路橋隧道工程開挖支護的施工分析

呂顯光

（山東遠通公路工程集團有限公司，山東棗莊 277500）

0 引言

開挖支護是路橋隧道工程施工中的一項重點內(nèi)容，通過一系列的施工方式，可以有效避免路橋隧道工程開挖坍塌問題的產(chǎn)生。但是，在路橋隧道工程開挖支護施工時，需要對各項施工技術(shù)要點進行詳細的了解，并且做好深入研究工作，通過分析和研究，確保各項施工技術(shù)要點使用的合理性，減少安全施工事故的發(fā)生。

1 路橋隧道工程概述

在路橋隧道工程施工期間，所使用的方式相對較多，并且施工環(huán)境較為復雜，導致施工工藝的難度較大，從而容易增加施工安全隱患[1]。另外，路橋隧道工程在施工期間，主要有以下幾個特點。

第一，路橋隧道工程經(jīng)常會受到一些不確定因素的影響，尤其是一些施工區(qū)域地質(zhì)條件較為特殊的情況下，對施工工藝的影響十分明顯，這時如果對地質(zhì)條件和水文環(huán)境未能進行詳細勘查，對各個方面的情況不能全面掌握，就無法準確預測地質(zhì)災害的發(fā)生，無法制訂合理的預防方案，不能很好地避免在施工期間產(chǎn)生各類施工風險。

第二，路橋隧道工程施工的難度相對較大，并且在施工期間，難免不會對施工區(qū)域的原有地質(zhì)結(jié)構(gòu)造成一定破壞，所以就需要做好勘查工作，預測施工區(qū)域內(nèi)的變化，有針對性地做好施工，從而避免塌方等安全事故的發(fā)生。

第三，通常情況下，路橋隧道工程往往處于地下空間中，具有較強的隱蔽性，各項施工環(huán)節(jié)之間存在著緊密的聯(lián)系，呈現(xiàn)著環(huán)環(huán)緊扣的狀態(tài)[2]。所以，就需要做好完善的施工方案，覆蓋整個施工過程，及時發(fā)現(xiàn)施工中存在各種隱患，確保路橋隧道工程施工工序順利展開。

2 開挖支護在路橋隧道工程中的作用

路橋隧道工程中常用的開挖支護方式有很多，其中錨桿支護相對較為常用，主要是因為這種方式在路橋隧道工程施工中不會受到任何環(huán)境的影響，可以很好地起到開挖支護作用。同時，在路橋隧道工程開挖支護時，可以結(jié)合實際情況，選取合理的施工方式，可以通過利用混凝土噴射技術(shù)，對巖石進行加固，使其呈現(xiàn)穩(wěn)定的狀態(tài)，保障路橋隧道工程施工的安全性?？偟膩碚f，開挖支護施工主要是保證路橋隧道工程以及周圍基坑巖石環(huán)境的安全性，實現(xiàn)良好的保護效果。

3 路橋隧道工程開挖支護中常見的工具

在路橋隧道工程開挖支護施工前，需要結(jié)合實際要求和施工方案，準備各種設備和施工工具，這樣才能保證施工工序有序地進行[3]。為了更好地提升路橋隧道工程開挖支護施工質(zhì)量，必須對施工工具有一定的了解，掌握其操作流程，促使這些施工流程可以得心應手，從而發(fā)揮出各項施工工具的價值。在路橋隧道工程開挖支護施工期間，常用的工具有：錨桿、超前小導管等，下面針對這幾種工具進行分析。

3.1 錨桿

錨桿屬于路橋隧道工程開挖支護施工中常用的一種工具，并且錨桿的種類也有很多，例如：自進式、普通砂漿、中孔砂漿，雖然這三種的方式存在較大差異，但是都具備相同的功能，都是對局部進行固定。同時，在施工時，需要在巖石的基礎(chǔ)上進行加固，以此形成梁子，從而保證路橋隧道工程開挖支護施工的安全性。但是，在施工期間，需要注重梁子之間具有更好的黏結(jié)性，只有這樣才能確保開挖支護的效果[4]。

3.2 超前小導管

超前小導管也是路橋隧道工程開挖支護施工中常用的一種工具，結(jié)合工程施工的實際情況，對各個鋼管的形狀進行改動，尤其是鋼管的前端位置，可以進行灌漿操作，這樣可以有效保證施工的質(zhì)量。但是，在施工期間，需要對空隙距離進行嚴格控制，尤其是穩(wěn)定性較差的區(qū)域，要做好維護工作，從而保證整個施工可以順利、穩(wěn)定的進行。

