隧道工程支护施工技术探讨

牟高峰

摘 要：随着社会经济的不断发展，工程建设领域涉及的范围和内容也越来越广泛。隧道工程施工作为工程建设施工中难度较大的工程项目，在施工过程中支护技术使用的是否合理是影响施工人员人身安全的重要手段之一。文章主要是就隧道工程支护施工技术的应用进行了分析与探讨。

关键词：安全与稳定；隧道工程；支护措施

隧道支护就是在隧道开挖过程中，对隧道周围岩石采取加固的措施，确保隧道周围岩石的稳定性，避免隧道开挖施工过程中出现坍塌的事故，所采用的一种重要的施工手段。虽然随着社会经济的发展，我国隧道工程也呈现出迅猛的发展趋势，但是隧道工程安全事故发生的几率也随之不断的增加。经过深入的研究分析发现，支护手段与施工工艺不合理是导致大多数隧道事故发生的主要因素。

一、隧道施工初期支护

隧道工程施工中，采取的初期支护，主要是在隧道开挖后，针对围岩进行的封闭施工，以达到避免围岩因为受到水和空气的侵蚀而出现下降的现象，将围岩变形与应力最大限度的释放出，确保围岩的稳定性，为隧道开挖施工的顺利进行做好准备。隧道开挖初期，采取的支护施工方法是隧道施工的重要环节之一，这一支护技术的应用，确保了围岩自身的稳定性，承担着来自原围岩变形所产生的压力。就初期支护的主要组成内容而言，其主要是由喷射混凝土、锚杆、钢拱架联合等几部分组成的。

1.喷射混凝土

喷射混凝土作为隧道开挖过程中封闭暴露围岩最常用的处理方法之一，其对于促进围岩稳定性的提升具有极为重要的意义。由于干喷作业在施工过程中所产生的大量的粉尘，不可避免的会对施工人员的身体造成伤害。所以，通常采用湿喷方式进行施工。根据隧道工程施工的特点和要求，喷射混凝土主要采取的是厂拌的方式，也就是在拌合站内集中进行混凝土的拌和，然后利用运输车辆，将混凝土运送至隧道施工现场，最后进行混凝土喷射施工作业。混凝土喷射施工在实际操作的过程中，应该按照以下步骤执行：混凝土的喷射作业，应当采用分段、分片以及分层逐一进行。喷射顺序一般按照自上而下的顺序，每一段长度一般最好别超过6米。在喷射时，首先应当喷射低洼处，然后在依据自上而下的顺序，分层喷射。对于有钢筋网或者是钢拱架时，先喷射钢拱架与壁面间，然后在喷射钢架之间。对于边墙而言，应当从墙角开始，向上喷射。分层喷射，在进行后一层的喷射时，一定要等到前一层混凝土终凝后，才能进行。边墙混凝土厚度一般为7-10厘米，拱部混凝土厚度为5-6厘米，混凝土的喷射一定要均匀。

2.钢拱架架设

钢拱架质量是影响隧道工程施工进度与安全的重要因素之一。所以，施工人员必须对钢拱架施工予以充分的重视。按照钢拱架施工工艺的顺序进行施工，钢拱架施工过程中的要点则主要有以下几方面：（1）在施工过程中，必须确保钢拱架截面高度保持在10-18cm范围内，同时在钢拱架架设过程中，必须严格的按照钢拱架架设的要求控制架设时间。（2）钢拱架各节之间的连接，必须采用螺栓连接的方式，确保连接板与螺栓紧密的贴合在一起，并密切关注钢拱架受力的特征。经过长期的实践应用发现，钢拱架在初期支护中作为承受围岩荷载的主要结构，其轴力最大位置应位于钢拱架的拱腰处，才能达到有效控制围岩变形的目的。

3.锚杆

隧道施工现场地质条件和使用要求的不同，选择的锚杆类型也存在一定的差异。如果锚杆施工过程中孔位偏差过大，就会对隧道钻孔方向产生不利的影响。另外，为了确保隧道施工的顺利进行，在钻孔结束后必须及时的去除孔内的石屑等杂物，然后按照施工工序的要求进行灌浆施工，并在灌浆施工结束后将锚杆插入。在这一工序施工的过程中，必须确保锚杆插入前先安装垫板，同时确保喷射混凝土面与垫板紧密的贴实在一起，才能确保将锚杆露出岩面的长度控制喷射混凝土厚度以下。

二、二次衬砌支护

二次衬砌支护作为初期支护完后，在内侧架设模板浇筑混凝土所形成的衬砌结构，其与初期支护都是复合式衬砌的重要组成部分。根据隧道工程施工的特点和要求，二次衬砌施工必须严格的按照以下施工工序施工：首先，进行边墙整体的混凝土浇筑施工以及仰拱部混凝土浇筑施工；其次，施工過程中剪力最大的部位不能设置水平施工缝，同时严格的按照要求做好防水措施，确保二次衬砌施工的顺利进行。另外，混凝土材料的配比必须符合工程设计要求，才能避免二次衬砌施工出现裂缝的现象，确保二次衬砌表面浇筑的平整、圆顺以满足工程施工的质量要求。

三、超前支护

所谓的超前支护，实际上就是我们常说的预支护，超前支护的目的是为了确保隧道开挖的稳定性而采取的一种预先加固围岩的施工技术，超前支护施工技术的应用，保证了隧道施工过程中围岩破碎情况下施工人员的生命安全。就目前而言常用的超前支护方式主要有以下几种。

1.超前大导管

这一施工方法在应用之前，必须先搭符合施工要求的工作平台，然后利用导向架，将钢管沿掌子面外轮毂线较小的外插角插入掌子面前方，最后进行注浆施工作业，以达到预先加固掌子面前方围岩的目的。

2.超前小导管

施工技术与超前大导管的作用相似。在小导管施工开始前，必须先采取喷射混凝土的方式将开挖面以及其后的一段进行封闭处理，然后沿着隧道的拱部外轮毂线将带孔钢管打入其中，最后再向钢管内注入水泥浆，确保水泥浆液深入围岩中，以达到有效加固围岩的目的。由于小导管施工工艺与大导管施工工艺相比较而言，其具有操作中简便且经济效益显著等各方面的优点，所以，超前小导管与钢支护相结合的施工技术，已经成为了目前隧道工程施工中最常用的施工技术之一。

总之，越来越多的新技术和新材料在隧道工程施工中的应用，不仅为隧道支护手段的发展和创新提供了全面的技术支持，而且随着研究人员针对隧道支护技术研究力度的进一步加强，更多的高质量低成本隧道支护技术已经通过验证，并被应用于隧道工程施工中，这些新技术和工艺的应用，也为我国隧道工程建设事业的发展奠定了坚实的基础。

参考文献

[1]陈晓堃.简析路桥隧道工程开挖支护的施工要点[J].建材与装饰，2017，No.44339：255.

[2]王振.道路隧道工程中超前支护施工技术的探讨[J].山西建筑，2017，v.4328：166-167.

（作者单位：洋县引酉工程灌溉管理局）