公路隧道工程新奥法施工技术

2020-11-27郝立伟

商品与质量 2020年37期

郝立伟

山西路桥第六工程有限公司山西晋中 030600

1 工程概述

此高速公路工程的全线长度是26.93km，起止桩号是K24+300--K50+500。此高速公路位于山岭区，设计的行车速度是80km/h，整体式的路基宽度是24.5m，而分离式的路基宽度是12.25m。以此高速公路工程作为研究对象，分析了新奥法在隧道工程中的实践应用。

2 方案选用

通过综合分析隧道工程的现场地质条件、施工工期以及建设长度等相关要素，最后决定选择双洞口4 工作面掘进方式，以及自出口至进口的单向掘进方式。隧道穿越的围岩结构十分复杂，而且上行、下行隧道之间的距离比较近，在爆破施工时会影响临近隧道稳定性[1]。所以必须保证掘进方向一致，上行与下行隧道掌子面的掘进需要拉开50m 的距离，同时支护紧跟，选用光面爆破。针对隧道暗洞路段的施工，应根据“新奥法”基本原理配置相关机械设备，采用无轨装碴运输方式。

3 新奥法施工技术

3.1 施工准备

在隧道工程正式施工之前，准备工作主要包含下述几方面内容：①对工程施工图纸进行审核；②对工程现场的导线点等进行严格复查；③对工程现场进行通水与通电等准备工作；④根据工程现场状况，合理安装搅拌站；⑤准备工程材料与机械设备等。

3.2 锚杆施工

从本质上分析，锚杆方式基本分为砂浆锚杆与中空注浆锚杆。其中砂浆锚杆的工序是：钻孔→清理孔洞→灌注→置入杆体→安装药卷；而中空注浆锚杆的工序是：钻孔→清理孔洞→插杆→封口→注浆→密封[2]。当构建系统锚杆之后，需要结合设计标准要求选择钢筋网具体类型，以及确定钢筋网的间距，结合支护围岩具体状况进行钢筋网的铺设，具体铺设时间是混凝土施工后。关于各个锚杆之间、各个钢筋网之间的衔接位置应选择铁丝等进行焊接。此外，喷射钢筋网阶段应保证操作连续、稳定，不可发生摇晃现象。

3.3 洞口开挖

隧道工程的现场地质条件、洞外建筑以及自身构造等都会关系到洞口路段的开挖效果，所以需要综合考虑各种影响要素确定最佳的开挖方式。

针对洞口地层相对较好的位置，且围岩级别处于III 至IV 范围之内，选择正台阶入洞方式，同时爆裂尺寸需要严格控制在20cm，根据设计要求做好相应的防护处理[3]。

若是围岩的等级小于V 级，选择分布挖掘入洞方式，其主要包含了环形开挖预留核心土方法与中隔壁方法等，但是需要在施工之前按照设计要求完成围岩的加固处理。

针对偏压隧道与浅埋，采用的施工方式是“先护后挖”，首先对地表进行预加热，然后对围岩进行加固处理。

若是地层条件比较差，则选择套拱入洞方式。

3.4 架设拱架

套拱段加工选择的材料是工字钢。为了能够保证其初期的有效支护，避免因拱顶下沉引发净空入侵问题，应该把拱架尺寸扩大20cm，详细的施工要求见工艺手册。

3.5 爆破施工

此隧道工程项目的爆破施工方式选择的是光面爆破。针对爆破施工而言，必须综合考虑开挖断面、爆炸材料以及地质条件等情况，而钻爆设计图需要包含炮眼布局图与钻爆参数表等。此光面爆破部分参数如下：①硬岩，周边眼的间距在40cm 至50cm 间，周边眼抵抗线在50cm 至60cm 间，装药集中度在0.15kg/m 至0.25kg/m；②软质岩，周边眼的间距在35cm 至45cm 间，周边眼抵抗线在45cm 至60cm 间，装药集中度在0.07kg/m 至0.12kg/m。

在具体布局时，其中周边眼的布设必须以隧道开挖的轮廓线为准，保证开挖断面与设计安全规定相契合。针对硬岩而言，需要在轮廓线中设置开眼；针对软岩而言，开眼位置可以适当地向内偏移5cm 至10cm，仰拱的底面选择预留光爆层方式进行爆破。针对III级围岩段中心水沟，必须和隧底光爆层一起爆破成形。此外，辅助眼应该布设在周边眼与掏槽眼间，具体方式是交错均匀布局，从而保证爆破形成的石块能够达到装碴要求。

3.6 立模、喷射上半断面混凝土

选择长度是1cm 的吊板完成套拱立模。结合设计基本要求采用湿喷混凝土方式，由上到下进行分层喷射，每一层的厚度需要控制在4cm。在混凝土喷射阶段，为了能够严格控制因较大高差而引发的拱架偏移问题，应同步进行喷射。

3.7 套拱护顶开挖

当套拱断面浇筑施工结束之后，紧接着就要进行洞内上断面的开挖。结合围岩支护设计基本要求进行上断面开挖施工，而下台阶开挖必须当上断面开挖至4cm 后进行。

3.8 套拱段下台阶开挖支护

针对套拱段台阶而言，选择的支护方式是偏槽方法。在土方开挖施工结束之后，紧接着就要进行边墙混凝土喷射施工，其厚度必须与仰拱厚度相同。最后开挖土方石右侧面，选用的开挖方式与左侧面开挖方式一致。针对下断面的施工阶段，需要与上断面开挖施工相协调，上断面与下端面的开挖距离控制在3m 至5m。其中管栅起初的注浆压力在0.6MPa 至1.1MPa 间，最终注浆压力值是2MPa，当注浆压力处在2MPa，而且持续时间达到了10min 之上，就应该停止注浆。针对小导管的注浆压力必须进行严格控制，一般在0.6MPa 至1.1MPa 间，当注浆压力处在此范围且持续时间达到了10min 之上，就应该停止注浆。关于管栅施工设备应选用履带式潜孔钻机。