公路隧道項目施工支護技術應用

靳 航

(山西省臨汾高速公路有限公司，山西 臨汾 041000)

0 引言

由于我國的高速公路項目通常里程比較長，并且多地的地形非常復雜，所以在施工的過程中很容易受到山體的阻礙，隧道施工是無法避免的，但是該種類型的施工項目難度比較高，且在施工的過程中不可避免的會存在很多不安全的因素，在造成了大量經(jīng)濟損失的同時也會危害人民的生命安全。因此，全面加強高速公路施工技術的研發(fā)，全面提升施工質(zhì)量與安全對于整個項目的施工都是非常重要的。

1 工程概述

某隧道工程所處的地帶為丘陵地帶，地形構造屬于剝蝕丘陵地貌，設計為單洞隧道，工程的起訖樁號為K2+845～K3+150，總設計里程長為305 m。工程的沿線是呈波形變化形式，山脊渾圓，入口位置屬于溝谷的地形模式，地表植被非常的發(fā)達，且隧道內(nèi)存在嚴重的滑坡、崩塌以及泥石流地質(zhì)災害，不良地質(zhì)非常普遍。為了充分的保證隧道進洞更加的安全和順利，應該對入口位置的40 m范圍內(nèi)進行支護施工，以保證施工區(qū)域的圍巖符合整體性的要求，可以大大提升施工區(qū)域的安全性。

2 管棚工作原理

2.1 技術要求

該工程中的進出口位置上的明暗洞結合的位置上設計為超前大管棚結構形式。進口端K2+850～K2+890，長度為40 m，出口端K3+105～K3+145，長度為40 m。

2.2 超前長管棚

在隧道的入口位置上根據(jù)實際的地形條件以及工程的質(zhì)量要求來確定管棚的入土深度，同時采用注漿施工的方式來提升結構的承載能力，使其整個結構更具彈性，大大改善了該區(qū)域的受力條件。管棚結構中選擇使用φ108×6 mm熱軋無縫鋼管,環(huán)向距離設計為40 cm，接頭位置設計為長度為15 cm的螺紋連接方式，為了全面提升整個結構部分的強度和剛性指標，注漿施工之后向管內(nèi)注入M30水泥砂漿。

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。選擇使用厚度為10 cm的C20混凝土將該結構進行封閉。

2)超前大管棚加工。鋼管在施工的范圍內(nèi)進行加工制作，全部使用的是無縫鋼管，外徑為108 mm，壁厚為8 mm，節(jié)長4 m～6 m，兩端都使用的是螺紋或者是對接焊縫焊接的方式，前端加工成尖形，管中間位置上鉆孔注漿，注漿孔直徑12 mm，后端預留3 m長度為注漿段[1]。

3.2 鉆孔施工

1)測量布設。鉆孔的過程中應該嚴格的按照布置的孔間距以及角度來進行施工，同時根據(jù)設計方案的要求，孔口位置偏差不能超過5 cm且孔底位置應該小于30 cm。根據(jù)工程的需要，該工程中總計設計進口76個、出口73個注漿孔。

2)合理布置鉆機平臺，鉆機到達指定位置。洞口必須要設置鉆機平臺，可以根據(jù)需要搭設15 cm×15 cm×400 cm的方木平臺，根據(jù)設計要求進行平臺搭設，同時將所有的設備都運輸?shù)筋A定位置，保證設備可以正常工作，接通各種連接線路。

3.3 搭設鉆機平臺、鉆機就位

1)在洞口的位置上搭設平臺，根據(jù)設計要求，保證其更加的穩(wěn)固[2]。

2)鉆孔。鉆機到達指定位置，使用φ125的鉆頭鉆進施工。嚴格按照設計要求進行鉆孔施工，位置不能出現(xiàn)較大的偏差。鉆進深度達到了30 m/40 m時應該退出鉆頭，安裝管棚導管，選擇使用φ108 mm的無縫鋼管，并且呈現(xiàn)出梅花形布置。使用鉆機推進過程中應該使用編織袋進行堵塞，以避免其他的雜物進入到孔內(nèi)。

3)清孔。使用地質(zhì)巖心鉆桿與鉆頭共同的作用之下進行清孔，將表層的浮渣清理干凈，保證孔徑、孔深等參數(shù)都符合設計的要求。然后使用壓縮空氣進行清理。運用經(jīng)緯儀等先進的設備來保證各項參數(shù)都符合要求。鉆孔完全符合設計要求之后才能放入管棚，對于不合格的位置應該及時進行補孔與清孔處理。

