程建設(shè)工作，避免支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用中出現(xiàn)問題。

2 隧道工程開挖施工技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)

2.1 全斷面開挖技術(shù)

在隧道工程開挖活動(dòng)中，全斷面開挖技術(shù)屬于常用的開挖方法，其主要應(yīng)用與穩(wěn)定性強(qiáng)的圍巖結(jié)構(gòu)，具有開挖程序簡(jiǎn)單、開挖效率高等應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。在該技術(shù)的具體應(yīng)用中也需注意以下內(nèi)容：

（1）在全斷面開挖活動(dòng)開始前，需要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)梳理，根據(jù)梳理結(jié)果選擇相匹配型號(hào)的鉆孔臺(tái)車，做好臺(tái)車型號(hào)、工作參數(shù)校核，并且使用前對(duì)其進(jìn)行調(diào)試，滿足要求后開始在掌子面上進(jìn)行鉆孔，鉆孔直徑、深度與設(shè)計(jì)方案保持一致。

（2）科學(xué)計(jì)算鉆孔內(nèi)需要填充的炸藥用量，按要求將炸藥填充到鉆孔深處，所有的引線也會(huì)在斷面上進(jìn)行匯聚，復(fù)核炸藥裝填情況、引爆線連接情況等內(nèi)容，滿足要求后所有人員與設(shè)備轉(zhuǎn)移到安全區(qū)域（距離引爆區(qū)域不低于50m），隧道兩側(cè)布置壓力噴水裝置，起爆炸藥的同時(shí)打開噴水裝置進(jìn)行降塵。

（3）清理掉爆炸碎屑后進(jìn)行全斷面開挖，一段時(shí)間后重復(fù)此操作，直到完成所有斷面開挖作業(yè)。過程中還需要做好防水作業(yè)，避免涌水問題威脅隧道環(huán)境的安全性。

2.2 臺(tái)階開挖技術(shù)

此技術(shù)作為目前經(jīng)常使用到的開挖技術(shù)，適用于不良地質(zhì)區(qū)域的隧道開挖，目前常用的臺(tái)階開挖技術(shù)有長(zhǎng)臺(tái)階技術(shù)、短臺(tái)階技術(shù)等，以長(zhǎng)臺(tái)階技術(shù)為例，其適用于Ⅴ級(jí)圍巖開挖作業(yè)。Ⅴ級(jí)圍巖因?yàn)閹r石的風(fēng)化和被化學(xué)成分侵蝕等原因，導(dǎo)致圍巖巖石的穩(wěn)定程度出現(xiàn)大幅度的降低和改變，所以，為了避免在實(shí)際施工志宏這種情況對(duì)公路隧道隧洞的開挖造成直接影響，就需要利用短臺(tái)階法參與到開挖施工作業(yè)之中，短臺(tái)階法所采取的調(diào)節(jié)高度主要應(yīng)該控制在3m 左右，長(zhǎng)度要控制在5m 左右。短臺(tái)階法的注意事項(xiàng)如下：在進(jìn)尺設(shè)計(jì)上會(huì)將其尺寸設(shè)計(jì)為1.0m，作用是可以為開挖施工提供便利條件；使用臺(tái)階法完成開挖施工后，上臺(tái)階可能存在懸空的隱患，這也需要及時(shí)做好支護(hù)施工，以此來(lái)提高上臺(tái)階結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性，防止上臺(tái)階垮塌問題。

2.3 分部開挖技術(shù)

此類方法從本質(zhì)上來(lái)看，是臺(tái)階法細(xì)化后的施工技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需注意以下內(nèi)容：

（1）根據(jù)巷道斷面的基礎(chǔ)情況，將其合理劃分為若干個(gè)待開挖部分，根據(jù)不同開挖部分的基礎(chǔ)特征，確定單次開挖深度、開挖寬度等內(nèi)容，為后續(xù)施工活動(dòng)的展開奠定基礎(chǔ)。

（2）按要求進(jìn)行開挖作業(yè)，開挖的次數(shù)不少于兩次，控制好每次開挖總量，確保卸載過程圍巖的穩(wěn)定性，避免結(jié)構(gòu)塌落的情況。

（3）在結(jié)構(gòu)開挖過程中也需要及時(shí)布置支撐架結(jié)構(gòu)，以此來(lái)確?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性，提高開挖結(jié)果的合理性與安全性。

2.4 CRD施工技術(shù)

除上述提到的開挖技術(shù)外，在隧道開挖作業(yè)中也會(huì)使用到CRD 施工技術(shù)，該技術(shù)主要適用于不良地質(zhì)施工，并且在地表沉陷控制方面也有著良好的應(yīng)用效果。CRD 施工技術(shù)在應(yīng)用中需注意以下內(nèi)容：

（1）對(duì)大斷面隧道工程進(jìn)行梳理，根據(jù)整理結(jié)果將隧道斷面劃分為4 個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小洞室。

