隧道工程支護施工技術探討

牟高峰

摘 要：隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，工程建設領域涉及的范圍和內(nèi)容也越來越廣泛。隧道工程施工作為工程建設施工中難度較大的工程項目，在施工過程中支護技術使用的是否合理是影響施工人員人身安全的重要手段之一。文章主要是就隧道工程支護施工技術的應用進行了分析與探討。

關鍵詞：安全與穩(wěn)定；隧道工程；支護措施

隧道支護就是在隧道開挖過程中，對隧道周圍巖石采取加固的措施，確保隧道周圍巖石的穩(wěn)定性，避免隧道開挖施工過程中出現(xiàn)坍塌的事故，所采用的一種重要的施工手段。雖然隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，我國隧道工程也呈現(xiàn)出迅猛的發(fā)展趨勢，但是隧道工程安全事故發(fā)生的幾率也隨之不斷的增加。經(jīng)過深入的研究分析發(fā)現(xiàn)，支護手段與施工工藝不合理是導致大多數(shù)隧道事故發(fā)生的主要因素。

一、隧道施工初期支護

隧道工程施工中，采取的初期支護，主要是在隧道開挖后，針對圍巖進行的封閉施工，以達到避免圍巖因為受到水和空氣的侵蝕而出現(xiàn)下降的現(xiàn)象，將圍巖變形與應力最大限度的釋放出，確保圍巖的穩(wěn)定性，為隧道開挖施工的順利進行做好準備。隧道開挖初期，采取的支護施工方法是隧道施工的重要環(huán)節(jié)之一，這一支護技術的應用，確保了圍巖自身的穩(wěn)定性，承擔著來自原圍巖變形所產(chǎn)生的壓力。就初期支護的主要組成內(nèi)容而言，其主要是由噴射混凝土、錨桿、鋼拱架聯(lián)合等幾部分組成的。

1.噴射混凝土

噴射混凝土作為隧道開挖過程中封閉暴露圍巖最常用的處理方法之一，其對于促進圍巖穩(wěn)定性的提升具有極為重要的意義。由于干噴作業(yè)在施工過程中所產(chǎn)生的大量的粉塵，不可避免的會對施工人員的身體造成傷害。所以，通常采用濕噴方式進行施工。根據(jù)隧道工程施工的特點和要求，噴射混凝土主要采取的是廠拌的方式，也就是在拌合站內(nèi)集中進行混凝土的拌和，然后利用運輸車輛，將混凝土運送至隧道施工現(xiàn)場，最后進行混凝土噴射施工作業(yè)。混凝土噴射施工在實際操作的過程中，應該按照以下步驟執(zhí)行：混凝土的噴射作業(yè)，應當采用分段、分片以及分層逐一進行。噴射順序一般按照自上而下的順序，每一段長度一般最好別超過6米。在噴射時，首先應當噴射低洼處，然后在依據(jù)自上而下的順序，分層噴射。對于有鋼筋網(wǎng)或者是鋼拱架時，先噴射鋼拱架與壁面間，然后在噴射鋼架之間。對于邊墻而言，應當從墻角開始，向上噴射。分層噴射，在進行后一層的噴射時，一定要等到前一層混凝土終凝后，才能進行。邊墻混凝土厚度一般為7-10厘米，拱部混凝土厚度為5-6厘米，混凝土的噴射一定要均勻。

2.鋼拱架架設

鋼拱架質(zhì)量是影響隧道工程施工進度與安全的重要因素之一。所以，施工人員必須對鋼拱架施工予以充分的重視。按照鋼拱架施工工藝的順序進行施工，鋼拱架施工過程中的要點則主要有以下幾方面：（1）在施工過程中，必須確保鋼拱架截面高度保持在10-18cm范圍內(nèi)，同時在鋼拱架架設過程中，必須嚴格的按照鋼拱架架設的要求控制架設時間。（2）鋼拱架各節(jié)之間的連接，必須采用螺栓連接的方式，確保連接板與螺栓緊密的貼合在一起，并密切關注鋼拱架受力的特征。經(jīng)過長期的實踐應用發(fā)現(xiàn)，鋼拱架在初期支護中作為承受圍巖荷載的主要結構，其軸力最大位置應位于鋼拱架的拱腰處，才能達到有效控制圍巖變形的目的。

