公路隧道新奥法施工技术探讨

公路隧道新奥法施工技术探讨

马超

吉林省金泉公路工程咨询监理有限责任公司 吉林省长春市朝阳区689号 邮编：130000

摘要：新奥法就是将石体力学理论作为重要保障的道路桥梁施工方法，这种施工方法利用锚杆和混凝土进行混合喷射的原理，是将现场施工和实际的测量成果以及相关的专家经验建议结合在一起的产物。

关键词：新奥法；施工技术；公路隧道工程

1新奥法的基本概述

在公路隧道工程的施工过程中，新奥法发挥着重要的作用。新奥法的施工工艺主要是利用岩石力学理论以及隧道工程施工技术，将喷射水泥混凝土施工和锚杆施工有效结合在一起，在施工中实时监测周围岩石的变化并且随时进行调控工作，从而依靠围岩本身的荷载能力很好地结合到公路隧道施工中。在公路隧道施工中应用新奥法技术，一定要充分掌握公路隧道的各个结构特征以及围岩的主要承载结构和承重位置，使施工方案更加科学合理。新奥法在围岩施工中的主要作用是减小围岩卸载的力度，控制围岩的变形活动和位移程度的大小，从而有效缩小围岩的变形范围，防止因为开挖工作造成周围岩体出现松弛。此外，在适当的施工过程中还可以设立次的支护工作，有效延缓围岩发生巨大变形的时间，为实际的工作争取了更多的施工时间，还能够确保后期达到最佳的支撑效果。在应用新奥法技术的过程中，一定要充分调查、分析公路隧道工程中周围岩体的实际情况，准确判断公路隧道洞周的位移变形。

2公路隧道施工中新奥法施工技术的应用

2.1施工前准备

首先是施工技术准备。在公路隧道施工中应用新奥法施工技术前，需要完成对隧道施工设计图纸的复审，对施工人员在隧道支护、开挖施工及衬砌施工技术进行交底。同时在施工作业现场导线点、导线复测等测量上进行控制，并且做好相关的准备。其次是施工现场准备。主要是完成对现场的通水、通电及平整现场等一系列工作。然后要结合隧道工程施工情况，完成搅拌站的安装，同时建立施工现场安全管理体系。最后是材料与设备准备。根据施工情况安排所需的机械设备与匹配的数量进入施工现场，同时准备好公路隧道施工过程中所使用的沙子、水泥、防水板等施工材料。

2.2监控量测断面布置

在公路隧道工程中应用新奥法施工技术，一定要布置好监控量测断面，科学合理地设置监控量测点，严格按照公路隧道工程的施工质量要求以及其他方面的要求开展检测工作，还要按照量测的实际需求来确定量测精度。新奥法施工技术中的锚喷支护主要有锚杆、钢筋网、连接钢筋、钢拱架、钢格栅以及喷混凝土等，具体应用时可以根据支护断面的大小和地质情况进行选择。进行喷锚支护施工时，可以利用钢架喷射混凝土联合、钢支撑喷射混凝土联合、钢格栅喷射混凝土联合以及锚杆喷射混凝土喷锚联合，具有一定的柔性，可以控制围岩变形并且增强自身的承重能力，此外还具有支护及时以及使围岩结合紧密的作用，不仅是施工的临时支护，还可以作为永久支护中的一部分。

2.3开挖施工

公路隧道工程的开挖施工通常包括洞口土方开挖以及明洞开挖。其中洞口开挖施工采用的非电控制的爆破方式，再利用装载机以及自卸车等进行装渣和运输等作业。结合工程实际情况，其隧道施工的洞门石质相对较差。所以在应用新奥法开展下方断面作业时，控制上断面的挖掘高度不超过4m，目的是有效地实现顺畅排水，将挖掘高度控制略低于洞口20～30cm。对于洞口的支护采用新奥法施工技术中的锚喷方式，在暗洞进洞之前，使用人工方式开展锚杆打孔作业，并采用机械方式进行注浆。其后可采用人工方式安装锚杆结构，并在该工程现场预制钢筋网，按照网片结构进行制作。喷射混凝土时，需利用湿喷机开展施工作业，这一过程施工人员需严格控制混凝土厚度，以此保障各项工艺参数和指标符合工程要求。

