曾小志

（宜豐縣交通運(yùn)輸綜合行政執(zhí)法大隊(duì)，江西宜春 336300）

0 引言

注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)在橋梁隧道工程中的應(yīng)用需要考慮眾多復(fù)雜的細(xì)節(jié)問(wèn)題，整個(gè)施工流程相當(dāng)繁瑣。因此，必須根據(jù)具體情況進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化和調(diào)整。由于隧道開(kāi)挖受到斷面場(chǎng)地的限制以及水平旋噴施工的復(fù)雜性等挑戰(zhàn)，橋梁隧道施工通常并不順利。本文旨在研究與注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)密切相關(guān)的設(shè)備體系，實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用的高效穩(wěn)定推進(jìn)。

1 注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)概述

注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)是一種在橋梁隧道工程中廣泛應(yīng)用的高級(jí)地質(zhì)工程技術(shù)，旨在確保在復(fù)雜地質(zhì)條件下的施工過(guò)程中提供堅(jiān)固的支撐和安全的工作環(huán)境。這一技術(shù)的核心目標(biāo)是在地下工程挖掘進(jìn)行的同時(shí)，通過(guò)注漿和拱棚的結(jié)構(gòu)支護(hù)，在地下空間中創(chuàng)造出穩(wěn)定的工作區(qū)域，以減輕地層變形、支持地質(zhì)圍巖、控制地下水位，并防止地表沉陷等問(wèn)題的發(fā)生。在注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)中，關(guān)鍵步驟包括預(yù)測(cè)和識(shí)別地下障礙和地質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，合理設(shè)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)，選擇合適的注漿材料，并通過(guò)精密的注漿施工方法將材料注入地層，形成堅(jiān)固的注漿拱棚結(jié)構(gòu)。這個(gè)結(jié)構(gòu)將在開(kāi)挖過(guò)程中起到關(guān)鍵作用，保護(hù)施工人員的安全，防止地下水滲入，穩(wěn)定周?chē)刭|(zhì)環(huán)境，以及支持和保護(hù)橋梁隧道的施工[1]。

2 注漿拱棚超前支護(hù)設(shè)備配置

2.1 液壓雙搖臂高壓噴射注漿鉆機(jī)

在橋梁隧道注漿拱棚超前支護(hù)工程中，配置液壓雙搖臂高壓噴射注漿鉆機(jī)具有重要的技術(shù)意義。

第一，液壓雙搖臂高壓噴射注漿鉆機(jī)應(yīng)當(dāng)具備強(qiáng)大的動(dòng)力系統(tǒng)。此設(shè)備需要在不同地質(zhì)條件下進(jìn)行工作，因此必須具備足夠的功率和扭矩，以應(yīng)對(duì)不同類(lèi)型的地層。同時(shí)，高效的動(dòng)力系統(tǒng)可以提高鉆機(jī)的工作效率，加快施工進(jìn)度。

第二，配置時(shí)應(yīng)充分考慮動(dòng)力頭行程的設(shè)計(jì)。動(dòng)力頭行程的長(zhǎng)度需要根據(jù)具體工程需求和橋梁隧道的設(shè)計(jì)要求確定。合理的動(dòng)力頭行程可以確保噴漿作業(yè)的精準(zhǔn)性和一致性，從而保證支護(hù)工程的穩(wěn)定性。

第三，液壓雙搖臂高壓噴射注漿鉆機(jī)的安全性和操作便捷性也至關(guān)重要。設(shè)備的配置應(yīng)考慮到安全防護(hù)措施，以降低操作過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。操作面板和控制系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計(jì)得簡(jiǎn)單直觀，以便施工人員能夠輕松掌握操作技巧。此外，液壓雙搖臂高壓噴射注漿鉆機(jī)的工作面轉(zhuǎn)動(dòng)范圍也需要合理設(shè)計(jì)，以適應(yīng)不同工作場(chǎng)地的需要。此外，設(shè)備還應(yīng)具備足夠的穩(wěn)定性，以應(yīng)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)可能的不平坦地形和復(fù)雜地質(zhì)條件。

