杨元红
中国水利水电第四工程局有限公司 青海省西宁市 810000
摘要:在隧道施工过程中,做好开挖支护对提高工程质量和满足隧道施工需要具有重要意义,在开挖支护过程中,我们既要掌握开挖施工要点,也要掌握支护施工要点,以此保证开挖支护施工能够得到有效运行,在具体施工中应当根据土层的实际情况,合理选择开挖支护方法,以此满足开挖支护工程的实际需要,提高工程的整体质量。
关键词:隧道工程;开挖支护;施工要点;探讨
1隧道工程开挖支护施工的作用
隧道开挖支护在施工过程中主要起着支撑和保护的作用。用于桥梁隧道开挖的方法有以下几种,分别是锚杆支护、混凝土喷射支护和钢支撑支护,锚杆支护是借助锚杆对其进行加固处理,锚具有悬挂功能,可以加固围岩;混凝土喷射支撑是为了保持的隧道稳定性,将混凝土倒入岩土硬度较低的地方,从而增加岩土的强度和厚度,提高隧道稳定性;钢支撑是采用钢材料的支撑结构来保护岩土较薄弱的地方,该方法通常被用于临时预防,以防止围岩土发生变形,影响施工进度。
2隧道工程开挖支护技术
在隧道施工过程中,地质条件和周围环境过于复杂,在实际施工过程中会受到各种因素的干扰,如地理位置、地下水、地应力、气候变化和地质断裂等,受各种因素的影响,加大了隧道施工难度,同时由于钻探和支护方法不同,会影响施工进度和施工质量。用于公梁隧道的开挖方法和支护方法应充分考虑建设项目的实际情况,并选择适合该项目的开挖方法和支护方法。现有的常用隧道开挖方式分为台阶法、导坑法、全断面开挖法等。在选择最适合的施工方法时应考虑两个方面:(1)初始支护形成闭合断面所需的时间,围岩越差,时间就越短。(2)上部断面施工中使用的钻井和支撑设备的场地尺寸要求等。对于周围岩石较软弱的情况,应使用台阶法作为主要方法,以确保施工安全。对于围岩整体性高的部分,重点应放在机械和设备的效率发挥上。开挖支护技术主要用于地下隧道的开挖。根据开挖支护技术的规定,开挖支护技术可用于一些施工周期较短的路桥隧道项目,减少施工队周围地下水带来的不利影响。此外,漏斗棚架法、全断面开挖法和阶梯法都采用了开挖支护技术的基本原理。
2.1全断面开挖法
全断面开挖法,也被称为全段采石法,是一种爆炸性的叠加方法,具体取决于项目如何设计。在施工过程中,常采用锚杆支护的方式进行施工,前面的岩体较硬,可以直接开挖,而后面的岩体硬度较低,需要开挖支护来确保施工质量。此外,在采用全断面开挖法时应同机械设备结合起来,施工效果会更好。
2.2台阶法
目前,台阶法是在公路和桥梁上挖掘隧道比较常用的方法。根据项目阶段的长短,分为长台阶法、短台阶法和极短台阶法。在公梁施工过程中,围岩质量是确定支护时间的关键,由于该隧道周围的岩土质量较差,其实际首次关闭时间很短。道路桥梁隧道施工距离较短时,可采用短台阶法进行施工,短台阶法可以更有效地控制生产成本并缩短施工的周期。此外,道梁隧道开发方法的选择还需要了解实际施工现场的设备设施以及施工现场周围土质的整体性能,结合现场情况选择合适的开挖方法。
2.3环形开挖法
在开挖桥梁道路和隧道时,环形开挖方法更为普遍。该方法基于项目在环形开挖面上的大致雏形,构造用于挖掘功能的支护结构以及使支撑钢结构的工作变得更加困难,不仅要进行施工的喷锚支护,还要进行钢架的支撑安装。另外,为了确保岩石的稳定性,有必要在台阶支护之后再进行一定的喷射混凝土,从而保证岩层稳定性。
3隧道工程开挖支护的施工要点
3.1锚杆支护
在工程施工前,首先对导管孔实施检查,保证管孔满足设计的要求,后实施锚杆安装。