3.4 頂入管棚，安裝止?jié){塞

1)為了方便管棚鋼管的接長，可以在套管外部設置施工的平臺。2)對于連接鋼管的端部應該設置成尖形的，這樣可以便于插入。

3.5 注漿

1)在施工前要提前噴射混凝土進行封閉，從而避免漏漿。

2)同時調(diào)整加壓泵以及注漿管路，保證內(nèi)部的水壓符合要求，且注漿壓力滿足要求。

3)根據(jù)工程量的要求，本次工程中選擇使用兩臺ZYB70/80D注漿泵聯(lián)合注漿，注漿開始時，先使用水灰比為0.70的漿液試注，如果符合要求之后再使用1∶1漿液注入，同時要時刻觀察壓力以及注漿量，如果單孔的注漿量超過了具體的要求，并且其壓力未能滿足設計要求，此時可以先停止施工，經(jīng)過4 h～6 h之后進行清理，完成后才能繼續(xù)注漿施工，并且做好準備工作，提高工程質(zhì)量[3]。

4)注漿結束標準。

單孔結束標準：a.注漿壓力逐漸提高其連續(xù)注漿超過10 min;b.注漿完成時進漿量低于5 L/min。

5)效果檢查與補孔注漿。

a.效果檢查。開挖施工前應該詳細的檢查孔內(nèi)的涌水狀況，同時還要進行注漿效果的檢查，保證其各項參數(shù)和指標都符合工程質(zhì)量的要求，采取繼續(xù)開始施工。b.補孔注漿。開挖施工后依然存在滲水的情況，堵水效果也不理想，應該對局部進行注漿施工，此時可以保證堵水效果滿足要求。

4 隧道工程支護施工質(zhì)量控制

4.1 洞身開挖質(zhì)量控制

洞身是整個隧道工程的主體結構部分。在對該部分施工時，要防止出現(xiàn)欠挖、超挖等情況的存在，并且需要保證作業(yè)位置處的平面符合平整度要求，不存在高低起伏的情況。并且在施工中應該全面的控制鉆孔的精度以及爆破參數(shù)，從而可以更好的保證地質(zhì)不存在任何的變化，提高工程質(zhì)量水平，對于每一次的爆破都要進行全面的分析，確保其效果最佳，如果出現(xiàn)問題及時的修改設計方案，最大限度滿足工程的實際要求。

4.2 洞身二次襯砌

二次襯砌多選擇使用的是混凝土灌注的方式來進行的，襯砌臺車所使用的長度為9 m或者是12 m的規(guī)格，具體規(guī)格選擇要根據(jù)工程的實際需要。襯砌施工的過程中，要盡量使用兩臺輸送泵同時進行灌注施工，這樣可以全面提升工程的效率和質(zhì)量。襯砌部分的混凝土表面應該進行鑿毛處理，并且在澆筑的過程中要從下而上進行施工，整體結構的傾斜度不能超過2.0 m。澆筑施工的過程中，技術人員以及質(zhì)量人員要實時的觀察各個模板、支架以及預埋件是否出現(xiàn)了偏移的情況，存在任何質(zhì)量問題都要及時的處理和解決。

4.3 洞內(nèi)防排水控制

隧道工程處于自然環(huán)境中，所以其不可避免的就會被環(huán)境所影響，而地下水以及自然降水對于隧道工程的影響非常的普遍，因此，必須要根據(jù)當?shù)氐膶嶋H情況來設置更為完善的防水、排水設施。為了滿足工程的需要，首先應該保證工程中所使用的防水板滿足要求，各項指標都要符合工程實際情況。防水板的接縫位置要使用充氣法進行質(zhì)量檢查，試驗壓力應該達到0.25 MPa的要求才能保證最終的結果更加的準確，且檢測的時間不能低于15 min，在該段時間內(nèi)，如果壓力下降超出了1/10，那么就說明焊接部分存在嚴重的缺陷，必須要經(jīng)過修補處理。檢查的過程中可以使用肥皂水來進行，這樣可以保證所有的部分都不會存在任何的質(zhì)量問題。

5 結語

本文結合實際案例深刻的分析了隧道工程中超前管棚施工，詳細的對施工工藝進行了分析，研究發(fā)現(xiàn)，在公路隧道支護過程中，做好開挖控制與洞身二次襯砌以及洞內(nèi)防排水控制是保證項目正常進行的關鍵，同時在未來的發(fā)展中，我們還要不斷的加大研發(fā)力度，全面提升工程技術水平，更好的解決管棚施工中所存在的難題。

[1] 汪 波,王 杰,吳德興,等.讓壓支護技術在軟巖大變形隧道中的應用探討[J].公路交通科技,2015,32(5):115.

[2] 胡中秋.隧道施工中灌漿技術的應用分析[J].建筑知識，2011(6)：72-73.

[3] 戴 俊.松散破碎地層隧道管棚超前支護技術應用研究[J].建井技術,2010,31(5):35-38.