4 路橋隧道工程開挖施工技術(shù)要點

常用的路橋隧道工程開挖施工方法有：全斷面開挖法、部分開挖法、長臺階法、短臺階法、超短臺階法等，針對這幾項內(nèi)容，做以下幾點闡述。

4.1 全斷面開挖法

全斷面開挖法也是全斷面掘進施工方式，在路橋隧道工程開挖施工期間，其施工方式相對較簡單，僅需要根據(jù)路橋隧道工程施工方案展開，但是一定要一次開挖到位[5]。同時，在全斷面開挖施工期間，需要利用移動式鉆孔臺的方式，進行一次性全斷面鉆孔施工，并且需要裝藥進行引爆，引爆以后進行斷開的開挖。完成一段的開挖施工以后，需要進行下一階段的循環(huán)爆破施工。另外，在爆破開挖施工期間，還需要做好防水隔離層施工，并且在引爆炸藥之前，需要將鉆孔臺車撤回到安全范圍內(nèi)，等到引爆以后，再重新啟動鉆孔臺車。

4.2 部分開挖法

部分開挖法也稱為超前開挖法，主要是結(jié)合路橋隧道工程的實際情況，選取某一施工路段進行提前開挖。同時，在部分開挖施工期間，主要的施工方式為：上導坑超前開挖法、下導坑超前開挖法、單導坑超前開挖法、雙導坑超前開挖法等，并且需要根據(jù)施工方案、施工環(huán)境、地質(zhì)條件等因素，選擇合適的開挖施工法，例如：在路橋隧道工程開挖施工期間，如果遇到松軟土層，需要選擇側(cè)導坑法，這樣不容易對周圍產(chǎn)生較為強烈的破壞力，并且需要在開挖的坑道中間設置臨時支架，沿著坑道部分進行開挖；在開挖完成以后，需要由邊墻逐漸向頂拱進行襯砌，并且將核心部分進行開挖，以此保證施工的安全性。

4.3 長臺階法

長臺階法也是路橋隧道工程開挖施工中常見的一種施工方式，比較適用于Ⅰ～Ⅲ級的圍巖，并且開挖的面積相對較小。但是，在長臺階法施工期間，需要對上下臺階的施工長度進行綜合考慮，通常情況下不能超過100m，并且在開挖、支護、通風、排風等環(huán)節(jié)進行流水施工，這樣可以避免因為臺階長度較長，增加支護封閉的時間，從而降低施工難度[6]。另外，在長臺階法施工期間，對施工環(huán)境有著一定的要求，需要圍巖條件相對較好，并且工期不緊張，也不需要使用大型機械設備，這時利用長臺階法，可以有效提升施工效率。

4.4 短臺階法

巖石歷經(jīng)長期的風化、侵蝕等，其穩(wěn)定性和安全性就會大幅度下降，并且在一定程度上荷載能力的傳遞也會下降。為了處理這種情況，就需要利用短臺階法展開路橋隧道工程開挖施工，可以對臺階進行嚴格控制，一般情況下臺階的高度應為3m，長度應為5m。但是，在施工期間，還需要注重幾個問題：第一，需要結(jié)合實際情況，對進尺的大小程度進行嚴格的控制，并且為了減少爆破的頻率，盡量使臺階同一時間段展開施工，這樣有助于提升巖石的穩(wěn)定性和堅固性，強化施工的效率；第二，在開挖施工完成以后，很容易出現(xiàn)臺階懸空的現(xiàn)象，這時就需要及時進行處理，避免因為荷載增加，出現(xiàn)垮塌的現(xiàn)象。

4.5 超短臺階法

超短臺階法一般適用于Ⅴ～Ⅵ級巖石類型，并且長度應在3～5m 之間。由于上下臺階的距離相對較近，是不需要使用機械設備的，只能利用人工的方式進行出渣，但是這樣的操作很容易受到干擾，從而降低施工效率。另外，由于施工距離相對較小，所以也不需要進行二次施工作業(yè)，施工安全性相對較高。

5 路橋隧道工程開挖支護施工

做好支護施工，可以有助于提升路橋隧道工程施工環(huán)境的安全性，便于后續(xù)施工穩(wěn)定、有序進行，所以支護施工對于路橋隧道工程來說，有著十分重要的作用[7]。

5.1 噴射混凝土支護施工

噴射混凝土施工作為路橋隧道工程開挖支護施工中常見的一項技術(shù)內(nèi)容，主要可以有效提升巖石中咬合和鑲嵌處于穩(wěn)定的狀態(tài)，可以將分割和裂縫的巖石進行連接，并且向洞壁內(nèi)部噴射混凝土，這樣可以在一定程度上增加巖石整體的凝聚力，避免在施工期間，巖石出現(xiàn)松動的情況。同時，利用噴射混凝土施工方式，可以促使巖石表面形成良好的抗力，避免出現(xiàn)隧道內(nèi)部坍塌的現(xiàn)象。但是，在施工期間，為了保證良好的施工效果，還需要將其他支護施工技術(shù)與噴射混凝土相互結(jié)合，從而實現(xiàn)良好的支護效果。

