路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年9期   作者:王可奇
[导读] 本文从主要特征入手,就开挖支护的施工进行分析。

        王可奇
        中交一公局重庆隧道工程有限公司 重庆市 402160

        摘要:路桥隧道工程涉及许多隐蔽性的特点,加大了施工难度。在施工中要应用合理的开挖支护技术,这样能够确保施工的可靠性。本文从主要特征入手,就开挖支护的施工进行分析。
关键词:路桥隧道工程;开挖;支护;施工技术
引言
        在路桥隧道工程建设中,开挖支护是项非常重要的工序,在正式施工之前相关部门一定要全面勘察施工现场的地质、水文、气候等情况,据此选取开挖支护方法,制定完善的施工方案,为施工任务的完成奠定良好基础。
1 路桥隧道工程的主要特征
        城镇化建设推动了我国设施的发展,尤其是路桥隧道工程,数量不断增加,规模也越来越大。对于路桥隧道来说,施工内容复杂,加大了施工难度。施工特征主要表现在以下几方面:
  第一,施工中存在不可控风险,特别是地质环境会影响安全性。如果在正式施工之前,未安排专业人员去施工现场勘察周围的地质、水文、气候等情况,很难全面预测施工现场中是否有瓦斯、泥石流等不良地质,这样在制定施工方案时会忽视这些问题,导致存在安全隐患。
        第二,在实际施工中极有可能会对原本的地质结构造成破坏,且很难对区域里的地质变化趋势进行准确预测,这样一来,容易引起塌方事故,会威胁到人们的健康安全。
        第三,施工现场通常在地下,隐蔽性非常强,而每个施工工序间的联系十分紧密,后一环节的施工会将前面的施工覆盖住,这样很难发现那些隐蔽风险,会留下安全隐患。
2开挖施工的主要技术应用
        2.1 全断面开挖法
        全断面开挖法是最常见的一类掘进方式,相关人员要按照施工方案严格执行,选择一次性开挖方式,使用钻孔台车进行掘进。应用这项技术进行开挖时通常会用钻孔台车来连续开挖,直至满足设计要求。另外,为了保证工期,一般会把隧道工程分成几个施工段,一定要根据分段开挖的顺序逐步完成,即等完成上一阶段的开挖任务后进行下一环节的开挖。
        2.2 分部开挖法
        分部开挖法在开挖隧道前进行引导坑开挖的一类掘进方式。这向技术的安全性比较高,主要用于开挖特殊土层。应用原理是利用引导坑提前开挖某一部位隧道,待挖出合适大小的施工作业面后进行必要的支护作业,然后开挖余下部位。通过把整个隧道工程分成两部分,完成第一部分施工后采取合理的支护措施,再开展后续施工,能够大大提高开挖的安全性。
        2.3 长台阶法
        路桥隧道工程中会遇到一些特殊地形,尤其是围岩等级为1-3级的经常应用长台阶法进行开挖。这项技术的主要优势在于开挖面积小且流水线长度大,能够起到良好的稳定效果。现阶段,我国隧道工程开挖环节中应用长台阶法,在开挖之前要预先做好排烟排水准备工作,在正式开挖中还要采取有效的支护措施。
        2.4 短台阶法
        在路桥隧道工程中如果是4级以上的围岩,稳定性很差,传递载荷很低,开挖长度若是很大,极易产生塌方问题,通常会使用短台阶开挖法,能够进一步保障施工安全性。在实际开挖中,掘进长度较小,通常采取边开挖边支护的方式,这样在满足开挖质量的基础上,有效提高开挖中的安全性,防止出现岩石坍塌事故。
        2.5 超短台阶法
        路桥隧道工程中如果围岩等级为5-6级,整体结构稳定性非常差,出现塌方事故的几率很大,对人们的生命健康和财产安全具有很大的威胁,为了进一步确保开挖过程中的安全性,开挖需要运用超短台阶法。

