摘要：当前交通事业快速发展下，促进了路桥隧道工程的建设。隧道施工可以减少盘山公路，不仅降低了施工成本，且保障了行车安全。而隧道工程施工过程中是存在一定风险的，需要正确应用开挖支护技术，使施工得以高效安全进行，同时保证隧道工程的建设质量。施工单位应重视和研究开挖支护技术的应用，掌握合理的施工方法。本文研究重点为路桥隧道工程开挖支护的施工要点，掌握开挖支护施工方法，以及在施工中需要注意的问题，能够在施工中把控施工要点，确保施工规范性，只有实现高质量的开挖支护作业，降低工程安全风险。
关键词：路桥隧道工程；开挖支护；作用；施工方法；技术要点
社会经济发展下，人们对交通出行有了更大的需求，隧道工程技术也在随之不断发展。在路桥工程建设中，隧道开挖支护工程是建设的重要内容，成为实现工程顺利安全进行的必要举措。在多年的建设实践中，开挖支护技术应用更加成熟。具体在施工中，需要对施工环境进行详细勘察，根据实地情况安排具体的施工内容。为避免隧道工程在施工中破坏周边环境，需要采取合适的开挖支护技术。因此要掌握不同的开挖支护技术，在施工中能够合适选择使用，高效安全完成作业。
1.路桥隧道工程开挖支护施工作用
在路桥隧道工程施工中，开挖支护作业发挥着支撑、保护的重要作用，当前可采用的开挖支护方法种类多，需要根据实际环境和施工特点来选择。常见的开挖支护方法主要是锚杆支护、混凝土喷射支护和钢支撑支护等。锚杆支护方法的作用是通过锚杆实现的，可以发挥悬吊作用，加固处理隧道工程中的局部工程，还可制定组合连梁和拱受力组合，进而发挥支护作用。混凝土喷射支护是根据隧道情况，采用混凝土喷射方式对比较薄弱的地方加固，增强隧道工程的稳定性。钢支撑支护方式可以对相应部位的岩层支撑和保护，其支撑结构利用的是钢材料，通常在施工中间隔使用，可有效减少隧道变形情况，降低施工安全风险。
2.隧道开挖支护类型
由上文可知，在隧道工程开挖支护施工中可采用的技术方法类型不同，需要根据实际工程地质条件和施工环境，合理选择使用的开挖支护技术。近年来，在施工技术发展下，支护器材也进一步完善，这些器材的科学应用对于保证施工质量意义重大。当前常用的支护方式主要有以下几种：
（1）锚杆
路桥隧道工程中，锚杆是重要的支护工具，主要加固工程中破碎岩石、岩层，将稳定岩层与不稳定岩层连接起来。施工中使用锚杆支护，需要保证锚杆和岩层之间可靠连接，避免局部岩层存在应力过大问题而导致锚杆脱落。一般为降低应力集中，会在锚杆的端部安装垫板，常见的锚杆类型主要有预应力、自进式和普通砂浆几种。
（2）钢架
隧道开挖支护中，钢架的作用主要是隧道拱面的支护，在开挖过程中往往会出现部分岩层被破坏严重的现象，而降低其稳定性，为确保施工后围岩稳定性、施工安全性，需要在初期支护中使用钢架。安装钢架时，钢架和围岩之间可通过浇筑混凝土，达到紧密连接的效果。并在固定两者间隙时，采用预制楔形将砼块固定好。
（3）超前小导管
在隧道施工中，超前小导管是关键的支护工具，这种工具主要是无缝钢管加工，施工中采用规格和长度等合适的小导管，将其前端加工成尖锥形，并在其前端合适范围内设置注浆孔。支护施工过程中，对超前小导管注浆，浆液凝固后会将松散颗粒连接起来成为稳定整体，使得原先破碎的围岩稳定性得以改善，确保开挖作业的顺利进行[1]。
（4）混凝土喷射
对围岩进行混凝土喷射作业，可以使其处于密闭环境，避免在隧道施工中开挖面风化而降低围岩稳定性，确保岩层自身稳定。一般在此施工中使用的混凝土，要注意其强度等级不可低于C25，满足后期强度要求。且可以提升围岩粘结强度和早期强度，避免了施工中出现围岩碎块脱落的问题。
3.隧道工程开挖支护作业中应注意问题
3.1减少对围岩的扰动
在隧道工程施工中，要采用控制爆破技术来对隧道围岩实施保护，避免在施工中过度损坏到围岩，使其原有强度和质量得以保留。围岩一定范围内变形，可以使其承载力得到充分发挥，但如果变形程度过大，则会降低围岩的承载力，影响到施工的进行以及隧道使用性能。因此，在施工中要尽量减少对隧道围岩的扰动，避免降低塌方风险，确保隧道能够安全使用[2]。
