高速公路隧道軟弱圍巖開挖支護施工質量控制要點分析

李強，王佑取

（江西科力咨詢監理有限公司，江西 南昌 330000）

1 高速公路隧道軟弱圍巖常用開挖技術

1.1 三臺階法加臨時仰拱

該方法適用于圍巖結構穩定性較差的Ⅴ級圍巖施工，在具體的施工操作中，該施工方法的具體應用工序為：首先，對上臺階結構進行弱爆破開挖操作，完成該操作后，需要對結構進行初期支護操作，可以選用118型鋼對結構進行臨時支撐。其次，對中臺階進行開挖，將其作為隧洞的主體承重結構，完成操作后，需要對其進行另一側的初期支護，提高圍巖結構的穩定性，此時需要在結構處鋪設網片，提高結構的基礎強度，同時借助噴漿將臨時仰拱進行封閉，提升接觸結構的穩定性。最后，對下臺階結構進行開挖，在施工的過程中需要做好一側的初期支護，同時，還需要對仰拱位置進行混凝土填充，并做好材料的分析工作，根據數據分析結果，選擇恰當的二次襯砌施工時間，同時將之前的臨時支撐進行拆除，以二次襯砌作為主要的承重結構。

1.2 臺階法

進行軟弱圍巖開挖作業時，臺階法也屬于常用的開挖方法，結合實際應用情況，常用的臺階法包括正臺階法與反臺階法。從實際應用情況來看，具體作業順序如下：（1）進行隧道開挖作業時，需要提前在既定位置處開始上臺階開挖作業，同時在臺階施工完成后，也需要對其進行初期支護，借此提升上臺階施工后的穩固性。（2）對隧道下臺階進行開挖，開挖結束后按要求進行初期支護，細化各作業環節內容，提高開挖結果的安全性。（3）完成上述作業內容后，也需要及時開展開挖仰拱作業，期間也需要及時完成二次襯砌作業，以提升結構的綜合強度。

1.3 三臺階法加臨時橫撐

進行軟弱圍巖施工時，也會使用到三臺階法加臨時橫撐的作業方法，在具體作業期間，也需注意以下幾點：第一，按要求在上臺階處完成弱爆破開挖施工，隨后對其進行初期支護，多使用118型鋼作為支撐結構，提升上臺階開挖結果的可靠性。第二，進行中臺階開挖作業，這也是隧道的主要承重體系，搭配著另一側結構的初期支護，組成穩定的隧道支撐體系。第三，進行下臺階開挖作業時，也需要及時做好另一側支護處理，并利用混凝土進行填充，結合二次襯砌作業技術，提高承重結構的穩定性。

1.4 雙側壁導坑法

進行隧道軟弱圍巖開挖作業時，雙側壁導坑法也屬于常用開挖方法，在實際應用中，其作業步驟如下：第一，按要求在上臺階處完成弱爆破開挖施工，隨后對其進行初期支護，確保結構穩固性后，也會利用弱爆法開始軟弱圍巖第二部分的開挖，搭配支護技術來提高該部分作業結果的穩定性。第二，參考上述方法對其他區域進行作業，期間也會使用臨時鋼架來作為支護結構，并對導坑周邊進行墻基礎和仰拱混凝土施工，得到穩固性較高的作業結構。第三，等待填充混凝土完成初凝后，也會在該位置繼續填充混凝土，直到達到預期作業高度，提升結構的成型強度。

2 高速公路隧道軟弱圍巖常用支護技術

2.1 噴射混凝土支護技術

作為常用支護技術之一，在其應用過程中，需注意以下作業內容。

（1）對于作業面進行簡單清理，對于已經出現嚴重破壞、松動的巖石，也需要及時做好清理工作，隨后對表面進行清洗，確保結構表面的濕潤度。

（2）提前做好混凝土的制備工作，目前所使用較多的水泥材料以普通硅酸鹽水泥為主，搭配30μm超細水泥，水灰比調整到0.7～1.0，確保混凝土的流動性與貼合性。

（3）在噴射過程中，多采用分段或者分片的方式來完成施工，期間的噴射順序為從下部依次向上，而噴射段的長度需調控在6.0m以下，搭配螺旋移動的方法完成噴射活動，和圍巖表面之間的間距需保持1.0m，確保噴射過程的有序性。

