小斷面粘土巖銑挖施工技術(shù)分析

王 寧

（甘肅省水利水電建筑安裝工程有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730000）

1 工程概述

1.1 工程特性

文章選擇青海省貴德縣拉西瓦灌溉工程作為主要參考工程，在該工程中，所涉及的參數(shù)標準大體如下：

（1）支渠六標段17#。

（2）有關(guān)支渠的隧洞全長滿足628 m的施工要求。

1.2 主要施工內(nèi)容及主要工程量

在進行青海省貴德縣拉西瓦灌溉工程中，本標段所涉及的隧洞情況以開挖工作為主，通過合理的手段進行支護處理，以此來完成相應(yīng)的工作內(nèi)容，詳細情況如下所示：

（1）有關(guān)Ⅴ類的圍巖開挖工作內(nèi)容。

（2）有關(guān)鋼拱架的施工內(nèi)容。

（3）有關(guān)鋼筋網(wǎng)的安裝工作。

（4）利用C20噴砼來完成相應(yīng)的工作任務(wù)，有關(guān)17#支渠隧洞主要工程量如下所示：

表1 17#支渠隧洞主要工程量

2 施工部署

（1）施工通道。在本標段中，共涉及隧洞數(shù)量為1個，并選用進口與出口的同步掘進方式，為了滿足施工需求是以臨時道路的修建為主。

（2）在開展通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計的過程中，需要嚴格遵循相關(guān)標準，并依照實際情況進行內(nèi)容上的調(diào)整，進而來確保后續(xù)工作能夠順利開展。而在水資源管控以及電力資源管控方面，則要施工總平面布置要求作為核心內(nèi)容，以此來滿足施工單位的施工需求，在成本管控效率方面也能夠得到有效保障，對于施工人員自身的生命健康安全也會產(chǎn)生較為有效的影響。

（3）對于施工單位而言，想要確保小斷面粘土巖銑挖施工技術(shù)能夠順利開展，則需要對有關(guān)洞內(nèi)出渣車的錯車道進行相應(yīng)的設(shè)置與調(diào)整，既要滿足銑挖機掘進以及出渣工作的要求，同時在布置合理性方面也要加以調(diào)整，以此來確保隧洞的整體質(zhì)量能夠得到有效提升。在這一過程中，施工單位應(yīng)當對隧洞結(jié)構(gòu)的出口以及進口區(qū)域進行200 m的位置捕捉，并在這一區(qū)域內(nèi)完成錯車道的設(shè)計，以此來滿足后續(xù)的工程需求。

（4）臨時棄渣場布置。在開展本標工程施工時，由于該工程所涉及的隧洞斷面數(shù)值相對較小，選用大型機械顯然無法達到預(yù)期標準，且在工作效率方面無法得到有效保障。為了確保隧洞斷面處理工作能夠順利開展，同時也是未來滿足臨時存渣場的布置需求，施工單位需要以銑挖機裝渣，并利用三輪自卸車進行出渣，以平地作為基礎(chǔ)來完成臨時存渣場的布置，該區(qū)域最好在洞口區(qū)域附近，在這一過程中，需要施工單位依照實際情況進行地形內(nèi)容的分析，并增強對施工條件的調(diào)整，以此確保整個工程能夠順利開展。

3 小斷面粘土巖銑挖施工技術(shù)應(yīng)用

3.1 施工程序安排

（1）為了確保整個隧洞施工工作能夠順利開展，施工單位在完成進點工作后，需要依照實際情況開展道路的建設(shè)與調(diào)整，增強臨建設(shè)施的安全性管控，加強監(jiān)督管理，以此來確保通風(fēng)系統(tǒng)、水資源系統(tǒng)以及電力系統(tǒng)能夠正常運行，不會危害人員的生命健康安全，以此來為后續(xù)的隧洞施工奠定良好的施工環(huán)境基礎(chǔ)。

（2）通常情況下，施工單位在開展隧洞洞口的施工作業(yè)中，會根據(jù)實際情況進行掘進方法的選擇，為減少隧洞洞簾開挖對生態(tài)環(huán)境的破壞，隧洞以“零劈坡”進洞，完成鎖口后進行隧洞掘進，在完成一系列的工作內(nèi)容后，還需要施工人員加強對鎖口支護的操作，利用相應(yīng)的設(shè)備完成支護工作后再進行后續(xù)的洞口開挖，這樣不但能夠有效提高進洞環(huán)節(jié)的安全性，同時還能夠?qū)φ麄€工程進展產(chǎn)生積極有效的促進作用。

