路桥隧道工程开挖支护的施工要点分析_李明江.pdf

运输经理世界隧道与桥梁工程0引言随着时代的进步，我国城市化建设已经进入了快速发展的阶段。在此背景之下，我国路桥隧道工程的发展水平得到迅速的提升。特别是在我国较为偏远的山地区域，路桥隧道工程已经成为各个区域紧密联系的关键纽带。在路桥隧道施工过程中，开挖支护施工是路桥隧道工程施工中极为重要的工作环节，不仅直接影响路桥隧道工程整体结构的稳定性，同时也会影响路桥隧道后期使用阶段的安全性。因此，路桥隧道工程开挖支护施工技术的深入研究，对于保证道路交通的顺畅和 提 高 路 桥 隧 道 工 程 的 整 体 质 量 有 着 至 关 重 要 的意义。1路桥隧道工程开挖支护施工的概述在路桥隧道开挖施工之前，地质工程人员要对施工建设区域内的地质环境进行科学细致的勘查，比如建设区域的地质环境、土层环境、交通状况、水文情况等。除此之外，为了能够更好地进行施工，相关施工单位还要考虑施工过程中的隧道开挖方式、支护方法、支护周期等具体操作方式。在路桥隧道工程实际开挖支护时，要保证建设区域的地质稳定，尤其是要保证岩石地质的稳定性。在此基础之上，再选择适当的开挖和支护方案。通常情况下，路桥隧道开挖的方式 包 含 全 断 面 开 挖 法、台 阶 式 开 挖 法、分 阶 段 开 挖法等。路桥隧道工程开挖后的支护工作一般会采用混凝土喷射、锚杆支护、悬挂钢筋网、刚性支撑等方法。科学合理地应用各种施工技术，可以有效促使路桥隧道工程各项工作的有序开展，进一步保证施工质量和施工进度。2路 桥 隧 道 工 程 开 挖 支 护 的 施 工 要 点分析2.1 全断面开挖法全断面开挖法简单来说，就是全断面掘进法，是一种使用最为广泛的开挖方法，并且其具有操作程序简单的特点，在实际工作中，只要严格根据路桥隧道的施工方案进行施工，就可以在隧道开挖时达到一次性开挖完成的目标。全断面开挖法在实际工作中的具体工作流程：科学利用大型钻孔机械设备进行钻孔，并安装爆破炸药进行爆破，爆破结束后进行深入挖掘，循环此操作进行重复的爆破循环开挖。在实际工作中需要注意的是，在引爆爆破炸药前必须撤离全部移动钻孔机械以及相关工作人员，以保证施工的安全，待完全爆破结束之后相关机械设备与工作人员再进入施工场地1。2.2 分阶段开挖法分阶段开挖法在实际操作中又被施工人员简称为超前开挖法，就是对路桥隧道某一个部分进行提前挖掘。比较常见的操作方法包括上下导坑开挖法、单双侧壁导坑开挖法等。并且在施工过程中要根据具体施工建设环境和建设区域地质环境特点，科学选择相应的分阶段开挖法。比如，在修建跨度大、长度长的隧道，需要开挖相对地质环境不稳定的土层时，面对这种情况应科学选择侧壁导坑开挖法，并按照循序渐进的工作方式进行操作，不能采用强爆破力的开挖方式。在此类隧道工程开挖时，首先应该在开挖坑道中设置牢固稳定的支撑结构，然后再沿着坑道进行分阶段开挖，还要由边墙向顶部位置修建衬砌，在衬砌支撑结构的保护之下挖掘出核心工作位置，同时为了进一步保证施工的安全性还可修建仰拱。分阶段开挖法的科学顺利完成，对于后期的隧道开挖工作有着极为重要的促进作用，并且可以有效提高后期工程施路桥隧道工程开挖支护的施工要点分析李明江（贵州雷榕高速公路投资管理有限公司，贵州 黔东南 557100）摘 要：为了提升路桥隧道工程的施工质量和施工效率，针对路桥隧道工程开挖支护的施工要点、施工的具体方式和作用作出详细的分析，提出路桥隧道工程开挖支护的施工质量的控制措施，希望为相关人员提供一些工作思路。关键词：路桥隧道工程；开挖支护；施工特点中图分类号：U455.4文献标识码：A105运输经理世界隧道与桥梁工程工的安全性。2.3 台阶法开发方式在路桥隧道开挖施工的过程中，使用台阶式开挖法需要根据具体项目的实际需求以及建设场地的实际情况，科学选择长台阶法、短台阶法以及超短台阶法，以满足实际工程施工的需要。