隧道洞身開挖施工技術(shù)研究

黎安平

(貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司，貴州 貴陽 550081)

隧道洞身開挖施工技術(shù)研究

黎安平

(貴州省交通建設(shè)咨詢監(jiān)理有限公司，貴州 貴陽 550081)

由于隧道施工對施工技術(shù)要求較高，所以在日常施工項(xiàng)目中，技術(shù)人員會先開挖隧道洞口土石方，將其預(yù)留在臺階上，然后減小仰坡開挖和對施工的影響，最后進(jìn)行超前大管棚動開挖施工，整個施工過程都非常復(fù)雜，所以必須按照科學(xué)的施工順序開展施工作業(yè)。在此背景下，對隧道洞身開挖施工技術(shù)進(jìn)行了探討，并探討了施工中的注意事項(xiàng)。

隧道；洞身開挖；施工技術(shù)

1 超前支護(hù)

1.1 施工準(zhǔn)備

在長管棚施工前應(yīng)先進(jìn)行洞口開挖，并做好邊坡和仰坡防護(hù)，完成施工準(zhǔn)備工作。

1.2 施工導(dǎo)向墻

混凝土導(dǎo)向墻為套拱拱架，導(dǎo)向管與工字型鋼連接，把鋼支撐與管棚導(dǎo)向管焊成一個整體，并采用Ф140壁厚的鋼管作為導(dǎo)向管，利用經(jīng)緯儀和坐標(biāo)法來確定它的平面位置，然后用水準(zhǔn)尺和坡度板設(shè)定孔口傾角以及前后差距法設(shè)定外插角。另外，要把導(dǎo)向管焊接在工字鋼上，防止混凝土在澆筑時發(fā)生位移情況。

1.3 鋼花管制作

鋼花管由無縫鋼管注漿孔制成，孔徑為10～15 mm，孔間距為188 mm，按照梅花形狀布置，在尾部留出150 mm不鉆孔的部分。

1.4 鉆機(jī)就位

鉆機(jī)可以使用枕木或者鋼管腳手架搭設(shè)，而且要一次性搭好，鉆孔由鉆機(jī)從高孔位到低孔位對稱進(jìn)行，這樣就可以縮短移動鉆機(jī)和平臺搭設(shè)時間，也便于鉆機(jī)定位。同時，平臺支撐要牢固，以防鉆機(jī)在施工時產(chǎn)生不均勻下沉和擺動等情況，影響到鉆孔質(zhì)量。

1.5 鉆孔

為了給鋼管安裝提供便利，鉆頭直徑應(yīng)采用Ф127 mm。巖質(zhì)較好的便可一次成孔，鉆進(jìn)時容易產(chǎn)生坍孔和卡鉆，要補(bǔ)注漿后才能再次鉆進(jìn)。鉆機(jī)開鉆時可以減速低壓，待成孔10 m后可以調(diào)整鉆速和風(fēng)壓。在鉆進(jìn)過程中，應(yīng)使用測斜儀來測定鉆機(jī)的位置，并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)現(xiàn)象來判斷成孔的質(zhì)量，對鉆進(jìn)時出現(xiàn)的事故進(jìn)行處理。在鉆進(jìn)過程中要確保動力器、合金鉆頭和扶止器按同心圓鉆進(jìn)，并做好鉆進(jìn)過程的記錄，對孔口巖屑進(jìn)行判斷和描述。

1.6 清孔驗(yàn)孔

使用巖芯鉆桿配合鉆頭共同進(jìn)行掃孔，清除孔底的浮渣，確保孔徑和孔深達(dá)到要求，防止出現(xiàn)堵孔現(xiàn)象，然后用高壓氣從孔底向孔口方向清理鉆渣。

1.7 安裝管棚鋼管

在管床上為鋼管加好絲扣，并在鋼管四周鉆Ф10-15的注漿孔，將管頭焊成圓錐形。管棚頂采用大孔引導(dǎo)和管棚機(jī)鉆進(jìn)工藝，就是先鉆大于管棚直徑的引導(dǎo)孔，然后利用反壓頂進(jìn)，也可以利用鉆機(jī)和沖擊力頂進(jìn)鋼管。