3.2支护措施要尽快实施
在施工中及时实施支护措施，可以实现高效支护。开挖隧道之后，开挖的轮廓面稳定性较差，会在一定程度上破坏到围岩，在支护不及时的情况下难以保证隧道施工安全。一旦发生塌方事故，不仅会威胁到施工人员的生命安全，且会加大施工难度、提高施工成本，因此在开挖隧道后支护措施必须要及时实施。
3.3准确测量埋深和断面
要及时对埋置深度、断面大小进行准确测量，得到可靠的、有效的信息，在设计和施工中以此为依据制定施工方案、选择施工材料。数据测量的准确性，可以保证施工按照设计方案规范进行，各种材料得到合理应用。
3.4断面需尽早封闭
在以往工程经验中，大多更加重视上部结构，而忽视了底部结构，这种错误的观念是会影响到施工进行的。施工中需在短时间内使断面处于封闭状态，才利于后续施工作业的进行。
4.路桥隧道工程开挖支护施工方法
4.1全断面开挖法
全断面开挖法是在施工中，根据隧道工程实际情况选择合适的爆破手段，由于爆破会影响到周边环境和隧道岩层，因此需采取有效的开挖支护措施。全断面开挖法，主要是采取锚固支护和二次衬砌结合的方式发挥支护作用，一般在Ⅰ~Ⅳ级围岩中采用，但隧道长度、施工区段不宜过短，要确保可以使用大型设备。
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4.2台阶法
在路桥隧道工程开挖施工中，台阶法是比较常见的施工方法，其应用是在全断面开挖法基础上进行的，需使用支护方法保证施工的顺利进行。一般主要有长台阶法、短台阶法和超短台阶法等，在支护使用中根据实际条件确定，围岩越差的部位，支护形成的闭合时间、距离也就越短。
4.3环形开挖法
隧道开挖施工中，常见的方法就是环形开挖法，其应用是以隧道工程大致雏形按照环形开挖的，对施工中的支护措施要求相当严格，需要采取喷锚支护和钢架支撑，使用钢筋将两者连接起来，其结构还需采用锁脚锚杆。台阶支护后，对开挖中岩层核心土层、下台阶，要采取喷射混凝土方式确保其稳定性良好[3]。
5.路桥隧道工程开挖支护的施工要点
5.1隧道工程开挖支护施工要点
（1）锚杆施工技术要点。在隧道开挖支护中，锚杆支护是重要内容，在开挖隧道支护，锚杆的安设作业要尽快进行，对隧道坑道进行加固保证其稳定性。通常其施工工序为先做好施工前准备工作、进行孔位测定和钻孔作业，安装锚杆和垫板。在施工前，需要进行的准备工作就是锚杆的制作，通常会选择使用螺纹钢筋制作，并处理好钢筋的尾部。完成尾部处理工作后，适当调整锚杆杆件，使其呈直线型。制作完锚杆之后，要依据地质情况、岩层状态，合理确定锚杆的位置。实际地质情况具有复杂性，锚杆要确保与岩层面的连接是垂直的，可以起到很好的连接作用。因此要严格控制垫板安装质量，使其与岩层表面紧密接触。拧紧垫板螺丝之后，要将多余的锚杆切除，封堵螺丝处且要确保其表面平整，便于之后进行防水板的铺设。如果施工中存在锚杆设置不当的问题，要及时进行调整，避免施工中安全隐患加大。
（2）钢架施工技术要点。一般钢架的制作，是在工厂分节预制的，因此可以有效保证其尺寸精度。但要注意施工现场控制，在连接钢架施工中，需控制好钢架的内轮廓，检测钢架两拱脚处基础，确保基础足够牢固。在基础能力不足的情况下，不可盲目使用加设钢垫板等方式处理，否则可能引发基础不均匀沉降，而不利于隧道后续施工。要预留钢架沉降量，安装钢架时，钢架轴线需与平面呈垂直状态，满足隧道内净空要求。通过喷射混凝土，来填充密实钢架和围岩间存在的空隙，有效控制围岩变形。除了钢架之外，还可采取的钢支撑支护结构有工字钢，也可强化岩土稳定性。无论是哪种钢支撑技术，都可以与喷射混凝土、锚杆支护等方式结合，以确保施工安全性、稳定性[4]。
