閻 敏 娟

(山西晉城路橋建設(shè)有限公司，山西 晉城 048000)

0 引言

新奧法施工并不僅僅是一種支護(hù)方法，其主要是通過(guò)全面的提升巷道圍巖強(qiáng)度與承載性能來(lái)達(dá)到施工安全性的要求，需要綜合考慮到圍巖力學(xué)、支護(hù)結(jié)構(gòu)體系的原理之后進(jìn)行全面的工程設(shè)計(jì)，從而可以隨時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況。根據(jù)新奧法的施工基本原則，在施工中需要選擇合適的支護(hù)措施以有效的抵抗結(jié)構(gòu)的變形，有效的預(yù)防巖層出現(xiàn)松動(dòng)的問(wèn)題，從而可以大大提升工程的質(zhì)量，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。

1 新奧法機(jī)理

新奧法是奧地利學(xué)者拉布西維茲首先在學(xué)術(shù)報(bào)道中所提出，是一種全新的施工方法，所以被工程界命名為新奧法。該施工方法主要是通過(guò)使用噴射混凝土與錨桿的方式來(lái)形成支護(hù)結(jié)構(gòu)，有效的預(yù)防在施工出現(xiàn)圍巖變形的問(wèn)題，從而可以發(fā)揮出其較高的承載性能。它是在錨噴支護(hù)技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)提出的，與傳統(tǒng)鋼木支撐方式存在非常明顯的區(qū)別，不僅施工方式存在差別，施工理念也是不同的，是人類關(guān)于隧道施工技術(shù)的進(jìn)一步研發(fā)和應(yīng)用。錨噴技術(shù)的全面發(fā)展和進(jìn)步，將隧道與地下洞室的工程理論引入到現(xiàn)代工程領(lǐng)域中，給隧道領(lǐng)域的發(fā)展提供了良好的基礎(chǔ)條件[1]。

2 高速公路隧道工程案例分析

某隧道項(xiàng)目左、右幅長(zhǎng)度分別為457 m,479 m。該隧道設(shè)置在山地的區(qū)域中，其主要的組成部分是硬質(zhì)巖石。從整個(gè)工程的地質(zhì)勘察可以發(fā)現(xiàn)，其圍巖是向南西方向傾斜，角度達(dá)到70°。隧道入口的位置上存在有小型滑坡或者堆積碎石的問(wèn)題，并且基層存在有5 m～10 m的風(fēng)化層，強(qiáng)風(fēng)化的問(wèn)題比較嚴(yán)重。隧道的出口處于沖溝地帶中，底部為碎石土的地質(zhì)條件，并且在洞口的位置上坡度比較大。

3 高速公路隧道新奧法施工的技術(shù)方案

3.1 斷面布置的監(jiān)控量測(cè)

綜合考慮到本次工程的實(shí)際情況以及圍巖等級(jí)，該隧道工程中采用收斂量測(cè)斷面的方式來(lái)進(jìn)行，同時(shí)需要將觀測(cè)斷面設(shè)置到薄弱地層中，然后在施工的過(guò)程中全面的關(guān)注巖層變形以及穩(wěn)定性等方面的問(wèn)題，可以大大提升工程施工的安全性與質(zhì)量。

3.2 開(kāi)挖施工作業(yè)

1)明洞與洞口段的土石方施工。在工程實(shí)施的過(guò)程中，應(yīng)用開(kāi)挖機(jī)械來(lái)進(jìn)行土方開(kāi)挖施工，而石方則主要應(yīng)用的是非電控制爆破的方式，完成之后應(yīng)用裝載機(jī)將石渣運(yùn)輸?shù)绞┕^(qū)域外部，主要是自卸汽車運(yùn)輸?shù)姆绞?。明洞開(kāi)挖采用的是明挖施工方法，需要應(yīng)用機(jī)械來(lái)實(shí)施分層開(kāi)挖與噴錨支護(hù)施工。該隧道項(xiàng)目，洞口的石質(zhì)條件比較差，所以開(kāi)挖施工時(shí)應(yīng)該采用上下斷面同時(shí)開(kāi)挖方式來(lái)進(jìn)行。根據(jù)施工工藝的要求，上斷面開(kāi)挖施工的高度要控制在4 m以下，此時(shí)需要保證洞口部分開(kāi)挖與正洞拱頂保持20 cm～30 cm的距離，這樣能夠保證項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中排水的需要。

2)洞口錨噴支護(hù)。洞口邊仰坡支護(hù)是暗洞進(jìn)洞前的具體操作，在工程實(shí)施的過(guò)程中，應(yīng)該采用人工打眼方式架設(shè)錨桿，然后應(yīng)用注漿機(jī)進(jìn)行注漿施工，并且采用人工施工方式來(lái)固定錨桿。此時(shí)應(yīng)該注意的是，鋼筋網(wǎng)的加工需要在施工現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，制作結(jié)束之后需要立即開(kāi)始焊接與安裝。鋼筋網(wǎng)安裝完成后可以開(kāi)始噴射施工，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案的要求來(lái)確定噴射厚度[2]。

3)明洞的施工作業(yè)。在開(kāi)挖深度達(dá)到60 m～100 m時(shí)，可以開(kāi)始明洞與暗洞的二次襯砌施工。施工的過(guò)程中，要根據(jù)先明洞后暗洞的順序來(lái)進(jìn)行。