2.2 孔口止?jié){器

在橋梁隧道注漿拱棚超前支護(hù)工程中，配置孔口止?jié){器是保障項(xiàng)目正常進(jìn)行的基礎(chǔ)。孔口止?jié){器的配置需要考慮以下幾個(gè)方面的因素，以確保超前支護(hù)過(guò)程的順利進(jìn)行。

第一，孔口止?jié){器應(yīng)根據(jù)具體工程情況進(jìn)行合理的布置和設(shè)置，這包括確定孔口的位置、數(shù)量和間距，以適應(yīng)橋梁隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求和地質(zhì)條件。

第二，孔口止?jié){器需要具備多功能性。它應(yīng)當(dāng)能夠通過(guò)溢流管截止閥來(lái)控制超前支護(hù)中廢漿液的排放量，以及調(diào)節(jié)孔口的壓力，這有助于避免廢漿液過(guò)多排放，降低環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)保證注漿過(guò)程的穩(wěn)定性。此外，孔口止?jié){器還應(yīng)具備密封腔，以提高鉆孔和旋噴期間高壓旋噴漿液的密封性，防止?jié){液泄漏和浪費(fèi)，這對(duì)于保持施工現(xiàn)場(chǎng)的清潔和安全至關(guān)重要。

第三，孔口止?jié){器的配置還應(yīng)注重旋噴注漿的質(zhì)量和精準(zhǔn)度。它應(yīng)當(dāng)能夠確保漿液的均勻混合和均勻注入，從而提高支護(hù)效果和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此外，孔口止?jié){器還應(yīng)具備高度可控性，以便根據(jù)施工需要進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整和監(jiān)測(cè)，確保支護(hù)工程按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行[2]。

3 橋梁隧道注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)分析

第一步，定位。在橋梁隧道注漿拱棚超前支護(hù)的施工中，鉆機(jī)定位是至關(guān)重要的工序。首先，需要確保鉆機(jī)的主鉆架精準(zhǔn)地定位在施工現(xiàn)場(chǎng)，以滿足設(shè)計(jì)要求的準(zhǔn)確度和位置。其次，止?jié){器與預(yù)埋鋼管之間的連接必須穩(wěn)固可靠，以確保在后續(xù)的施工過(guò)程中不會(huì)發(fā)生松動(dòng)或漏漿的問(wèn)題。

第二步，鉆孔。首先，進(jìn)行鉆孔前的準(zhǔn)備工作，包括檢查和準(zhǔn)備所需的鉆具、注漿材料以及相關(guān)設(shè)備。其次，確定鉆孔的位置和深度，根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行測(cè)量和標(biāo)記。最后，選擇合適的鉆孔方法，通常采用沖擊回轉(zhuǎn)等特定方式進(jìn)行鉆孔，確?？讖胶蜕疃确弦?guī)范要求。在鉆孔過(guò)程中，需要不斷監(jiān)測(cè)鉆孔的進(jìn)度和質(zhì)量，確保每個(gè)鉆孔都滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，要及時(shí)清理廢漿液和渣土，以維持工作面的整潔和施工環(huán)境的清潔。完成鉆孔后，需要進(jìn)行孔口的處理，通常采用棉布或木塞進(jìn)行封閉，以防止雜質(zhì)進(jìn)入孔道。整個(gè)鉆孔施工流程需要精確、謹(jǐn)慎地執(zhí)行，確保鉆孔的質(zhì)量和準(zhǔn)確度，為后續(xù)的高壓噴射注漿工序和超前支護(hù)提供可靠的基礎(chǔ)支持，保障橋梁隧道工程的安全和穩(wěn)定。