（3）超前小导管施工技术。使用超前小导管施工时，不可忽略对小导管的注浆。通过注浆凝固后可以牢固连接原岩层，进而使超前小导管能够有效加固围岩。施工中如果忽视了注浆作业，就会影响到实际功能的发挥，严重的情况下会引发岩壁坍塌事故，威胁到施工人员生命安全。
（4）喷射混凝土施工技术。在应用喷射混凝土施工技术时，要在隧道开挖后及时进行喷射，使开挖面围岩能够尽快被封闭，避免受风化影响而降低围岩稳定性。在喷射完混凝土之后，需及时养护混凝土，避免施工不规范影响到支护质量。在开挖施工中，围岩轮廓并不是整齐的，为确保其平整度，会采用木板等遮盖凹面，以保证其平整度。这样一来，就难以严格把控支护，会加大后续施工风险，且导致隧道在使用中安全隐患加大，对其运营是极为不利的。
5.2隧道工程开挖支护建议
隧道工程开挖支护技术实施中，可以保障岩层稳定性，保障施工人员安全性。而在施工中存在不规范操作行为和处理方式不当的情况下，不仅会影响到实际支护成效，且会威胁到施工人员、驾驶人员安全。因此在施工中必须要控制好施工质量，增强安全性。
首先要保证使用的支护工具是可靠的，当前市场上各种材料质量参差不齐，要保证施工中使用的支护工具可靠，需要严格进行检查。严格监管钢管的规格和钢架材料，采购人员应加强质量检测，购买合格的材料。材料进场后，在施工现场应注意支护材料的摆放位置，位置不合适会影响到支护工具质量和性能。
其次要加大对施工过程的监管力度，施工过程中，混凝土配合比、钢架安装等会影响到混凝土质量、钢架安装成效等，因此需严格规范施工流程，加大对施工过程的监管力度。施工人员需明确技术规范，能够根据设计图纸规范操作，同时项目部应安排专人监管施工关键环节。比如在拌合混凝土阶段，需加大监管力度，确保材料投放顺序、搅拌时间合理，否则可能导致混凝土存在质量缺陷。超前小导管安装中，也要注意注浆环节施工。只有加强对施工过程的监管，才能进一步控制支出施工质量，确保隧道工程质量、功能满足要求。
再次在支护施工中，还要注意重要的排水施工环节，隧道中排水主要通过排水滤层实现，可以将水引导流入盲沟，使用横向排水管将水引入，发挥排水作用。排水沟的外层就是盲沟，要将其固定在喷锚层，在衬砌背面要用土工布将设置的防水卷材和衬砌层隔离，使其在排水过程中发挥缓冲作用[5]。
最后要做好施工中隧道监控测量工作，主要是监控测量支护后期工作。完成开挖支护后，要监督夯实处理质量，减少其与岩层之间接触紧密性。同时监控测量隧道情况，观察岩层的变形和岩顶下沉状态，如果发生相关现象影响到施工安全，应及时采取喷锚支护措施、二次混凝土衬砌等方式对原先的支护措施进行补充，增强安全性能。
结束语：
路桥隧道工程开挖支护施工中，施工环境具有复杂性，在施工操作不当的情况下很容易引发安全事故，对施工进行产生阻碍，产生人员伤亡和经济损失等严重后果。因此在隧道施工中，要注重稳定性分析，能够采用合适的开挖支护技术方法，加大对各施工要点的质量控制力度，保证工程的顺利进行，同时积极发展新工艺，提高开挖支护水平。
参考文献：
[1]董学爽.路桥隧道工程开挖支护的施工要点分析[J].建筑工程技术与设计，2018，（8）：2593.
[2]牛艺淋.浅议隧道工程开挖支护施工的技术要点[J].建筑工程技术与设计，2017，（22）：1389-1389.
[3]王浩.路桥隧道工程开挖支护的施工要点解析[J].商品与质量，2017，（37）：219.
[4]陈光辉.探析路桥隧道工程建设中的开挖支护施工技术要点[J].建筑工程技术与设计，2017，（7）：1231.
[5]李明.路桥隧道工程开挖支护的施工要点研究[J].工程技术研究，2018，（12）：51-52.
论文作者:韦耀
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/21
标签：隧道论文; 围岩论文; 钢架论文; 岩层论文; 工程论文; 混凝土论文; 锚杆论文; 《基层建设》2020年第1期论文;