在工程现场实施明洞开挖施工，可采用明挖法，即通过机械设备，从上到下进行施工，同时应配合分层支护施工方法。当暗洞掘进施工到达100m位置时，需开展明洞以及暗洞的二次衬砌施工，应遵循先明洞、再暗洞的施工顺序，以保障衬砌质量和施工便捷性。

2.4新奥法在洞身开挖中的应用

在洞身开挖中，新奥法主要的优点是根据施工前所编制的方案和图纸工艺进行施工，为确保整个隧道工程结构的稳定性，能够做到对暗洞的支撑保护结构进行套拱，按照设计要求，我们选取管棚作为支护的材料，设计合适的管棚长度，之后即可进行断面层的开挖。开挖的岩渣和碎石块由专门装载车装卸，结合实际需要对钻孔及开挖过程进行人员和设备安排，以保证明洞开挖工作的进度。

2.5超前和初期支护

①超前长管棚施工。以设计图纸为准，测定纵向中轴线的位置、拱架脚高程及拱架的纵向间距。对于导向管的测量放样，先准确确定其平面位置，定在工字钢架外轮廓线上；引入前后差距法，用于控制导向管的外插角，使该值稳定在1～3°。考虑到钻孔和注浆的便捷性要求，在明洞开挖环节预留合适尺寸的施工平台，以便在该处高效开展管棚和套筒的施工作业。自下而上用钻机钻孔，钻进初期保持低速、低压的运行状态，随着钻进深度的增加，若无异常则逐步提高钻进速度。钻进期间加强对钻机偏斜度的检测与控制，及时纠偏。

②超前小导管注浆施工。在加工场加工注浆小导管，外径50mm，壁厚5mm，长度5.0m，于管壁上钻φ8mm压浆孔（呈梅花形布置，间距为15cm），管口预留1m作为止浆段；注重对小钢管两端的处理，将前端加工成锥形，在尾端设加劲箍；用凿岩机钻孔，由施工人员将加工成型的小钢管打入孔内，再制备浆液，用注浆泵注入其中。

③锚杆施工。在进行注浆锚杆施工时要按照设计要求操作，将锚杆放到岩体内50厘米处，当钻进到施工设计规定的位置后，再利用高压空气来吹孔，避免它的内部留有很多残渣，防止出现堵管的现象，在实际操作中，进行注浆风压时，一定要根据施工设计标准把压力控制在2兆帕以下，达到压力后持续进行4分钟才能符合要求。

④喷射混凝土。在公路隧道工程的施工过程中，进行混凝土喷射时，对于初期使用的混凝土材料在制作过程中一定要严格按照水泥搅拌法操作。具体要求有混凝土材料一定要符合施工规定的相关要求，同时隧道开挖之后需要立刻进行喷射施工，以防岩体出现松弛的情况。此外，当喷射完成之后需要定期进行养护处理。

2.6二次衬砌施工

在衬砌施工过程中，施工人员必须严格控制Ⅳ级围岩和V级围岩以及二次衬砌和掌子面的间距，Ⅳ级围岩限制在90m以下、V级围岩限制在70m以下。其他围岩结构则可按照稳定性要求，达到合格标准后，再开展施工作业。应用新奥法施工技术时，可采用整体式衬砌台车处理模板，保障衬砌台车具有足够的刚度，其面板厚度应在8mm以上，而且首排观察孔的高度应小于2m，结合本工程实际，台车的长度可控制在8～12m之间。当二次衬砌施工中，围岩变形基本稳定、混凝土强度达到2.5MPa，则可进行拆模作业，对围岩变形未稳定的地段，需保障混凝土强度达到10MPa，才可开展拆模，最大限度地保障公路隧道工程施工质量。

结语：

总之，新奥法在公路隧道建设工程中的影响力值得引起建设企业的关注。对于新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用还需要进一步进行研究探讨。在现代化建设工程施工中，各企业要紧随时代的发展，要跟上先进的思想潮流，不断引入新技术，增添新动力，提高新奥法对于公路隧道施工作用的重视。在实际施工过程中，要注重结合具体情况，合理使用新奥法对隧道开挖、围岩支护以及监控测量方面的应用，提高整个工程的质量。

参考文献：

[1]刘河清.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].黑龙江交通科技，2020（9）：225，227.

[2]惠波.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].工程技术研究，2018（4）：35-36.

[3]张红松.新奥法施工技术在公路隧道工程中的应用[J].交通世界，2021（9）：24-26.