和短台阶法相比,这项技术的保护效果更好。在实际施工中,工作人员完成一小段的开挖工作后就要马上采取支护措施,这样构建起密集的支护环境,可以有效保障开挖的安全性。
3开挖支护施工应用
        3.1 锚杆支护施工技术
        路桥隧道工程质量直接关系到通行人员车辆安全性以及工程整体的使用寿命,为了确保施工的可靠性,在实际建设中要关注支护环节。在开展路桥隧道工程开挖支护施工之前,相关人员要认真检查施工导管孔,确保导管孔的尺寸符合工程设计标准要求,之后再进行后期的锚杆安装工作。因为是中空注浆施工,锚杆由中空厚壁全螺纹材料组成,所以在进行锚杆支护施工时可切割材料,为安装配件做准备,还可以利用凹槽对锚杆进行加固。在实际施工中工作人员一定要全面掌握工程质量的相关标准要求,准确标记注浆锚杆的施工位置,确保锚孔的顺直程度,取得良好的岩体结构垂直施工效果。另外,在开展钻孔施工环节时工作人员要充分导出孔洞内部的水体,也可以在合适的位置重新进行钻孔,全部完成之后开展后期的安装锚杆工序。此外,要保证毛杆的垫板与孔洞内部的混凝土紧密连接起来。还要加强检测质量,一旦发现有变形或损坏情况要马上更换。但依然需要注意的是,在工程项目开始之前,不论选择任何类型的锚具都需要相关人员对锚具的质量、外形予以仔细地检查,只有全方面符合开工标准,才能被使用到本工程项目中,以此保证工程项目的顺利推进。
        3.2 混凝土喷射支护施工
        在完成开挖工作后工作人员要全面检查、认真测量开挖断面的尺寸大小,可以采取助顶、撬等方式,对围岩结构周围进行封闭处理,以此提高围岩的安全性与稳定性。在开展混凝土喷射施工中,工作人员可以选择湿喷机,还要将施工现场内大量的地下水清理下。另外,工作人员要按照设计方案的具体要求来搅拌材料,并结合施工需求准确把控速凝剂与混凝土的比例。进行喷射施工时,工作人员要严格控制施工距离,确保在0.8到1.2 m范围内,同时要按照从下到上的顺序分段完成喷射施工任务。在开挖施工中拱部进行混凝土喷射中,工作人员可以选择使用台阶法来开挖,要先对拱部的拱角部位完成混凝土喷射,然后完成拱部的拱顶部位的混凝土喷射施工。在实际操作中要控制喷射长度,一般不能超过4m,若是岩体表面坑凹不平,工作人员一定要对坑凹部位进行喷射,使全部的作业面保持平整后才能开展后面的操作。另外,在埋设地下管沟作业时,将管沟周围的杂物彻底处理干净,并做好相应的支撑工作,防止承载力过大导致管道断裂现象。
        3.3 钢筋网支护施工
        在制作钢筋网时,工作人员要先对钢筋材料进行相关的检测实验,确保钢筋材料的检测结果符合工程施工标准要求,这样才允许开展后期的施工活动。在钢筋网支护施工中,工作人员要先在隧洞外加工处理大片的钢筋网,将锚杆支护工序完成开始大面积铺装钢筋网。需要注意的是在隧道外的成片加工钢筋网要与混凝土出喷表面紧密连接起来,若是有钢支撑结构可以调整钢筋网的两边弧度,还可以使用点焊方法进行连接。若是没有钢支撑结构,可利用冲击孔完成打浅孔处理,再使用埋设膨胀螺栓来完成后续操作,把钢筋网在膨胀螺栓表面进行加固处理,再用电焊把它连接到锚杆的尾部地方,再完成可靠性的加固处理。
        3.4超前小导管施工
        为了使开挖之后的隧道开挖面可以和围岩层构成牢固的整体,可以合理运用超前小导管施工技术。通过将无缝钢管加工成小导管然后妥善安装,再用水泥浆液对围岩孔隙进行填充,使其保持密实,以此让隧道开挖面与围岩层之间构成一个牢固的整体。为了确保充分发挥出这项技术的优势,工作人员一定要重视注浆工序。另外,要用砂浆填充导管,等形成钢管混凝土结构之后再安装小导管。一些施工单位在安装小导管之前未曾进行注浆施工,致使不能发挥出技术作用,在开挖过程中容易遇到围岩松垮等情况,进而引发坍塌事故。
结束语
        有关部门要根据工程实际特征和需求,全面分析开挖支护方面的工艺技术,掌握施工要点,合理应用,充分发挥出各项技术的优势。
参考文献:
[1]温才华.隧道工程开挖支护的施工要点探讨[J].四川建材,2020,46(08):69+78.
[2]胡添强.公路长隧道施工开挖和支护难点及措施[J].四川建材,2020,46(08):126-127.
[3]赵文.隧道工程建设中的开挖支护施工技术[J].交通世界,2020(12):74-75.
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