3.錨桿

隧道施工現(xiàn)場地質(zhì)條件和使用要求的不同，選擇的錨桿類型也存在一定的差異。如果錨桿施工過程中孔位偏差過大，就會對隧道鉆孔方向產(chǎn)生不利的影響。另外，為了確保隧道施工的順利進行，在鉆孔結束后必須及時的去除孔內(nèi)的石屑等雜物，然后按照施工工序的要求進行灌漿施工，并在灌漿施工結束后將錨桿插入。在這一工序施工的過程中，必須確保錨桿插入前先安裝墊板，同時確保噴射混凝土面與墊板緊密的貼實在一起，才能確保將錨桿露出巖面的長度控制噴射混凝土厚度以下。

二、二次襯砌支護

二次襯砌支護作為初期支護完后，在內(nèi)側架設模板澆筑混凝土所形成的襯砌結構，其與初期支護都是復合式襯砌的重要組成部分。根據(jù)隧道工程施工的特點和要求，二次襯砌施工必須嚴格的按照以下施工工序施工：首先，進行邊墻整體的混凝土澆筑施工以及仰拱部混凝土澆筑施工；其次，施工過程中剪力最大的部位不能設置水平施工縫，同時嚴格的按照要求做好防水措施，確保二次襯砌施工的順利進行。另外，混凝土材料的配比必須符合工程設計要求，才能避免二次襯砌施工出現(xiàn)裂縫的現(xiàn)象，確保二次襯砌表面澆筑的平整、圓順以滿足工程施工的質(zhì)量要求。

三、超前支護

所謂的超前支護，實際上就是我們常說的預支護，超前支護的目的是為了確保隧道開挖的穩(wěn)定性而采取的一種預先加固圍巖的施工技術，超前支護施工技術的應用，保證了隧道施工過程中圍巖破碎情況下施工人員的生命安全。就目前而言常用的超前支護方式主要有以下幾種。

1.超前大導管

這一施工方法在應用之前，必須先搭符合施工要求的工作平臺，然后利用導向架，將鋼管沿掌子面外輪轂線較小的外插角插入掌子面前方，最后進行注漿施工作業(yè)，以達到預先加固掌子面前方圍巖的目的。

2.超前小導管

施工技術與超前大導管的作用相似。在小導管施工開始前，必須先采取噴射混凝土的方式將開挖面以及其后的一段進行封閉處理，然后沿著隧道的拱部外輪轂線將帶孔鋼管打入其中，最后再向鋼管內(nèi)注入水泥漿，確保水泥漿液深入圍巖中，以達到有效加固圍巖的目的。由于小導管施工工藝與大導管施工工藝相比較而言，其具有操作中簡便且經(jīng)濟效益顯著等各方面的優(yōu)點，所以，超前小導管與鋼支護相結合的施工技術，已經(jīng)成為了目前隧道工程施工中最常用的施工技術之一。

總之，越來越多的新技術和新材料在隧道工程施工中的應用，不僅為隧道支護手段的發(fā)展和創(chuàng)新提供了全面的技術支持，而且隨著研究人員針對隧道支護技術研究力度的進一步加強，更多的高質(zhì)量低成本隧道支護技術已經(jīng)通過驗證，并被應用于隧道工程施工中，這些新技術和工藝的應用，也為我國隧道工程建設事業(yè)的發(fā)展奠定了堅實的基礎。

參考文獻

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[2]王振.道路隧道工程中超前支護施工技術的探討[J].山西建筑，2017，v.4328：166-167.

（作者單位：洋縣引酉工程灌溉管理局）