摘要：本文介紹了某高速公路施工過程中的隧道施工技術(shù)。該隧道軸線呈S－N走向。隧道進(jìn)口端位于山的N端，洞口地形呈西傾南陡，下有電站小渠環(huán)坡環(huán)繞。隧道進(jìn)口30m明洞挖方棄土困難，且以－1.54%的坡率下降。筆者從理論上闡述了可行性方案，然后從技術(shù)上進(jìn)行了認(rèn)真分析，探討了詳細(xì)的施工過程。

　　關(guān)鍵詞：隧道施工技術(shù)高速公路

　　某高速公路的隧道是標(biāo)段控制工期的主要工程之一，為了確保整個標(biāo)段工程如期完成，經(jīng)過分析，從隧道兩端相對施工。

　　一、施工技術(shù)方案確定

　�。ㄒ唬┦┕ぷ鳂I(yè)線安排

　　根據(jù)隧道設(shè)計結(jié)構(gòu)和工程地質(zhì)情況，施工作業(yè)采用中導(dǎo)洞先行，中導(dǎo)洞掘進(jìn)40～50米澆注中墻。在中墻混凝土強(qiáng)度達(dá)到70%以上再進(jìn)左洞，右洞掌子面落后左洞按10m控制。經(jīng)監(jiān)控量測，圍巖變形基本穩(wěn)定后同時施作左右洞二次模筑襯砌。當(dāng)圍巖變形過大，初期支護(hù)力不足時，除應(yīng)及時增強(qiáng)初期支護(hù)外，亦可修改二次襯砌設(shè)計參數(shù)后提前施作模筑混凝土。左右洞二次襯砌與掌子面間距控制在25～35m之間。這就在進(jìn)、出口各自建立了中導(dǎo)洞、中墻、左、右洞開挖、二次模筑襯砌五道并行的作業(yè)流水線，拓展了隧道施工作業(yè)面，為加快隧道施工進(jìn)度奠定了堅實的基礎(chǔ)。

　　（二）風(fēng)、水、電作業(yè)，通風(fēng)、防塵和施工排水

　　1.施工供風(fēng)：在隧道進(jìn)、出口各設(shè)一座空氣壓縮機(jī)站，各安裝2臺20m³/min和1臺10m³/min的空氣壓縮機(jī)以保障隧道施工用風(fēng)。

　　2.施工用水進(jìn)、出口分別：在距隧道拱頂30m以上的山頂各修建一座100m³的高山水池，水源一是在隧道出口右側(cè)山腳挖一集水池，收集山泉水抽上山頂水池，再用管道輸水至出口供施工生活用水。一是從電站水渠中抽水至山頂蓄水池再用管道輸水至進(jìn)口，供施工、生活用水。所有水源都要經(jīng)過水質(zhì)檢驗，PH值小于4或者硫酸鹽、氯化物含量超過有關(guān)規(guī)范的允許值以及含有對水泥凝結(jié)硬化有害的雜質(zhì)的水石不得用于攪拌砼。

　　3.施工供電：在隧道進(jìn)、出口各安裝一臺315KVA變壓器，利用附近的地方電網(wǎng)供電，同時各準(zhǔn)備一臺功率為220KW的發(fā)電機(jī)組備用。動力設(shè)備采用三相380V，照明用電采用220V，為確保安全，所有線路都安裝漏電保護(hù)開關(guān)。線路的架設(shè)及各種電器的安裝必須符合《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTJ042-94的有關(guān)要求。

　　4.施工通風(fēng)、防塵：洞內(nèi)如需爆破掘進(jìn)，必須堅持濕式鑿巖，爆破后灑水以降低粉塵濃度。施工通風(fēng)采取壓入式，用3臺軸流風(fēng)機(jī)分別向中導(dǎo)洞、左、右洞送風(fēng)，送風(fēng)口距開挖面的距離不大于15m.