（3）上述提到，本標隧洞工程是以雙向掘進模式為主，與其他方法相比，雙向掘進模式能夠滿足同步性的操作需求，縮短施工周期，對整個工程質(zhì)量也會產(chǎn)生積極有效的促進作用，在這一工程中，施工單位需要根據(jù)整個工程內(nèi)容進行總進度的安排與分析，進而為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 洞身開挖施工方法

洞身開挖施工工藝是小斷面粘土巖銑挖施工技術(shù)中不可或缺的重要組成部分，施工單位在進行工程設(shè)計時，會以粘土巖為施工環(huán)境，因而需要以銑挖機進行相應(yīng)的挖裝工作，銑挖機的功能同時具備銑挖和裝渣，三輪自卸車配合。在開挖輪廓線方面，需要施工人員在施工中通過全站儀測量控制開挖輪廓，通過合理的手段進行10 cm的余量管控，最高的數(shù)值偏差不得超過20 cm，再加上人工配合的方式開展修整作業(yè)，能夠極大程度上提高銑挖機的施工效率。比如在施工作業(yè)中，所涉及的區(qū)域為粘土巖段，則需要考慮該土質(zhì)的特性，這時便不能夠選用傳統(tǒng)的可挖方式。在這一過程中，為了確保后續(xù)工作能夠順利開展，則需要將尺寸控制在1.0 m左右。

3.3 粘土巖開挖方法

3.3.1 施工準備

在開展粘土巖身開挖工作前，需要施工人員進行相應(yīng)的準備工作，并在半個小時內(nèi)完成水資源系統(tǒng)、電力系統(tǒng)的布設(shè)作業(yè)，確認安全性達到預(yù)期標準，所要使用的機具在性能方面滿足預(yù)期要求，以此來確保開挖工作的整體效率與質(zhì)量都能夠達到預(yù)期標準。

3.3.2 測量放線

測量放線是開挖工作前不可或缺的重要內(nèi)容，與最終質(zhì)量有著極為密切的聯(lián)系，施工單位在進行該工程應(yīng)用時，應(yīng)當以全站儀為基礎(chǔ)，通過合理的手段進行導(dǎo)線控制與測量工作，明確放線要求，以此來確保所獲取的數(shù)據(jù)精度能夠滿足預(yù)期標準。通常情況下，在開展測量作業(yè)的過程中，需要以專業(yè)人員為基礎(chǔ)，通過循環(huán)作業(yè)的方式來完成相應(yīng)的測設(shè)放樣工作。在這一過程中，所要花費的時間也不能夠超過半個小時，以免對后續(xù)的工作進程產(chǎn)生較為不利的影響。

3.3.3 超前支護

同樣也是粘土巖身開挖前的準備措施，施工人員需要通過超前支護來完成相應(yīng)的處理工作，在施工時間上，則要控制在兩個小時以內(nèi)，從而來確保后續(xù)工作能夠順利開展。在開展超前支護時，是以注漿小導(dǎo)管作為主要應(yīng)用材料，因其本身滿足單排孔的標準，且孔距上達到30 cm，能夠有效滿足粘土巖的洞身開挖需求。在導(dǎo)管的選擇上，為了滿足注漿循環(huán)的段長需求，則要將孔深數(shù)值控制在3.0 m，排距方面也要達到2.0 m，這樣才能夠確保后續(xù)工作能夠順利開展。此外，在漿液的選擇上，則要以水泥漿為主，以此來確保相應(yīng)的支護質(zhì)量能夠達到預(yù)期要求。

（1）在拱架型號方面，則是選用l14的工字鋼作為主要內(nèi)容，同時在頂拱的腹板區(qū)域上進行孔眼的設(shè)計，預(yù)處理。

（2）對于施工人員來講，想要確保支護工作質(zhì)量得到提升，且不會發(fā)生漿液倒流的情況，則要選用厚度達到10 cm的噴射砼開展全封閉工作，這樣不但能夠有效提高注漿壓力的承受能力，還能夠?qū)θ藛T的生命健康安全產(chǎn)生較為有效的保護工作。

（3）銑挖機開挖、出渣。正常情況下，施工單位在選用銑挖機開展相關(guān)工作時，所涉及的施工時間不能夠超過4個小時，并要嚴格遵循開外輪廓線的規(guī)劃標準，并以此為基礎(chǔ)進行三馬車的裝載機出渣工作，進而來完成循環(huán)進尺的各項要求。

（4）設(shè)計輪廓線修整。該過程需要以人工開挖手段為主，施工人員需要等待銑挖機完成開外工作后，對相應(yīng)的輪廓線進行預(yù)留處理，厚度上則需要滿足10～20 cm的標準。而后，在進行輪廓線的修整與設(shè)計時，則要以YT28氣腿式鑿巖機作為主要的機械設(shè)備，加強對間距數(shù)值的控制，使其滿足20 cm的數(shù)值要求，進而來確保鑿巖工作能夠順利開展。由于整個工程是以人工開挖手段為主，因而需要施工單位及時進行安全防護的展開，避免人員的生命健康安全受到不利影響。