（4）在初次噴射時，其厚度需保持在4～6cm，復噴時厚度需保持在6cm，按要求進行養護處理，養護周期不可小于10d，以提高圍巖支護結果的可靠性。

2.2 錨桿支護技術

作為常用支護技術之一，在其應用過程中，需注意以下作業內容：第一，做好機具準備工作，常用機具包括鉆孔機具、錨桿、鉆頭等，根據前期采集資料對機具基礎情況進行管控，如鉆機運行功率、鉆孔成孔直徑、錨桿材質等，確保此類參數的合規性。第二，科學布設錨桿位置，此類參數需要根據基礎參數完成計算工作，從而在斷面上科學布設鉆孔點。第三，控制鉆桿的鉆進速度，在遇到較為堅硬的巖石后，也需要及時調整鉆進參數，確保鉆頭可以穩定鉆進既定標高。第四，將錨桿固定在鉆孔中，并沿著錨桿注入混凝土漿液，搭配合理的封底施工，提升錨桿固定結果的可靠性。

3 軟弱圍巖開挖支護施工質量控制要點

3.1 做好基礎準備工作

為了確保軟弱圍巖開挖支護工作的有序進行，需要按要求完成基礎準備工作，具體工作內容如下：第一，在隧道軟弱圍巖作業期間，需要提前15天有序安排施工組織、施工設備、施工材料的進場工作，為后續作業活動的順利開展奠定基礎。第二，隧道工程正式作業期間，也需要遵循洞口施工方案細則展開作業，期間也需要做好隧道支護過程的監控工作，以確保主洞施工過程的有序性。第三，加強現場制度管理，認真落實制度中的相關內容，對于違規情況進行及時處理，搭配責任制度細化責任內容，以提高施工人員對工作的重視程度，確保后續作業活動的有序進行。

3.2 合理選擇開挖及支護技術

基于實際情況合理選擇開挖及支護技術，可以提升所選技術的適用性，提升隧道工程的開挖與支護效果。從實際應用情況看，在具體實踐中應注意以下幾點：（1）對隧道軟弱圍巖的基礎情況進行分析，如軟弱圍巖長度、裂隙密集度、裂隙發育狀態、滲水情況等，從而對軟弱圍巖基礎情況進行客觀分析。（2）利用信息技術建立技術整理體系，在體系中會對目前市面上流通的開挖技術、支護技術進行分析，包括技術適用范圍、參考作業成本、技術作業效果、施工風險等級等，基于基礎資料篩選出最合適的開挖技術和支護技術，從而確保所選技術的可靠性。

3.3 梳理技術應用工序

在完成技術選擇工作后，也要做好技術應用工序的梳理工作，確定每個工序節點需要注意的內容，確保各環節施工質量的合規性。從實際應用情況來看，在該環節的質量控制中，應注重以下內容：第一，根據基礎資料匹配恰當地開挖技術、支護技術，同時對技術應用順序進行梳理，將其細分為若干個施工階段，并且明確不同施工階段質量管理要點，擬定合理的工序管理計劃。第二，做好技術應用前的模擬工作，多利用BIM技術來搭建虛擬實驗，在虛擬實驗室中，會結合軟弱圍巖基礎資料建立虛擬作業環境，將技術應用參數錄入實驗中，了解質量控制措施的合規性，及時做好修正工作，提高所擬定施工質量措施的合理性。

3.4 做好技術交底工作

在隧道工程軟弱圍巖施工期間，也需要做好技術交底工作，具體應用內容如下：第一，提前梳理好軟弱圍巖支護技術、開挖技術應用工序的梳理工作，明確技術應用過程中的要點。第二，做好施工前的技術交底工作，和施工人員做好相應的溝通工作，使其可以明確技術應用流程和注意事項，并且在施工前也需要進行能力測試，篩選滿足要求的作業人員參與施工活動中，以降低人為因素對作業質量的干擾性，提高各環節作業質量的合規性。第三，技術人員在施工期間，也需要參與其中為施工人員提供技術指導，從而減少質量問題的發生概率。

3.5 加強現場監督管理

在軟弱圍巖施工期間，也要做好現場監督管理工作，及時處理現場施工質量問題，確保各作業環節的施工質量。從實際應用情況看，建設單位需要組建相應的管理隊伍，篩選綜合實力較強的人員，確保管理隊伍的初始水平。期間也需要建立監督管理制度、責任分配制度，輔助現場監督管理工作的有序進行，確保各環節施工質量的合規性。

4 結語

綜上所述，在高速公路隧道工程施工期間，軟弱圍巖處理屬于所面臨的施工難點，結合軟弱圍巖基礎情況，選擇恰當的開挖技術和支護技術，不僅可以營造良好的工程作業環境，加快隧道工程作業速度，而且對于提升工程作業質量有著積極的意義。