公路隧道項目施工支護技術應用

張 雁 霞

(山西晉城路橋建設有限公司,山西 晉城 048000)

0 引言

由于我國幅員遼闊，各個地區之間的距離也比較大，所以高速公路的里程比較長，地形相對來說比較復雜，很多的高速公路工程都受到了山體的阻隔，所以很多情況下都需要設置隧道工程，這種類型的工程項目建設施工難度非常大，并且還會出現很多無法預料的問題導致工程無法順利實施，還存在很多質量問題，一旦處理不當，就會造成巨大經濟損失以及人員傷亡事故的存在。所以，在工程實踐中需要加強高速公路施工技術的研究，從而可以全面的提升工程質量與安全性，為我國交通事業的發展和進步提供基礎條件。

1 工程概述

高陵高速公路鳳凰掌隧道，全長630 m。鳳凰掌隧道隧址屬于低中山地貌，隧道高平端洞口微地貌為基巖中陡坡，表層為第四系薄的松散殘坡積物覆蓋，洞身段地形起伏相對較大，地形較破碎，微地貌以薄層黃土覆蓋的基巖山脊和小型基巖侵蝕沖溝為主，新鄉端洞口微地貌為基巖中緩坡，坡腳附近被第四系所覆蓋。因其入口的位置上呈現出溝谷的地形形式，地表植物種類較多且比較茂盛，隧道內部條件也比較差，容易出現山體滑坡、塌陷以及泥石流等自然災害，嚴重的影響了隧道的正常施工。為了全面提升該工程的安全性與穩定性，需要在入口40 m的位置處設置支護工程來進行施工，以此來滿足具體工程的要求。

隧道采用光面、預裂爆破。不良地質及特殊地質地段(含Ⅴ級淺埋和Ⅴ級)開挖采用臺階分部開挖，短循環、弱爆破、預留核心土，并輔以輔助施工技術措施，如超前管棚、超前錨桿、導管預注漿。Ⅳ級采用上下臺階法施工。Ⅲ級，Ⅱ級采用全斷面法施工。

噴射混凝土采用濕噴工藝，防水板接縫按雙縫熱熔焊接，二次襯砌采用整體式模板臺車澆筑。隧道施工運輸方式采用無軌運輸。

2 管棚工作原理

2.1 技術要求

本次工程進出口處的明暗洞結合處根據工程的實際情況決定設計為超前大管棚的形式。進口端K43+320～K43+360，長度為40 m，出口端K43+910～K43+950，長度為40 m。

2.2 超前長管棚

隧道入口位置上根據工程的具體情況以及安全性的要求需要合理的設定管棚埋設深度尺寸，還要選擇使用注漿施工的方式來切實提升結構體系的承載能力，從而使得整個部分更具安全性。根據設計方案的要求，管棚結構選擇使用108 mm×6 mm無縫鋼管制作而成，環向的間隔距離設計為40 cm，連接的結構形式為螺紋連接，長度是15 cm，根據工程的承載性能以及結構強度的要求，注漿使用的是M30水泥砂漿材料。

3 管棚施工工藝

3.1 超前大管棚注漿施工準備

1)掌子面處理。應用厚度達到10 cm的C20混凝土進行封閉施工。2)超前大管棚加工。鋼管在施工現場進行制作，選擇使用鋼管，尺寸為108 mm×8 mm，節長4 m～6 m，連接的方式為螺紋或者焊接的方式，前端部分設計為尖頭形式，然后在中間位置進行注漿施工，注漿孔直徑12 mm，然后預留3 m的注漿長度[1]。

3.2 鉆孔施工

1)測量布設。鉆孔施工的過程中需要嚴格控制孔間隔距離以及角度尺寸，還要根據設計方案的要求保證各個方面的尺寸都要符合要求。根據工程的實際需要，本次工程總計設計了76個出口以及73個注漿孔。

2)根據施工要求來防止鉆機平臺，在運輸到指定位置之后要布置鉆機平臺，通常需要搭設尺寸為15 cm×15 cm×400 cm的方木平臺，根據設計方案的規定來制作平臺，還要保證所有的施工設備都安裝在指定位置上，且各個設備都能夠正常工作。