并且台阶式开挖法在实际应用时有一定的条件限制，不仅要考虑路桥隧道支护结构闭合断面的周期，还要深入考虑施工场地面积的大小，因为施工场地面积的大小直接决定了在实际施工时应选择哪种类型的大型机械设备。与此同时，开挖工作、支护工作以及废土运输工作等大型机械设备的使用，必须严格根据岩石体的质量进行选择。对于岩石体质量较差的情况，应考虑使用支护结构进行施工保护，而对于岩石体质量较好的情况，则应该考虑使用大型机械设备进行施工操作，以提高整体工程的施工效率。并且根据实际工程的不同特点要选择合适的台阶式开挖方法2。首先，长台阶式开挖方法适合使用在 13 级质量的岩石体，此类岩石体具有开挖面积小、施工作业面长的特点，对于提高开挖面的稳定性有着极为明显的作用。长台阶式开挖法的利用，需要考虑上下两个台阶的综合作业长度。一般情况下，其作业面长度不能超过 90m。并且对开挖、排风排烟、通风通气等作业进行分别施工时，不仅要防止因台阶过长而增加支护的闭合周期，还要降低其他施工做工的难度。所以，当岩石体质量比较高、工程施工周期充足、具体施工不需要大型机械设备支持的情况下，使用长台阶式开挖法，可以有效提高工程建设的质量和效率。其次，短台阶式开挖法通常适用于 35 级质量的岩石体，出于分台阶式开挖和支护封闭周期快的考虑，台阶长度一般控制在 1216m。开挖深度是长台阶式开挖法的 2 倍左右。在具体开挖工作施工过程中，利用极为少量的炸药对上台阶进行轻微爆破，待爆破出废土之后，再利用小型运输设备或者人工运输方式运输到下台阶，而爆破出废土时间需要按照台阶的长度确定，台阶长度越长，其时间周期越长。就短台阶式开挖法的优势和缺点来说，其优势在于可以在路桥隧道开挖初期的支护过程中，通过有效缩短支护闭合周期，进一步改善岩石体的抗压性质，有效控制岩石体的受力变形。其缺点也很明显，那就是上下级台阶不能进行同步施工操作，因为爆破废土会直接影响下级台阶的施工操作，无法进行正常的路桥隧道工程开挖支护工作。最后，超短台阶式开挖法一般情况下适合应用在56 级质量的岩石体。同时，作为最短的全断面开挖法，其建设长度一般在 24m 之间。由于超短台阶式开挖法的上下断面距离非常近，不能利用大型机械设备，只能依靠人工运输的方式进行废土清理，并且在实际操作过程中常常会受到施工环境的影响，使施工效率大大下降。但是，从另一种角度分析，正是因为上下断面距离比较小，工程施工操作完成之后，几乎不需要再进行施工环境的二次清理，并且这种施工方式相比其他开挖方式更为安全。3路桥隧道工程建设中开挖支护施工的具体方式和作用3.1 刚性支撑在路桥隧道工程开挖工作进行的过程中，为了能够有效提高隧道岩石体的牢固性，进一步防止岩石体因受到外力而变形，刚性支撑起到了重要的稳固结构的作用。除此之外，根据实际工程的施工特点，可以灵活地选择刚性支撑的种类，一种是钢筋材料制作的钢制网架支护；另一种是特殊钢材制作的工字型钢结构支护。在实际工程施工过程中，通常在隧道开挖工作结束之后，根据实际设计方案精确测算出支护间距，尽快安装刚性支撑。由于岩石体自身存在很多稳定性差的地层，刚性支撑的应用可以有效发挥其稳定作用，有助于路桥隧道岩石体的固定。除了刚性支撑的支护方法外，施工时还常常结合喷射混凝土、锚杆、钢筋网等支护方式的综合利用，以确保隧道岩石体的安全性和稳定性，降低隧道施工过程中安全事故发生的概率。3.2 混凝土喷射喷射混凝土支护方式是路桥隧道工程施工建设支护工作至关重要的工作环节，通过对路桥隧道中的岩石体、墙面、工作面进行混凝土的喷射，可以有效改善整体岩石体、墙面、土层结构的性质，不仅使施工作业环境更为整洁，同时还提高了土层的稳定性，有效抵抗外界压力对相关结构稳定性的影响。因此，不管是从路桥隧道岩石体的抗压性和稳定性考虑，还是从混凝土喷射土层提高结构牢固性来说，都可以有效增强路桥隧道的整体抗压性和结构稳定性，有效防止隧道安全事故的出现3。3.3 锚杆支护在路桥隧道工程施工过程中，使用锚杆支护可以有效提高路桥隧道整体结构的牢固性，防止隧道结构出现塌陷，在使用锚杆支护方式时，应注意锚杆之间要保持科学的距离，如图 1 所示。