摘? 要：近年來(lái)，我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)水平的增長(zhǎng)以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使得市場(chǎng)對(duì)于工程建設(shè)需求量越來(lái)越大，對(duì)于其質(zhì)量要求也越來(lái)越高。路橋隧道工程作為工程建設(shè)行業(yè)的主要發(fā)展項(xiàng)目之一，在實(shí)際的施工過(guò)程中，其所涉及到的環(huán)節(jié)和領(lǐng)域相對(duì)較多而且復(fù)雜，因此存在諸多施工要點(diǎn)，需要相關(guān)施工人員在實(shí)際施工過(guò)程中多加注意。為提高我國(guó)路橋隧道工程整體施工質(zhì)量，本文將結(jié)合實(shí)際情況針對(duì)路橋隧道工程在實(shí)際施工過(guò)程中所涉及到的開(kāi)挖支護(hù)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)闡述，并全面分析需要注意的施工要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：隧道工程;路橋隧道;開(kāi)挖;支護(hù)技術(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U455.7? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0引言

路橋隧道工程作為重要的基礎(chǔ)工程，其在實(shí)際的施工過(guò)程中存在技術(shù)含量高、工期長(zhǎng)且難度大等特點(diǎn)，因此需要相關(guān)工作人員結(jié)合實(shí)際情況對(duì)路橋隧道的各方面技術(shù)和情況進(jìn)行全面分析并了解施工要點(diǎn)，通過(guò)科學(xué)合理的技術(shù)手段，提高該技術(shù)的先進(jìn)性和應(yīng)用效率。路橋隧道工程因?yàn)橐?guī)模較大，因此其在實(shí)際的施工過(guò)程中，可能存在浪費(fèi)資源、破壞環(huán)境等多方面的惡劣影響，尤其是極易對(duì)周?chē)h(huán)境產(chǎn)生負(fù)面影響，因此需要相關(guān)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(chǔ)上對(duì)開(kāi)挖和支護(hù)的指標(biāo)不斷進(jìn)行完善并提高施工技術(shù)[1]。

1路橋隧道工程的主要施工方式

現(xiàn)階段，我國(guó)相關(guān)施工隊(duì)伍在對(duì)路橋隧道工程進(jìn)行施工的過(guò)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(kāi)地面部位使隧道暴露在外，建設(shè)隧道以及建設(shè)主體等工作都是在露天的情況下進(jìn)行的，在全部建設(shè)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(guò)程中主要是通過(guò)隧道掘進(jìn)機(jī)進(jìn)行的，這種方式不會(huì)破壞施工地區(qū)的地面結(jié)構(gòu)。在實(shí)際的施工過(guò)程中，因?yàn)槊魍诜ǖ牟僮鞣绞较鄬?duì)來(lái)說(shuō)較為簡(jiǎn)單而且工期較短，因此多數(shù)的施工單位會(huì)選擇明挖法，但明挖法的劣勢(shì)也比較明顯，就是會(huì)對(duì)周?chē)沫h(huán)境以及植被造成比較嚴(yán)重的負(fù)面影響，而且對(duì)于需要在山嶺地區(qū)進(jìn)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(kāi)挖作業(yè)施工要點(diǎn)

2.1礦山法施工技術(shù)

礦山法施工技術(shù)是暗挖式施工，對(duì)地面的正常生產(chǎn)和交通是不造成影響的，其在施工過(guò)程中主要采用的是閉式掘進(jìn)機(jī)或者傳統(tǒng)鉆爆法，這種方式比較適合應(yīng)用于硬巖層中，因?yàn)橥ㄟ^(guò)壁式掘進(jìn)機(jī)或傳統(tǒng)鉆爆法對(duì)其進(jìn)行施工，地表的下沉量相對(duì)較小。礦山法施工技術(shù)根據(jù)開(kāi)挖的不同位置以及開(kāi)發(fā)端面的不同大小可以分為臺(tái)階法、分步開(kāi)挖法以及全斷面開(kāi)挖法三種。本文將主要分析全斷面開(kāi)挖法的實(shí)際施工要點(diǎn)。采用全斷面開(kāi)挖法施工的準(zhǔn)備工作，括測(cè)量、定位、材料采購(gòu)和試驗(yàn)等。準(zhǔn)備工作完成后，需要用鉆孔臺(tái)車(chē)在隧道鉆眼，鉆眼結(jié)束后按照計(jì)劃安置炸藥保證炸藥量充足，相關(guān)工作人員檢查完畢后，及時(shí)退出鉆孔臺(tái)車(chē)再進(jìn)行引爆。在爆炸開(kāi)發(fā)出的整個(gè)隧道斷面處采取排煙、灑水、降低灰塵以及通風(fēng)等措施，同時(shí)拆除危石安置錨桿，對(duì)首層混凝土進(jìn)行噴灌。通過(guò)運(yùn)輸車(chē)或礦車(chē)將石渣運(yùn)至隧道洞外，在對(duì)邊墻的錨桿上噴灌混凝土，結(jié)合鞏固的實(shí)際情況可能需要二次噴灌，同時(shí)灌注隧道底部混凝土。采用鋼筋直扎作為支護(hù)結(jié)構(gòu)，等其變形穩(wěn)定后灌注內(nèi)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(jié)構(gòu)。如果在施工過(guò)程中出現(xiàn)施工縫，需要結(jié)合實(shí)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(shè)置錨桿。為避免因局部的應(yīng)力集中導(dǎo)致圍巖松動(dòng)或剝落，可以選擇先開(kāi)展拱部初次支護(hù)[2]，需要注意的是只有在巖層覆蓋且?guī)r質(zhì)均勻的條件較為簡(jiǎn)潔的硬巖情況下才可以使用全斷面開(kāi)挖法并且需要保證施工隧道的長(zhǎng)度大于1㎞。