（5）鋼支撐、掛網(wǎng)、錨桿。通常情況下，有關(guān)鋼支撐的加工工作都是要由加工車間來完成相應(yīng)的工作內(nèi)容，整個過程會分為兩部分，一部分是圓弧，另一部分則是拱腿，并利用鋼板螺栓（1 cm厚度）來完成相應(yīng)的連接工作，以此來滿足鋼支撐的加工需求。在進行拱腿結(jié)構(gòu)的加工過程中，需要工作人員依照實際情況下料處理，而圓弧結(jié)構(gòu)則是要以局部加工的方式為主，通過合理的手段來完成彎拱機的成型作業(yè)，確保最終的弧度能夠滿足預(yù)期標準。

由于整個隧洞工程所涉及的圍巖種類具有差異性，在開展支護工作的過程中需要對相關(guān)設(shè)備的位置進行適當?shù)恼{(diào)整，并對行走輪加以鎖定，完成邊支撐腿的安裝工作，從而來確保相應(yīng)的拱架裝置能夠維持在穩(wěn)定的狀態(tài)。

（6）噴混凝土。噴混凝土是小斷面粘土巖銑挖施工技術(shù)中不可缺少的重要措施，施工人員在開展噴射工作之前，則需要對整個噴射面開展相應(yīng)的檢測，確認無誤后才能夠進行開挖面的清理，明確附石完全清楚后還要對堆積物以及渣滓加以清理，在確認石質(zhì)情況滿足相關(guān)標準的前提下，通過對高壓水槍的利用來完成受噴面的吹洗作業(yè)。通常情況下，為了確保噴混凝土作業(yè)能夠順利開展，施工單位需要對整體的通風(fēng)系統(tǒng)進行嚴格管理，加強對照明系統(tǒng)的管控力度，并根據(jù)不同類型的噴射需求進行局部性操作，嚴格遵循由下而上的施工要求，這樣不但能夠有效提高混凝土的施工效率，同時還能夠為后續(xù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。此外，在開展施噴作業(yè)前，需要施工單位對噴層的厚度進行檢測，確認無誤后才能夠進行相應(yīng)的工作內(nèi)容，以此來確保噴層厚度能夠得到有效控制，進而來確保工序的設(shè)計內(nèi)容能夠順利開展。

3.4 洞身支護施工

（1）施工人員需要針對V類圍巖進行相應(yīng)的支護處理，通過鋼支撐裝置、錨桿裝置以及噴砼來完成聯(lián)合性的支護工作，其中有關(guān)鋼拱架設(shè)計支護間距應(yīng)當滿足80 cm的標準要求。

（2）鋼拱架用鎖錨桿進行鎖定，錨桿采用Φ18的HRB400級鋼筋，長度1.5m，入巖1.2 m，外露部分加工成“L”型與鋼拱架翼板進行焊接。拱架之間采用Φ22鋼筋連接間距40 cm。網(wǎng)片采用I級鋼筋，鋼筋網(wǎng)格需要遵循20 cm×20 cm的尺寸要求，同時，在全斷面波浪形噴射方面，也需要使C20砼的厚度達到10 cm，進而來確保整個工程能夠順利開展，在施工效率方面也能夠因此得到有效保障。

有關(guān)隧洞支護程序及方法詳細情況如下所示。

表2 隧洞支護施工方法一覽表

4 結(jié)論

綜上所述，隧道工程對于我國社會發(fā)展而言有著極為重要的作用，施工單位在進行工程施工的過程中往往會受到不同因素的干擾，加上土壤地質(zhì)的差異性明顯，很容易會對后續(xù)工作產(chǎn)生較為不利的影響，使得工程質(zhì)量與安全無法得到有效保障。為了避免類似的情況，則需要施工單位在面對小斷面粘土巖時，依照相關(guān)標準開展銑挖技術(shù)的應(yīng)用，明確鋼拱架施工標準，增強支護效果，制定較為完善的資源管理手段，強調(diào)水資源與電力資源的系統(tǒng)應(yīng)用需求，提高人員的安全意識，這樣不但能夠有效提高工程的施工效率，降低風(fēng)險系數(shù)，同時還能夠?qū)κ┕挝蛔陨淼慕?jīng)濟發(fā)展產(chǎn)生經(jīng)濟有效的促進作用，同時也是我國實現(xiàn)現(xiàn)代化工程建設(shè)中不可或缺的重要組成部分。