5.2 錨桿支護

在路橋隧道工程開挖施工期間，經(jīng)常會給巖體結(jié)構(gòu)造成一定的影響，造成巖體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形的現(xiàn)象，這時利用錨桿支護方式，可以有效保證隧道結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，需要將錨桿打入巖體結(jié)構(gòu)內(nèi)部，通過錨桿向巖體施加反向力，這樣可以使巖體原本應力進行轉(zhuǎn)化，增強巖體的堅固性。同時，對于一些松動較為嚴重的施工區(qū)域，可以利用錨桿施工方案，對巖體的松動性進行有效的控制，避免帶來安全隱患[8]。另外，錨桿支護可以對巖體的變形進行控制，從而起到很好的加固作用，促使巖石與錨桿形成一個整體，提升周圍巖層的穩(wěn)定性和安全性。

5.3 鋼筋網(wǎng)支護施工

鋼筋網(wǎng)支護主要是利用鋼筋網(wǎng)對巖體進行加固，并且可以與錨桿支護相互配合使用，從而保證路橋隧道工程開挖支護施工的效果。

另外，在施工時，采用鋼筋網(wǎng)進行支護施工，可以有效提升巖體的強度，并且在開挖面安裝鋼筋網(wǎng)，可以起到很好的支撐作用。同時，在施工期間，對于一些巖體性能較差的施工區(qū)域，可以與噴射混凝土施工方式相互結(jié)合，將混凝土均勻噴射到鋼筋網(wǎng)的表面，從而提升巖體的穩(wěn)定性。

5.4 鋼支撐支護

鋼支撐支護的效果是由自身結(jié)構(gòu)的強度所決定，通過利用鋼支撐提高巖體的穩(wěn)定性，避免出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。同時，在路橋隧道工程開挖施工完成以后，需要結(jié)合實際情況，安裝鋼支撐支護，安裝位置要結(jié)合施工方案確定，以此保障良好的支撐效果[9]。鋼支撐支護主要分為：柵格鋼架和工字鋼兩種支撐結(jié)構(gòu)，在施工期間，為了保證自身強度達到相關(guān)標準，還可以與其他支護方式相互結(jié)合，例如：噴射混凝土、錨桿支護和鋼筋網(wǎng)，以此實現(xiàn)預期的施工效果。

6 路橋隧道工程開挖施工質(zhì)量控制

其一，在路橋隧道工程開挖施工之前，需要對施工區(qū)域進行勘查，做好初步調(diào)查工作，并且做好施工方案交底工作，避免因為施工人員不了解，引發(fā)施工問題。同時，需要做好施工方案、施工材料等方面審核工作，確保各個方面都符合相關(guān)施工要求。

其二，每天派遣專門的管理人員到路橋隧道工程開挖施工現(xiàn)場，進行檢查和調(diào)查，這樣可以及時發(fā)現(xiàn)和解決問題。同時，需要在路橋隧道工程開挖施工區(qū)域設置監(jiān)控系統(tǒng)，做到24h 無死角監(jiān)督與管理，這樣可以對施工狀態(tài)進行實時掌控，做好相應的調(diào)整工作，避免給路橋隧道工程開挖施工質(zhì)量造成影響。

其三，在路橋隧道工程開挖施工期間，一定要避免對周圍巖層造成較大的影響，并且根據(jù)實際情況，可以利用較小的開挖和掘進施工方式，確保施工符合相關(guān)標準。同時，需要根據(jù)施工區(qū)域圍巖地質(zhì)，合理設定圍巖層斷面尺寸，合理選用開挖方式，對路橋隧道工程開挖施工進行優(yōu)化，實現(xiàn)良好的施工效果。

7 結(jié)語

綜上所述，路橋隧道工程施工與普通施工工程有著很大區(qū)別，在施工期間，不僅施工環(huán)境較為復雜，施工難度也較大，存在諸多不安全影響因素，施工安全事故產(chǎn)生的可能性極大。同時，開挖支護作為路橋隧道工程施工基礎(chǔ)，所以在施工期間，必須注重開挖支護，對施工工具和施工技術(shù)要點等進行全面了解，結(jié)合實際情況，合理展開路橋隧道工程開挖支護施工，從而保證良好的施工效果，也為后續(xù)施工提供安全、穩(wěn)定的環(huán)境，減少或者避免施工安全事故產(chǎn)生的可能性，促使各項施工工序有條不紊地展開，實現(xiàn)預期的工程施工效果。