（2）在施工過程中也會(huì)采用分部施工的方式進(jìn)行施工，過程中會(huì)預(yù)留出核心土，并且沿著由上而下的順序進(jìn)行開挖。

（3）開挖過程中使用短臺(tái)階法進(jìn)行施工，過程中也會(huì)及時(shí)進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)和初期支護(hù)。

（4）等待支護(hù)結(jié)構(gòu)的拱頂沉降與收斂度保持穩(wěn)定后，會(huì)對(duì)核心土進(jìn)行卸載，同時(shí)繼續(xù)向下進(jìn)行開挖，采用此封閉循環(huán)系統(tǒng)逐層下挖，直到完成既定的開挖任務(wù)。

（5）在整個(gè)開挖活動(dòng)中也需要做好實(shí)時(shí)量測(cè)，根據(jù)量測(cè)結(jié)果來(lái)調(diào)整卸載量和支護(hù)措施，以提高隧道工程作業(yè)結(jié)果的可靠性。

3 隧道工程支護(hù)施工要點(diǎn)分析

3.1 噴射混凝土支護(hù)施工要點(diǎn)

（1）注重混凝土原材料的質(zhì)量檢查，強(qiáng)化性能評(píng)估意識(shí)，規(guī)范施工中的操作行為，在施工方案的專業(yè)指導(dǎo)下實(shí)施好噴射混凝土施工計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道工程開挖過程中巖石的加固處理，全面提高其應(yīng)用中的強(qiáng)度，為支護(hù)結(jié)構(gòu)形成過程中提供技術(shù)支持。

（2）施工單位在運(yùn)用噴射混凝土支護(hù)技術(shù)的過程中，需要了解其功能特性，開展好專業(yè)性強(qiáng)的施工作業(yè)，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)開挖支護(hù)狀況是否良好進(jìn)行科學(xué)分析，促使支護(hù)結(jié)構(gòu)在隨著工程安全施工中的作用效果更加明顯，避免給開挖作業(yè)完成中埋下隱患。

3.2 注重支護(hù)設(shè)施的合理設(shè)置

隧道工程開挖施工難度大，施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)條件復(fù)雜，需要通過對(duì)支護(hù)施工的充分考慮，增強(qiáng)開挖作業(yè)完成中的安全性。實(shí)踐中需要施工單位結(jié)合隧道工程科學(xué)建設(shè)要求及現(xiàn)場(chǎng)情況，給予支護(hù)設(shè)施的合理設(shè)置更多思考，注重施工過程的嚴(yán)格把控，促使支護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)用質(zhì)量更加可靠，為后續(xù)施工作業(yè)的順利開展打下基礎(chǔ)，避免隧道工程開挖效果、建設(shè)質(zhì)量等受到影響。

3.3 鋼支撐支護(hù)施工要點(diǎn)

（1）注重鋼支撐結(jié)構(gòu)的合理選擇及使用，包括格柵鋼架及工字鋼，在技術(shù)層面上為隧道工程開挖質(zhì)量提高中提供科學(xué)保障，滿足巖土體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求，防止出現(xiàn)工期延誤現(xiàn)象。

（2）通過對(duì)鋼支撐高效利用、錨桿支護(hù)及鋼筋網(wǎng)配合使用等方面的思考，有利于提高隧道工程開挖施工安全性，更好地推動(dòng)其建設(shè)事業(yè)的長(zhǎng)效發(fā)展。

3.4 超前小導(dǎo)管的開挖支護(hù)施工要點(diǎn)

（1）注重超前小導(dǎo)管的合理制作，重視其在隧道拱部的合理布置，控制好它們的環(huán)向間距，促使隧道工程開挖過程中的支護(hù)效果更加顯著。

（2）從開展布孔作業(yè)、實(shí)施鉆孔操作、合理安裝超前小導(dǎo)管、加強(qiáng)注漿操作等方面入手，高效率、高質(zhì)量地完成好施工現(xiàn)場(chǎng)的開挖支護(hù)作業(yè)，為隧道工程結(jié)構(gòu)施工水平提升中打下基礎(chǔ)。

3.5 錨桿支護(hù)技術(shù)

在隧道支護(hù)施工中，錨桿支護(hù)技術(shù)也具備了良好的應(yīng)用價(jià)值，此技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需注意以下內(nèi)容：

（1）做好基礎(chǔ)資料的整理工作，內(nèi)容涉及隧道工程圍巖等級(jí)、地下水波動(dòng)情況、節(jié)理發(fā)育狀態(tài)、圍巖風(fēng)化情況等，根據(jù)整理結(jié)果來(lái)確定錨桿布局，同時(shí)對(duì)錨桿深度進(jìn)行標(biāo)記，遵循測(cè)量放樣原則在區(qū)域內(nèi)完成錨桿布設(shè)位置放樣。

（2）為了確保錨桿結(jié)構(gòu)作用可以充分發(fā)揮出來(lái)，在鉆孔時(shí)需要和圍巖層保持垂直，而且使用相應(yīng)型號(hào)的鉆機(jī)進(jìn)行鉆孔，過程中需要做好垂直度控制，及時(shí)修正垂直度偏差，提高鉆孔結(jié)果的合理性。

