超前支护施工技术在高速公路隧道施工中的应用--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

超前支护施工技术在高速公路隧道施工中的应用

发表时间：2020/10/10 来源：《基层建设》2020年第17期作者：张思旸

[导读] 摘要：高速公路总里程较长，且沿线环境具有差异性，使得隧道施工会存在一些困难，部分隧道岩层地质条件适合超前支护技术，超前支护技术能够保证隧道安全施工，使施工质量满足规范要求，减少安全事故的发生率。

        身份证号码：22050219910717xxxx 北京 100071
        摘要：高速公路总里程较长，且沿线环境具有差异性，使得隧道施工会存在一些困难，部分隧道岩层地质条件适合超前支护技术，超前支护技术能够保证隧道安全施工，使施工质量满足规范要求，减少安全事故的发生率。
        关键词：超前支护；施工技术；高速公路；隧道施工；应用
        1超前支护施工技术的概述
        超前支护施工技术主要针对一些地形情况相对较为复杂的公路隧道工程。这些路段施工的要求较高，在操作的过程中需要重点关注。在工程面开挖施工的过程中，需要注意加强勘测，重视实地分析，主要使用钢管超前支护和锚杆等方式进行地质围岩的锚固，提高施工的效率，降低施工过程中出现的问题，以便保证公路隧道开挖施工过程中的人员和设备安全。简而言之，在操作的过程中合理地使用管棚导向架等设备进行施工。在开挖的过程中对公路隧道施工开挖线进行控制，加强细节的管控。另外，需要注意通过锚杆固定和钢管顶入等方式加强管控，积极做好公路隧道围岩的预支护工作，通过这样的方式确保公路隧道工作面开挖的稳定性和安全性。
        2公路隧道工程中超前支护施工技术的应用
        2.1隧道洞口的施工流程
        2.1.1隧道洞口开挖施工
        超前支护的应用，首先应用在隧道洞口的开挖施工中，在隧道洞口的开挖中，应当根据设计的要求，进行仰坡和明洞的开挖，应当先开凿轮廓线，设置洞顶截水天沟，做好雨水的引流，避免雨水对边坡造成侵蚀。在开口的部位，土石方的挖掘应当从顶部顺序往下进行，需要配备专门的挖掘设备，并根据岩层的硬度和土壤的特点，合理选择开挖手段。如果岩层硬度较高，挖掘难度大，可以采取爆破开挖的方式进行。通过这些有效的手段，能够使隧道洞口开挖满足质量要求，并在实施过程当中符合条件，最终达到提高隧道开挖质量的目的。洞口开挖是隧道开挖的重要环节，也是关系到隧道开挖质量的关键，在洞口开挖施工中严格按照超前支护的技术标准进行是提高施工质量的关键。
        2.1.2隧道洞口施工时超前支护施工技术应用
        隧道洞口在开挖之后需要立即进行超前支护，根据超前支护的特点和隧道口的开挖实际情况，要对洞口进行管棚支护，应当按照开挖的路径实施钻孔，将钢管插入到所钻的孔中。目前在管棚支护中所采用的无缝钢管，通常长度在3～6m之间，可以调整管棚的长度，并合理保留管棚的空隙。在实际的施工当中，应当控制接头的错开率。通过管棚支护能够保证隧道洞口的围岩得到有效的支护，提高支护质量，满足支护需要，便于后续施工的进行。因此，通过管棚支护的方式能够解决隧道口的支护问题，使隧道的支护能够达到预期目标。从实际施工过程来看，隧道口进行管棚支护，解决了隧道开挖的支护问题，使隧道口的施工能够有序进行。
        2.2超前小导管施工
        在超前小导管施工过程中利用φ42×4.5mm的热轧无缝钢花管，具体施工过程包含以下内容：（1）结合设计图纸加工小导管，借助自动成型机制作导管尖锥，以提升施工质量。（2）小导管施工准备阶段，在掌子面周边挖设轮廓线，结合设计图纸确定小导管位置，利用红油漆进行标记。（3）安装与钻孔操作。施工台车准备就绪后，借助YT-28型气腿式凿岩机进行成孔，将钻头对准之前标记部位，构成10～15°的外插夹角，在施工完成后利用高压风开展清除工作，并及时装管，避免孔洞坍塌。此外，装管采取人工扶管定位的方式将机器钻头顶入孔内。（4）借助注浆机完成注浆工作，材料选择水泥液浆并加入水玻璃以调节凝浆时间，其中注浆参数要求为：注浆压力是0.5～1.5MPa、水泥浆水灰比为1∶1～0.5∶1。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