并且，当路桥隧道中的岩石体受到外界较大压力时，将锚杆夯实进隧道岩石体内部，促使隧道内的岩石体从之前的二点应力状态变成了三点应力状态。这样一来，可以使外界压力得到有效分散，同时通过三点应力状态的利用，可以使隧道内的岩石体结构更具稳定性，隧道施工的安全性也随之大大提升。因此，在路桥隧道工程施工过程中，合理利用锚杆支护加固方式，相当于为隧道岩106运输经理世界隧道与桥梁工程石体增加了新的压力承载点，使岩石体在一定程度上提升了自身抵抗外界压力的能力，进一步加强隧道岩石体的牢固性。图 1 锚杆支护示意图3.4 钢筋网支护在路桥隧道工程施工中，钢筋网支护常常与锚杆支护进行配合使用，通过发挥两者不同的优势共同组成岩石体的综合保护结构。在具体工作中，把锚杆夯实进岩石体时，各个锚杆之间往往会出现一定的间距，会导致锚杆之间的岩石体出现相对的松动，直接造成某些位置出现相对薄弱的情况。面对这种情况就需要在不同位置的锚杆之间串联起钢筋网，进一步提升隧道岩石体的稳定性。4路桥隧道工程开挖支护的施工质量的控制措施4.1 严格控制路桥隧道施工的设计路桥隧道工程质量在一定程度上会受到施工设计方案的影响。因此，在制订路桥隧道工程施工设计方案时，施工单位要严格根据相关施工标准和实际施工要求进行设计。一方面，要坚决避免有安全隐患施工技术的应用。另一方面，还要制定严格的施工执行标准，要根据实际施工的特点进行科学有序的施工。除此之外，相关施工单位为了更好地提高路桥隧道施工的质量，还要建立专业的工程勘测团队、工程开挖团队、支护加固团队、衬砌工作团队以及工程后勤保障团队，并且根据不同团队的不同工作特点制定科学的工作管理体系，以保证路桥隧道工程施工工作的顺利开展4。4.2 建立科学完善的施工规章制度不管是路桥隧道工程施工技术的管理，还是路桥隧道工程施工质量的有效控制，都需要制定科学完善的规章制度加以管理。路桥隧道工程在施工过程中，具有工作环节复杂、应用机械设备众多、施工工作危险性高的特点。为了能够使路桥隧道工程能够安全顺利地进行施工，不仅需要对相关工作人员进行严格的管理，同时对于爆破工作环节、大型机械设备应用等重点工作也要进行严格的管理。一是对于施工人员的管理，施工单位可以采用以下两种工作方式进行管理：一种是建立专业的工作人员监督管理部门，对于工作人员的安全施工问题、工作概率问题进行严格的监督和管理，并且依托完善的规章制度对工作人员进行工作成果的奖罚。另一种是定期组织施工人员进行安全施工、工作态度、工作技能等方面的培训，通过培训进一步提高工作人员的工作积极性。二是针对大型机械设备以及爆破工作的管理，施工单位要根据工程实际情况制定严格的工作执行流程和工作规范标准，要始终坚持安全第一的工作原则，在正常施工时坚决根据工作标准和工作流程进行爆破工作的执行和大型机械设备的使用。5结语路桥隧道工程的施工，不仅是一项极为复杂的综合性工作，同时也具有一定的危险性。因此，相关施工单位在工作中，应高度重视隧道开挖支护工作的质量，坚决秉持安全第一的工作原则，不断深入研究路桥隧道开挖支护施工的技术，进一步提高路桥隧道工程的建设质量。通过广大路桥隧道工程从业人员的不断努力，我国路桥工程行业一定能够得到健康快速的发展。参考文献：1夏国燕，赵炜锋，方露妮.路桥隧道工程开挖支护 的 施 工 要 点 研 究 J.工 程 与 建 设，2022（4）：1118-1121.2李宝玺.路桥隧道工程开挖支护的施工技术J.中国新技术新产品，2021（21）：105-107.3赵淑红.路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究J.绿色环保建材，2021（7）：109-110.4余方，陈荣.探究路桥隧道工程开挖支护的施工要点J.中华建设，2021（4）：92-93.作者简介：李明江（1989-），男，汉族，四川广元人，本科，从事公路工程管理工作107