（3）鉆孔期間也會(huì)同步進(jìn)行水泥漿拌和，等待清孔工作結(jié)束后將錨桿填充到鉆孔中，隨后將拌和好的水泥漿注入錨桿中，控制好注漿時(shí)的壓力，確保水泥漿可以充分填充鉆孔，最后再進(jìn)行封底處理，以此來(lái)提高錨桿處理結(jié)果的合理性，充分發(fā)揮錨桿結(jié)構(gòu)的應(yīng)用價(jià)值。

3.6 模筑混凝土襯砌技術(shù)

在隧道支護(hù)施工中，也會(huì)使用到模筑混凝土襯砌技術(shù)，此技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中需注意以下內(nèi)容：

（1）做好基礎(chǔ)資料的整理工作，根據(jù)整理結(jié)果來(lái)確定模板工程的施工參數(shù)，包括施工高度、施工尺寸等，利用剪力撐進(jìn)行模板工程固定，從而為混凝土襯砌施工提供參考。

（2）在混凝土攪拌站按照拌和比例進(jìn)行混凝土拌和，過程中需要做好試塊制作，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量進(jìn)行校核，各參數(shù)均滿足要求后進(jìn)行泵送施工。

（3）按要求完成混凝土拌和后利用泵送的方法來(lái)進(jìn)行澆筑，控制好澆筑速度并及時(shí)完成振搗作業(yè)，確保所澆筑混凝土的均勻度。

（4）按要求對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期控制在7d 以上，養(yǎng)護(hù)時(shí)也需要做好保溫和保濕工作，等待其強(qiáng)度達(dá)到既定要求后依次進(jìn)行脫模處理，脫下的模板在清理掉表面雜物、校正變形量之后，重新涂抹脫模劑轉(zhuǎn)移到其他區(qū)域進(jìn)行重復(fù)使用。

（5）在隧道工程的洞口位置布設(shè)好伸縮縫，搭配著防水施工來(lái)營(yíng)造穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)，營(yíng)造安全的隧道作業(yè)環(huán)境。

3.7 鋼拱架支護(hù)技術(shù)

除上述提到的支護(hù)技術(shù)外，鋼拱架支護(hù)技術(shù)也是目前常用的支護(hù)手段。該技術(shù)的支護(hù)原理是將型鋼結(jié)構(gòu)組裝成不同的支護(hù)結(jié)構(gòu)，以此來(lái)形成穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)。在具體應(yīng)用中多使用整榀安裝或桿件拼裝的方法進(jìn)行支護(hù)，同時(shí)在應(yīng)用中也會(huì)搭配錨桿、噴射混凝土、鋼筋網(wǎng)等結(jié)構(gòu)來(lái)組成復(fù)合型支護(hù)結(jié)構(gòu)，從而提高隧道支護(hù)環(huán)境的安全性。根據(jù)實(shí)際情況可以得知，在圍巖條件相對(duì)較差時(shí)，只是使用錨桿結(jié)構(gòu)較難達(dá)到既定的作用效果，因此在實(shí)際施工時(shí)也會(huì)在初期支護(hù)時(shí)增加鋼拱架結(jié)構(gòu)，這樣也可以提升整個(gè)結(jié)構(gòu)的支護(hù)抗力，以達(dá)到既定的剛度支護(hù)要求，提升整個(gè)支護(hù)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

4 提升隧道工程開挖支護(hù)施工水平的策略

開挖支護(hù)方式的合理選用，可為隧道工程建設(shè)及應(yīng)用效果增強(qiáng)中提供技術(shù)保障，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)施工目標(biāo)。實(shí)踐中為了提升開挖支護(hù)施工水平，增加隧道工程建設(shè)中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，需要對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格把控。

（1）結(jié)合施工區(qū)域的具體情況，確定好切實(shí)可行的管控機(jī)制，對(duì)全過程控制及精細(xì)化管理方式的高效利用進(jìn)行深入思考，及時(shí)處理支護(hù)開挖效果影響因素，為其施工水平提升中提供保障。

（2）健全施工現(xiàn)場(chǎng)的管控體系，控制好隧道工程開挖支護(hù)施工過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)細(xì)節(jié)問題的高效處理，逐漸提升這方面的施工水平。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過對(duì)不同施工要點(diǎn)的探討，有利于提高開挖支護(hù)施工效率，增強(qiáng)支護(hù)體系設(shè)置及應(yīng)用效果，避免引發(fā)施工問題。因此，未來(lái)在提升隧道工程建設(shè)水平、優(yōu)化開挖支護(hù)施工方式的過程中，應(yīng)給予施工要點(diǎn)分析更多的關(guān)注，滿足支護(hù)結(jié)構(gòu)安全應(yīng)用要求，逐漸實(shí)現(xiàn)隧道工程建設(shè)事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。