因为中空注浆的锚杆杆体由中空厚壁的全螺纹构成,在施工中可对其实施切割,便于后期配件的安装,并通过齿峰凹槽来对锚杆实施固定。在工程的施工中,要保证锚杆孔实际位置、深度、布置都满足设计的标准要求,对水泥砂浆的使用,要求强度超过C20,砂使用细砂,水泥使用硅酸盐水泥。在具体施工中,按照设计的标准来对注浆锚杆位置进行标出,保证锚孔的顺直效果和岩面的垂直效果满足要求;在进行钻孔中,要把孔内的水进行导出或在其他的位置进行重新的钻孔,且进行锚杆的安装;另外,要求锚杆垫板一定要和孔口混凝土具有接触的紧密性,且做好锚杆头的检查,对其变形的过程进行观察,保证垫板螺帽满足紧固的标准要求。
3.2混凝土喷射支护
在施工开挖完成后,要立即对开挖的断面尺寸进行检查,借助顶、撬等手段对围岩的初喷实施封闭,保证围岩具有良好稳定性。进行混凝土的喷射中,可通过湿喷机实施作业,此施工地段要求没有地下水。在进行拌料时,一定要按照设计的要求实施作业,按照规定的要求规范速凝剂和混凝土掺量的步骤流程,实施喷射中,要将距离控制于0.8~1.2m,且保持和岩面的垂直,并且喷射要按照从下到上和分段作业的原则进行。在对开挖中拱部实施混凝土的喷射中,可通过台阶法作业,先对拱部拱脚实施喷射,后对拱部拱顶实施喷射,且喷射长度要低于4m,若发现岩面存在不平整的情况,要先对岩面凹位置实施喷射,后对平整岩面实施操作。
3.3钢筋网支护
在对钢筋网进行制作时,要对钢筋材料实施试验,保证试验的结果满足要求才能够投入使用。同时还需要做好对钢筋网的检查,保证钢筋没有生锈的情况,并于钢筋棚下做好分配并对其做好绑扎操作。在进行施工中,要预先于洞外进行大片钢筋网的加工,在完成锚杆的施作后对钢筋网实施铺装工作,对洞外成片加工的钢筋网要随高就低地和初喷面紧贴放置,若有钢支撑,可以将钢筋网在两边榀钢外弧进行放置并点焊处理,若没有相应的钢支撑,可以通过冲击孔实施打浅孔对膨胀螺栓进行埋设,后将钢筋网在膨胀螺栓上实施固定处理,并借助电焊将其焊在锚杆的尾部,来进行牢固固定。
3.4超前小导管的开挖支护
在完成超前小导管的制作后,就可以在隧道拱部120°范围内实施有效的布置,布置时要求环向的间距保持在0.40~0.5m,且外倾角要求保持于10°~12°。在完成布孔后,再实施钻孔,后进行小导管的安装,最后实施注浆操作。在小导管的安装中,要严格根据施工流程和工艺要求,同时安装前的小导管要及时使用水泥浆液把围岩空隙进行填满,则在隧道的开挖面会呈现稳定围岩层。
3.5钢拱架支护
在钢拱架的支护中,按照初喷、拱架制作、安装、纵向的连接筋进行加固、锁脚系统的锚杆和喷混凝土等工序施工。对拱架的制作中,要在洞外的加工房进行加工,对其每节的两端进行连接板的焊接,并用螺栓实施连接。然后,按照开挖法先对拱部进行安装,为便于拱部的拱架和下部实现连接,要求上部拱脚的开挖高度要比上部开挖的底线低于15~20cm,在进行拱部的安装中,要在拱脚位置进行垫板以及砂垫层的设置,并通过锁脚锚杆实施锁固。在完成下部的开挖后,及时进行边墙拱架的安装,对完成安装的拱架要通过纵向的连接筋进行一体化连接,对已安装的拱架要对其拱脚位置进行锁脚锚杆的设置,且要求横向与高程的误差在±5cm、垂直度在±2°、左右纵向误差在±5cm范围内。
4结语
科学和技术的飞速发展有效地带动了中国隧道建设的发展。隧道的建设对环境影响很大,先进的开挖支护技术可以减轻环境影响,进一步改善安全结构。在未来的项目开发过程中,有必要不断改进施工方法,以促进施工的快速发展。
参考文献
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[2]胡永胜.隧道工程开挖支护的施工要点解析[J].四川水泥,2018(11):258.
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