1.8 清孔及注漿

使用高壓風(fēng)從孔底向孔口清理鉆渣，并安裝好有孔鋼化管向孔內(nèi)注漿，注漿后再進(jìn)行無孔鋼管施工，無孔鋼管可以作為檢查管來檢查注漿質(zhì)量。

2 洞身開挖施工技術(shù)

2.1 V級圍巖開挖

洞身Ⅴ級圍巖地段應(yīng)采用臺階法進(jìn)行開挖，臺階長度不應(yīng)超過10 cm，施工中應(yīng)遵循管超前、短進(jìn)尺和勤量測等施工原則。開挖前還要做好超前支護(hù)，對軟弱圍巖應(yīng)采用挖機(jī)和人工風(fēng)鎬結(jié)合的方式開挖，如果人工開挖存在困難，就要使用簡易臺架和手持風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔、爆破，上臺階出碴要通過人工翻碴，下臺階則采用挖掘機(jī)、自卸汽車和裝載機(jī)出碴。每循環(huán)進(jìn)程的開挖尺寸應(yīng)控制在能夠架立一臺鋼架范圍內(nèi)，完成拱部鋼架架立以后，要及時設(shè)置鎖腳錨桿，從而確保下半部開挖鋼架不會出現(xiàn)懸空的情況，同時還要對錨噴網(wǎng)進(jìn)行系統(tǒng)支護(hù)。完成Ⅴ級圍巖支護(hù)施工以后，應(yīng)采用風(fēng)鎬或者弱爆破開挖核心土，以免對初期支護(hù)工程造成破壞。

2.2 Ⅳ級圍巖開挖

洞身Ⅳ級格柵和加寬段采用臺階法進(jìn)行施工，臺階長度應(yīng)控制在3～5 。開挖前應(yīng)先做好超前支護(hù)，并采用簡易臺架手持風(fēng)鉆鉆孔爆破，上臺階出碴采用挖掘機(jī)進(jìn)行，下臺階采用裝載機(jī)裝碴和自卸汽車出碴。開挖的每循環(huán)進(jìn)尺應(yīng)控制在能架立2榀鋼架為宜，完成拱架架立以后，要及時設(shè)置鎖腳錨桿，并進(jìn)行錨噴網(wǎng)支護(hù)。在上臺階初期支護(hù)施工完成后，應(yīng)采用鉆爆法開挖下臺階，開挖進(jìn)尺應(yīng)控制在2 m內(nèi)。完成開挖后要及時架立下部鋼架、鋼筋網(wǎng)和錨桿，并及時噴射混凝土。圍巖段則采用全斷面法開挖，采用多功能開挖臺架并配合人工風(fēng)鉆進(jìn)行鉆孔，每循環(huán)的開挖進(jìn)尺應(yīng)控制在4 m左右，開挖以后要完成施工錨桿、鋼筋網(wǎng)和噴射混凝土等工作。

3 結(jié) 語

隧道洞身開挖是一個比較復(fù)雜的過程，很多情況下不能只是采用一種施工方式，還要根據(jù)實(shí)際情況結(jié)合多種開挖方式，比如說全斷面開挖法，從而確保生產(chǎn)的安全性。因此，施工相關(guān)單位要做法超前預(yù)報，這對于開挖施工非常關(guān)鍵，因此施工單位要采取合理的施工方法和工藝，才能提高隧道洞身施工質(zhì)量。

[1] 楊大喜.平地園隧道洞身開挖施工技術(shù)研究[J].黑龍江交通科技, 2015, 38(4):106-107.

[2] 段長高.隧道洞口及洞身開挖施工技術(shù)探討[J].交通建設(shè)與管理月刊, 2015,23(10):106-107.

[3] 孫玉強(qiáng).明挖法在隧道洞口及其洞身施工中的應(yīng)用[J].交通建設(shè)與管理月刊,2015,24(8):205-207.

2017-03-02

黎安平(1973-)，男，工程師，研究方向：公路工程。

U469

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：1008-3383(2017)07-0154-01