2.2新奧法施工技術(shù)

如果說(shuō)礦山法的主要施工原理是利用厚壁的混凝土對(duì)產(chǎn)生松動(dòng)的圍巖進(jìn)行支護(hù)以保證施工的安全，那么新奧法也就是NATM施工技術(shù)的主要原理就是在塑形理論指導(dǎo)下合理構(gòu)建能夠利用錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)以及緊貼圍巖的噴射混凝土的柔性薄壁來(lái)保護(hù)圍巖的天然承載力，新奧法施工技術(shù)可以有效保證圍巖與支護(hù)形成支撐穩(wěn)定的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其施工流程如圖1。在實(shí)際施工開(kāi)始之前，需要相關(guān)工作人員提前對(duì)施工環(huán)境進(jìn)行調(diào)研，并對(duì)施工方式以及施工要點(diǎn)進(jìn)行全面分析研究，結(jié)合具體數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)出科學(xué)合理可行的施工方案，同時(shí)要考慮是否需要提前開(kāi)展超前支護(hù)。在實(shí)際的施工過(guò)程中，如果出現(xiàn)不良或者較差的地層，需要相關(guān)工作人員采取合適的改良措施對(duì)其進(jìn)行改善，但是注意需要在能夠加強(qiáng)支護(hù)的基礎(chǔ)上最大程度地減少開(kāi)挖面積并避免出現(xiàn)擾動(dòng)情況。在各項(xiàng)工作的實(shí)際施工過(guò)程中，需要相關(guān)工作人員對(duì)于圍巖的變形速度、穩(wěn)定時(shí)間以及位移和襯砌內(nèi)應(yīng)力等相關(guān)數(shù)值進(jìn)行檢測(cè)，根據(jù)實(shí)際情況，可以對(duì)相關(guān)的支護(hù)參數(shù)等施工方案進(jìn)行適當(dāng)更改以加強(qiáng)其可行性和合理性。在防水隔離層工作當(dāng)中，需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行二次支護(hù)施工。需要注意的是運(yùn)用新奧法施工技術(shù)需要保證隧道的開(kāi)挖端面基本相同，在需要加強(qiáng)襯砌的地方，應(yīng)該增加錨桿鋼支撐和鋼筋網(wǎng)，施工過(guò)程中遵循“噴錨早、嚴(yán)封閉、多量測(cè)、擾動(dòng)少”原則。

3路橋隧道工程支護(hù)作業(yè)施工要點(diǎn)

3.1混凝土噴射作業(yè)的施工要點(diǎn)

由于受到隧道開(kāi)發(fā)施工作業(yè)的影響，施工現(xiàn)場(chǎng)周?chē)膰鷰r土體結(jié)構(gòu)可能會(huì)發(fā)生過(guò)度移動(dòng)以及隧道開(kāi)挖面坍塌等施工安全問(wèn)題，為解決這一問(wèn)題，應(yīng)該在隧道開(kāi)挖掘進(jìn)一段距離后，通過(guò)科學(xué)手段使施工現(xiàn)場(chǎng)四周的圍巖土體結(jié)構(gòu)中的松散土體粘黏以保證其穩(wěn)定性，現(xiàn)階段我國(guó)相關(guān)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(dòng)而對(duì)其進(jìn)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(shí)，不然極易造成重大施工事故。在實(shí)際施工開(kāi)始之前，為確保圍巖結(jié)構(gòu)能夠通過(guò)混凝土巖漿進(jìn)行粘結(jié)，需要提前清理四周?chē)鷰r中松動(dòng)的土體結(jié)構(gòu)使圍巖表層結(jié)構(gòu)的平整性能夠達(dá)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(kāi)始之前加墊石棉板。注意添加粗骨料時(shí)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(fēng)壓不低于0.4MPa，水壓至少高于風(fēng)壓0.1MPa，噴射混凝土?xí)r將其厚度控制在5㎝～7㎝之間，兩個(gè)小時(shí)內(nèi)開(kāi)展復(fù)噴作業(yè)。