3.3 洞身開(kāi)挖施工

暗洞開(kāi)挖施工開(kāi)始之前，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求來(lái)實(shí)施洞口的套拱作業(yè)，在上部結(jié)構(gòu)中需要設(shè)置土帶或者片石材料，從而可以提升坡腳結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。此時(shí)應(yīng)該注意的是，套拱施工必須要在暗洞超前支護(hù)施工之前就要完成。此外，暗洞開(kāi)挖之前要按照設(shè)計(jì)方案的要求，使用φ89 mm的管棚實(shí)施超前支護(hù)施工，此時(shí)可以在導(dǎo)管與注漿防護(hù)的基礎(chǔ)上實(shí)施斷面開(kāi)挖施工。

在該隧道項(xiàng)目中，上臺(tái)階環(huán)形導(dǎo)坑采用的是人工風(fēng)鎬的開(kāi)挖施工方法，而下臺(tái)階核心土則應(yīng)用的是人工與挖掘機(jī)協(xié)調(diào)進(jìn)行的開(kāi)挖方式。環(huán)形導(dǎo)坑開(kāi)挖施工結(jié)束后，應(yīng)該立即開(kāi)始錨噴支護(hù)施工，此時(shí)應(yīng)該達(dá)到穩(wěn)定性的基礎(chǔ)上，開(kāi)始核心土開(kāi)挖施工。

在下半斷面施工的過(guò)程中，應(yīng)該采取左右斷面開(kāi)始施工的方式，并且需要確保兩個(gè)斷面保持間距為7 m～10 m。首先需要開(kāi)始右半段部分的施工，然后才能開(kāi)始左半斷面部分的施工?？梢赃x擇人工風(fēng)鎬方式來(lái)進(jìn)行鉆眼開(kāi)鑿施工，可以使用弱爆破的方式，應(yīng)用自卸車運(yùn)輸石渣。在該施工方式下，每次掘進(jìn)1 m～1.5 m，只要能夠達(dá)到格柵鋼架部分的施工就要該結(jié)構(gòu)安裝到規(guī)定的位置上，并且根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求來(lái)開(kāi)始噴錨支護(hù)施工。如果施工位置上巖石地質(zhì)條件可以達(dá)到要求，應(yīng)該采取全斷面的方式實(shí)施開(kāi)挖作業(yè)，此時(shí)應(yīng)該保證循環(huán)進(jìn)尺3 m左右。

3.4 超前支護(hù)與初期支護(hù)

1)錨桿施工作業(yè)。中空注漿錨桿的安裝施工過(guò)程中，應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)圖紙的要求。通常來(lái)說(shuō)，錨桿孔深度需要控制在巖體錨桿50 cm以下，鉆進(jìn)到設(shè)計(jì)方案要求的位置之后，通過(guò)壓縮空氣

吹凈，防止出現(xiàn)堵塞的問(wèn)題。此時(shí)應(yīng)該保證風(fēng)壓在2 MPa以下，并且持續(xù)4 min。注漿壓力參數(shù)的確定需要以設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，考慮到施工現(xiàn)場(chǎng)的具體情況之后確定。

2)鋼筋網(wǎng)的掛設(shè)。在施工現(xiàn)場(chǎng)利用鋼筋加工鋼筋網(wǎng)，同時(shí)再應(yīng)用人工現(xiàn)場(chǎng)安裝施工。鋼筋網(wǎng)的規(guī)格型號(hào)為2.0 m×2.0 m。在具體安裝施工的環(huán)節(jié)中，采用焊接的方式連接和固定，以保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，從而可以滿足工程的施工方案要求[3]。

3)加工并安裝鋼支撐。選擇Ⅴ級(jí)圍巖部分，使用型鋼作為支撐的主要結(jié)構(gòu)部分，而對(duì)于Ⅳ級(jí)圍巖則應(yīng)該應(yīng)用φ22的錨桿與φ6的鋼筋網(wǎng)共同組成加固結(jié)構(gòu)，此時(shí)的網(wǎng)格間距需要確定為20 cm×20 cm，應(yīng)用全環(huán)設(shè)置方式來(lái)進(jìn)行施工。

4)混凝土噴射施工?；炷羾娚涞某跗陔A段中，采用合理的攪拌方法，根據(jù)工程的設(shè)計(jì)方案與施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行施工，需要保證混凝土原材料的結(jié)構(gòu)性能達(dá)到要求之后再施工。隧道開(kāi)挖施工結(jié)束之后，應(yīng)該立即開(kāi)始混凝土的噴射施工，防止出現(xiàn)地面松弛的情況存在，而對(duì)于噴射完成的混凝土結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，需要采用灑水的方式來(lái)完成養(yǎng)護(hù)施工。

3.5 二次襯砌施工作業(yè)

該隧道工程的二次襯砌施工階段，要嚴(yán)格執(zhí)行新奧法施工的原則和技術(shù)要求。其中，低于Ⅴ級(jí)圍巖部分，必須要確保二襯施工面與掌子面的間隔距離控制在20 m以下，同時(shí)需要保證控制時(shí)間不超過(guò)一個(gè)月。而對(duì)于其他級(jí)別的圍巖來(lái)說(shuō)，應(yīng)該保證支護(hù)的穩(wěn)定性滿足要求后才能開(kāi)始施工。

4 結(jié)語(yǔ)

采用新奧法來(lái)進(jìn)行高速公路隧道項(xiàng)目實(shí)施可以滿足安全性的要求，所以可以在大范圍內(nèi)推廣使用，從而可以促進(jìn)我國(guó)高速公路隧道領(lǐng)域的發(fā)展和進(jìn)步。