第三步，高壓噴射注漿。鉆孔完畢后，進(jìn)行高壓噴射注漿設(shè)備的設(shè)置和校準(zhǔn)，確保其工作參數(shù)和壓力符合規(guī)范。注漿材料通常包括水泥漿液、固化劑等，這些材料需要按照正確的比例混合，并在設(shè)備中進(jìn)行攪拌。然后，將混合好的注漿材料通過(guò)管道輸送到注漿孔道位置。在施工過(guò)程中，需要根據(jù)具體情況和要求，調(diào)整注漿設(shè)備的工作壓力和流量，以確保注漿的均勻性和穩(wěn)定性。注漿的過(guò)程中要仔細(xì)監(jiān)測(cè)和記錄注漿量、注漿壓力、注漿速度等關(guān)鍵參數(shù)，以便及時(shí)調(diào)整和控制。注漿完成后，需要等待一定的固化時(shí)間，以確保注漿材料充分硬化和固化。這個(gè)時(shí)間通常會(huì)根據(jù)注漿材料的性質(zhì)和施工環(huán)境的溫度等因素進(jìn)行合理設(shè)置。最后，進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收，確保注漿的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。如果存在問(wèn)題或不合格情況，需要及時(shí)進(jìn)行修復(fù)和調(diào)整。

第四步，封縫。對(duì)于這一處理環(huán)節(jié)而言，其自身的質(zhì)量會(huì)對(duì)縫隙注漿加固效果產(chǎn)生直接影響，因此，施工人員需要加以重視。在進(jìn)行裂縫封閉時(shí)，施工人員需要使用JN-F 封口膠，并且要按照科學(xué)的比例進(jìn)行調(diào)配，通常情況下，配膠比例為A∶B=100∶30，這種配膠在25℃的環(huán)境中，會(huì)保持50～60min 范圍內(nèi)的操作時(shí)間，若是逐漸增加B 劑的用量，那么操作時(shí)間也會(huì)隨之減少，因此，施工人員要保證適當(dāng)?shù)呐淠z量，確保其能夠在可操作的時(shí)間范圍內(nèi)用完[3]。另外，施工人員需要對(duì)封口膠的表面進(jìn)行涂刮，保持其表面的清潔性與干燥性，避免存在污垢、砂礫等污物。在進(jìn)行灌注裂縫施工時(shí)，施工人員需要借助油灰刀沿著裂縫，來(lái)回反復(fù)的涂刮，還要均勻地涂抹一層JN-F 膠泥，確保厚度在1～2mm，寬度在2～3cm，同時(shí)還要避免產(chǎn)生小氣泡，以及砂粒等雜質(zhì)混入其中，影響密封度[4-5]。

4 橋梁隧道中注漿拱棚超前支護(hù)施工控制要點(diǎn)

4.1 施工方案控制

首先，施工方案的制訂應(yīng)始于詳細(xì)的工程勘查和地質(zhì)調(diào)查，以充分了解工程所在地的地質(zhì)和地貌特點(diǎn)。這將有助于確定合適的超前支護(hù)技術(shù)和設(shè)備選擇。根據(jù)地質(zhì)情況，選擇合適的注漿材料、孔口止?jié){器、高壓噴射注漿鉆機(jī)以及其他必要的設(shè)備。

其次，施工方案應(yīng)考慮到工程的時(shí)間表和進(jìn)度安排。在緊密的時(shí)間表下，需要合理分配施工工序，確保高效推進(jìn)，同時(shí)保證質(zhì)量。定期檢查和維護(hù)設(shè)備，以減少潛在的故障和延誤。

最后，質(zhì)量控制計(jì)劃是關(guān)鍵的一部分，應(yīng)包括對(duì)鉆孔、高壓噴射注漿、孔口止?jié){器、密封和封閉等方面的詳細(xì)規(guī)范。必須確保每個(gè)工序都按照規(guī)范執(zhí)行，注重泥漿的配比、壓力的控制和孔口的密封，以確保拱棚的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

4.2 施工過(guò)程控制

第一，在施工過(guò)程中，需要對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控和管理。設(shè)立質(zhì)量控制檢查點(diǎn)，對(duì)鉆孔、高壓噴射注漿、孔口止?jié){器、密封等關(guān)鍵工序進(jìn)行定期檢查和測(cè)試。注漿過(guò)程中需要準(zhǔn)確控制泥漿的配比和壓力，確保注漿的均勻性和完整性。同時(shí)，要定期校驗(yàn)和維護(hù)施工設(shè)備，確保其正常運(yùn)行。

第二，對(duì)施工人員進(jìn)行培訓(xùn)和指導(dǎo)，強(qiáng)調(diào)施工質(zhì)量的重要性。結(jié)合項(xiàng)目的需求，采取措施防范潛在的危險(xiǎn)和事故，確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全環(huán)境。同時(shí)，要建立健全的溝通機(jī)制，保持施工團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作和信息溝通。