（5）查验注浆结果，若开挖后没有坍塌、渗漏水问题，则施工合格，若不满足要求，需立即补孔注浆。
        2.3注浆操作
        注浆作业中应用到的设备包含1台立式搅拌机与2台注浆泵，同时选择硬质塑料类注浆管，按照管棚的总长度完成布置，并利用此注浆管布置排气孔，将其置于管棚孔洞上侧。安装完钢拱架与钢管后，利用锚固剂与麻丝堵住孔壁与钢管之间的缝隙，通过封闭圈压实钢管，并将三通接头安装在压浆管口位置。在搅拌浆液时，材料主要使用水泥浆，通过充分的搅拌均匀，利用滤网过滤到储浆桶中，经过管路直接注入到钢管内。
        管棚注浆工作是开展管棚作业的主要部分，其施工效果与最终质量密切相关。因此在施工中需要注意以下几方面：
        （1）注浆参数。水泥浆水灰比要求为1∶1，水玻璃与水泥重量比为0.025∶1，注浆压力要求初压为0.5～1.0MPa，终压为2.0MPa。
        （2）在注浆操作前，要将止浆阀安装在管棚口，止浆阀包含排气孔、注浆孔、开关。在注浆过程中，应均匀搅拌浆液，将其倒入储浆桶，经过管路进入钢管，注意控制好速度与压力并及时关闭注浆阀。
        若注浆压力不断提升，到达终压并持续15min后表示注浆结束，需要及时清除管内的浆液，同时填充M30水泥砂浆，确保管棚的刚度与强度。此外，在现场测量放线时，应明确隧道中线、明暗洞分界里程桩号、边仰坡开挖边线、洞身套拱位置，在现场应利用木桩涂上标记。为了确保隧道贯通，应建设洞外控制网，采用全站仪坐标技术设置隧道起点与终点，借助水准仪复测地面高程，计算边坡坡率、刷坡宽度、边桩坐标。
        2.4隧道支护施工
        隧道支护施工中注意选择和利用防水卷材来分割锚固层及衬砌层，同时借助盲沟来进行隧道地下水引流，将地下水排除。之后在盲沟的具体方位上，对喷锚层予以加固处理，之后利用防水卷材铺设衬砌层，注意中间加设土工布。
        2.5混凝土喷射施工
        出于提高公路隧道施工安全性的考虑，还要严格按照施工要求及相关标准展开混凝土喷射施工，也就是全面且有效的清理隧道围岩岩面上比较松动的岩块，之后利用每间隔1m左右设置一个标准定，以此来确定喷射方位及厚度。在围岩工作面初次开挖施工时，按照施工工艺流程来进行混凝土喷射施工；之后展开钢架、钢筋网及锚杆的布设，待完成以上施工后再次进行混凝土喷射施工。
        结论
        结合高速公路隧道施工实际，合理应用超前支护施工技术，不但能够满足施工需要，同时还能够提高隧道的承载力和隧道围堰的高度，使隧道在施工过程当中能够达到强度要求，避免隧道出现坍塌的事故。同时，还能够保证施工之后的隧道能够得到有效的支护，并在整体施工质量上达标。因此，应当理解超前支护技术的特点及其应用范围，根据超前支护的优势发挥其支撑特点，为高速公路的隧道提供有力的支撑，解决高速公路隧道施工中存在的支撑力度不足的问题。
        参考文献：
        [1]龚强.隧道工程中的超前支护施工技术[J].黑龙江交通科技，2018，41（2）：142-144.
        [2]王振.公路隧道工程中超前支护施工技术的探讨[J].山西建筑，2017，43（28）：166-167.
        [3]贺云仁.公路隧道工程中的超前支护施工技术的探讨[J].山西建筑，2017，43（9）：175-176.
        [4]张旭.高速公路隧道施工中的支护技术论述[J].绿色环保建材，2017（4）：89-90.