3.2隧道錨桿支護(hù)作業(yè)施工要點(diǎn)

為避免路橋隧道工程在施工過(guò)程中或者投入使用之后隧道四周?chē)鷰r結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)變形移動(dòng)以及隧道坍塌等問(wèn)題，需要相關(guān)工作人員結(jié)合實(shí)際情況采取相應(yīng)措施對(duì)其進(jìn)行預(yù)防，現(xiàn)階段我國(guó)相關(guān)施工單位在實(shí)際的施工過(guò)程中為避免這一問(wèn)題通常選擇采用各類(lèi)金屬件或聚合物件等材料在隧道內(nèi)構(gòu)建起支護(hù)結(jié)構(gòu)，也就是隧道錨桿支護(hù)[3]。隧道錨桿支護(hù)（如圖2）確保路橋隧道工程質(zhì)量的原理就是通過(guò)相應(yīng)的支護(hù)結(jié)構(gòu)承擔(dān)隧道四周墻壁和圍巖結(jié)構(gòu)的重量，因此在施工過(guò)程中必須保證支護(hù)材料的質(zhì)量。在施工開(kāi)始之前，需要相關(guān)工作人員精確地測(cè)量并標(biāo)注鉆孔點(diǎn)孔位，然后對(duì)鉆孔位置以及施工現(xiàn)場(chǎng)中的其他位置進(jìn)行清理，同時(shí)為保證錨桿整體結(jié)構(gòu)筆直且平順，需要使用相關(guān)的施工機(jī)械設(shè)備處理錨桿車(chē)絲，然后用錨桿連接隧道四周?chē)鷰r結(jié)構(gòu)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(zhǎng)度的一半，具體數(shù)據(jù)需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行選擇。

3.3鋼筋掛網(wǎng)作業(yè)施工要點(diǎn)

錨桿支護(hù)作業(yè)可以有效提升路橋隧道工程整體質(zhì)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?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)受約束力較小，而且部分施工單位在進(jìn)行錨桿支護(hù)作業(yè)的時(shí)候，可能流程或者操作不規(guī)范導(dǎo)致錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際支護(hù)作用力和圍巖土體的約束力都無(wú)法達(dá)到設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)，因此極有可能引發(fā)隧道坍塌等安全問(wèn)題，為解決這一問(wèn)題，需要相關(guān)工作人員開(kāi)展鋼筋掛網(wǎng)作業(yè)，也就是在錨桿支護(hù)結(jié)構(gòu)上搭建網(wǎng)格大小合適且材質(zhì)符合要求的鋼筋網(wǎng)，固定鋼筋網(wǎng)可以使隧道四周?chē)鷰r結(jié)構(gòu)中的松散土體處于三軸應(yīng)力下[4]。

3.4隧道鋼支撐結(jié)構(gòu)搭建施工要點(diǎn)

在完成隧道錨桿支護(hù)作業(yè)和鋼筋掛網(wǎng)作業(yè)后，為進(jìn)一步加強(qiáng)隧道的支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，還需要相關(guān)工作人員開(kāi)展隧道鋼支撐結(jié)構(gòu)搭建作業(yè)，隧道鋼支撐圖如圖3所示。我國(guó)相關(guān)單位在實(shí)際的施工過(guò)程中，常常采用由鋼管、角鋼等材質(zhì)部件構(gòu)成的人字形或交叉形狀的鋼支撐結(jié)構(gòu)，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(jié)構(gòu)，必要時(shí)需要與其他工作進(jìn)行組合應(yīng)用以通過(guò)多種手段全面提升路橋隧道穩(wěn)定性。在隧道鋼支撐結(jié)構(gòu)搭建的施工過(guò)程當(dāng)中需要在混凝土漿體凝固后保證各個(gè)部件緊貼圍巖土體巖面，但注意如果施工路段存在超挖問(wèn)題，則需要適當(dāng)控制鋼支撐結(jié)構(gòu)和圍巖面積的距離。

4結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)水平的提高，市場(chǎng)對(duì)于路橋隧道的穩(wěn)定性和整體質(zhì)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(kāi)挖支護(hù)作業(yè)，因此相關(guān)工作人員必須對(duì)開(kāi)挖支護(hù)施工過(guò)程中需要注意的要點(diǎn)有全面地了解并規(guī)范操作流程，同時(shí)不斷改善施工技術(shù)以保證施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性和路橋隧道工程的整體質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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收稿日期：2021-08-01

作者簡(jiǎn)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。