3.3 搭設鉆機平臺、鉆機就位

1)洞口位置上安裝平臺，保證其達到安全性與穩定性的要求[2]。

2)鉆孔。鉆機安裝到施工位置之后，再應用125的鉆頭進行施工，保證所有的鉆孔位置都要符合工程的要求，且尺寸偏差不能超過規定的要求。鉆進深度達到了30 m/40 m之后才能夠拔出鉆頭，安裝管棚導向管，根據設計需要選擇使用直徑為108 mm的無縫鋼管，所有的孔位都要呈現出梅花布置的形式。鉆進過程中要應用編織袋堵塞，防止雜物影響孔位成型。

3)清孔。應用地質巖心鉆桿與鉆頭同時作用之下來進行清孔處理，將表層的雜質完全清理干凈，確保孔徑、深度等參數都達到規定的要求，然后再通入壓縮空氣將底部雜質吹干凈，運用經緯儀保證各項參數都達標。

3.4 頂入管棚，安裝止漿塞

1)為了便于管棚接長，需要在套管外部布置平臺來保證工程的順利實施。

2)鋼管連接的端頭部分要安裝成尖形，便于工程順利實施。

3.5 注漿

1)施工開始前應該將噴射混凝土進行封閉處理，防止出現漏漿的情況。2)根據施工的需要隨時調整加壓泵以及管路，保證內部壓力完全符合標準以保證工程順利實施。3)從工程的實際情況來看，本次工程中選擇使用兩臺ZYB70/80D注漿泵聯合注漿，注漿施工中選擇使用的是水灰比為0.7的漿液來進行，達到要求后再進行1∶1漿液注入施工，隨時觀察壓力與注漿量的變化，如果超出了規定的要求，可以保證壓力達到要求后開始施工，如果未能滿足要求，需要經過4 h～6 h之后進行清理，達到要求之后再開始注漿施工，以保證工程質量達標[3]。4)注漿施工完成之后，單孔達到如下標準認為合格:a.注漿壓力提升到規定要求并且持續10 min；b.注漿結束之后進漿量不能超過5 L/min。5)檢查施工結果，不合格地方需要補漿。a.檢查施工結果。開挖施工之前需要進行內部涌水檢查，從而可以確定其注漿是否達到要求，各項參數都要滿足，否則需要立即進行施工。b.補孔注漿。開挖施工之后如果產生滲水的情況，堵水也未能達到要求，需要開始局部注漿施工，以達到規定的要求。

4 隧道工程支護施工質量控制

4.1 洞身開挖質量控制

洞身隧道是整個工程的主體部分，該部分的施工非常關鍵，但是在施工中卻非常容易出現欠挖、超挖等病害問題，確保作為位置需要達到要求的平整度。在施工中需要保證鉆孔精度和爆破參數都要符合要求，其不會給地質造成重大的影響，以全面提升工程的質量水平，任何一次爆破都要做好明確分析，保證設計方案的合理性，以確定施工效果達標。

4.2 洞身二次襯砌

二次襯砌采用模板臺車灌注混凝土的方式來進行，襯砌臺車應該用長度為9 m的規格。襯砌施工的過程中，可以根據需要使用兩臺泵車進行灌注施工，從而可以保證工程質量與效率。襯砌施工完成之后，要進行鑿毛處理。澆筑施工中，技術人員需要仔細的觀察各個模板、支架以及預埋件是否符合設計方案的要求，如果有質量問題，需要立即采取措施進行解決和處理。

4.3 洞內防排水控制

為了可以充分的保證工程質量達到標準的要求，首先就是要確保工程的防水板符合要求，所有的指標都要滿足要求。防水板的接縫位置一般需要選擇使用充氣的方式來確定，壓力通常為0.25 MPa，這樣才能保證檢測結果達標，并且檢測時間不能少于15 min，此時如果壓力下降超過1/10，也就說明了焊接質量未能滿足要求，立即需要進行補焊處理。根據工作的需要，可以使用肥皂水來進行檢測，保證各個結構部分都不存在有質量問題。

5 結語

本文主要從工程的具體案例展開分析，了解隧道工程中的管棚施工具體方式以及注意事項，從而可以更加清楚的了解施工工藝，在未來發展中，還需要不斷的研發新技術，從而可以使得隧道施工技術水平得到有效的提升，進而可以更好的保證隧道工程的質量符合要求，全面提升我國交通工程的安全性與穩定性。