第三，定期進(jìn)行技術(shù)監(jiān)測(cè)和質(zhì)量檢驗(yàn)，采用現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和試驗(yàn)，確保施工的質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，對(duì)每個(gè)工序進(jìn)行驗(yàn)收，確保工程的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

5 工況實(shí)踐

本文所涉及的案例位于某市西北郊區(qū)的公路橋梁隧道工程。在實(shí)地勘查中，發(fā)現(xiàn)隧道開(kāi)挖的作業(yè)面地基是第四系沖洪積地層，其主要由素填土和砂質(zhì)粉土組成。這些地層的壓縮模量在4.5～10MPa 之間變化，而孔隙比則在0.67～0.91 之間?？紤]到這些地質(zhì)特征，施工決策是采用高壓旋噴注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)。在施工中，高壓旋噴注漿鉆孔被設(shè)置，同時(shí)拱棚采用旋噴樁的結(jié)構(gòu)。具體而言，鉆孔的直徑為0.15m，深度達(dá)到8.5m。此外，項(xiàng)目還包括小導(dǎo)管和鋼拱架的設(shè)置，這些布局可以參照?qǐng)D1 來(lái)查看。

圖1 小導(dǎo)管與鋼拱架位置

該工程試驗(yàn)區(qū)的超前支護(hù)涉及高壓噴射注漿鉆機(jī)、孔口止?jié){器以及高壓泥漿泵等多種設(shè)備，因此需要在施工前充分準(zhǔn)備各個(gè)方面的工作。在注漿過(guò)程中，選用了普通硅酸鹽水泥（標(biāo)號(hào)P·O32.5R）作為主要材料，控制水灰比為1。為了確保施工的準(zhǔn)確性，高壓噴射注漿鉆機(jī)必須保持固定狀態(tài)，同時(shí)需要根據(jù)具體施工要求靈活調(diào)整旋噴樁的位置和方向，以便更好地進(jìn)行定位和導(dǎo)向。通常情況下，泥漿泵的工作壓力被設(shè)定為40MPa，并采用跳打施工方式，需要仔細(xì)控制成孔速度和旋噴轉(zhuǎn)速等參數(shù)，以確保技術(shù)處理的科學(xué)性和規(guī)范性。

為了全面準(zhǔn)確地評(píng)估注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)的應(yīng)用情況，通常會(huì)在技術(shù)施工后的30d 內(nèi)對(duì)拱棚頂部和隧洞內(nèi)部進(jìn)行開(kāi)挖校驗(yàn)。經(jīng)過(guò)開(kāi)挖校驗(yàn)，可以確認(rèn)旋噴樁的質(zhì)地均勻，樁徑的平均值符合要求，縱向和橫向的搭接緊密，咬合尺寸在0.2m 以上（具體施工現(xiàn)場(chǎng)情況見(jiàn)圖2）。

圖2 噴射施工

6 結(jié)論

綜上所述，可以明顯看出，注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)在橋梁隧道工程中具有重要的地位和作用。通過(guò)該技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效地避免施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種不良情況，顯著提高工作面結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。所以，可以得出以下三個(gè)結(jié)論：

第一，孔口止?jié){器作為注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)的關(guān)鍵組成部分已成功研發(fā)，并在實(shí)際工程中得到廣泛應(yīng)用。

第二，配合注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)的技術(shù)工藝設(shè)備體系已經(jīng)形成，液壓雙搖臂高壓噴射注漿鉆機(jī)和孔口止?jié){器等設(shè)備在超前支護(hù)中表現(xiàn)出色，特別是在流量和壓力控制方面有顯著的效果。

第三，通過(guò)大規(guī)模試驗(yàn)的驗(yàn)證和注漿拱棚超前支護(hù)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況檢驗(yàn)，確認(rèn)該技術(shù)操作方法顯著提高了結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量，尤其是在控制周?chē)鷰r土體變形作用力方面，因此該技術(shù)在眾多隧道工程中得到廣泛應(yīng)用。