　　5.施工排水：主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工廢水。隧道從出口至進(jìn)口為1.54%的上坡。出口施工為順坡施工，施工排水采取自然坡利用塑料管將水引出洞外。進(jìn)口施工為反坡施工，施工排水采取在開挖地段挖集水坑，用抽水機(jī)抽出洞外。

　　二、主要工序施工方法

　　（一）初期支護(hù)施工

　　1.超前小導(dǎo)管施工

　�。�1）制管：超前小導(dǎo)管系用外徑為50mm，壁厚為5mm熱軋無縫鋼管加工成長500㎝.將鋼管一端加熱鍛成錐頭，另一端焊上鋼箍，留400mm作為止?jié){段，然后沿管壁四周鉆四排注漿孔，各排孔位互相錯開，間距150mm，孔徑8mm。

　　（2）鉆孔：按設(shè)計環(huán)向間距以緊靠開挖面的鋼支撐為支點先定出孔眼的位置。外插角從鋼支撐外側(cè)鉆孔，孔深500㎝，小導(dǎo)管縱向間距：中導(dǎo)320㎝，左、右洞250㎝。

　�。�3）安裝導(dǎo)管注漿：成孔后用高壓風(fēng)清孔，安裝小導(dǎo)管后用牛角泵壓注30號水泥漿，注漿壓力為0.7MPa～1.0Mpa，達(dá)到壓力時持續(xù)15分鐘停止注漿。

　　2.系統(tǒng)錨桿施工

　　一般隧道采用的的錨桿有兩種：中導(dǎo)洞和進(jìn)出口成洞面臨時支護(hù)用Φ22㎜螺紋鋼砂漿錨桿，左、右洞用Φ25㎜中空注漿錨桿。錨桿按設(shè)計長度加絲口長，下料后用套絲機(jī)套出12㎝長螺紋。在初噴砼后用紅漆按設(shè)計間距梅花形布置，點出錨桿孔位。用風(fēng)動鑿巖機(jī)垂直巖面鉆孔。成孔后用高壓風(fēng)清除孔內(nèi)碴屑，砂漿錨桿在注漿后插入錨桿，安裝墊板、螺栓；中空錨桿是安裝錨桿后注漿，注漿壓力為0.5～1.0Mpa，終壓為2.0～2.5Mpa.砂漿錨桿注30號水泥砂漿，中空錨桿壓注30號水泥漿。錨桿安裝后三天內(nèi)不準(zhǔn)敲擊錨桿頭，也不準(zhǔn)懸掛重物。

　　3.鋼拱架施工

　�。�1）現(xiàn)場制作1：1胎模平臺一套，并放設(shè)1：1鋼模試拼大樣。

　�。�2）截割下料，將切割好的型鋼放在1：1胎模上，固定后用乙炔焰加熱達(dá)到一定深度后，均速起動胎模千斤頂，將型鋼壓制成型。

　�。�3）各單元的接頭板有兩種型式：鋼拱架與中隔墻的連接是在連接單元的一端焊上A3鋼板，與預(yù)埋在中隔墻的鋼板雙面焊接，各單元之間的連接采用U型鋼之間一定長度的搭接并用連接件壓緊。

　�。�4）將加工好的各單元構(gòu)件放在大樣臺上試拼，輪廓誤差不大于3cm，鋼拱架平放時，平面翹曲應(yīng)小于+2cm。

　�。�5）用經(jīng)緯儀和水準(zhǔn)儀準(zhǔn)確量測型鋼拱架，在隧道法線方向的位置與高程，用紅油漆準(zhǔn)確標(biāo)注拱頂、拱腳和邊墻等控制點位置，設(shè)置足夠的定位錨桿。

　�。�6）對超挖較大部位，用漿砌片石鑲補(bǔ)，拱或墻腳有虛碴或不穩(wěn)定時，清除松碴，用砼填平，再用槽鋼沿縱向鋪設(shè)，確保鋼拱架腳穩(wěn)固。

　�。�7）安裝錨桿后噴3㎝厚鋼纖維砼，安設(shè)拱架，單元間按設(shè)計連接，并與定位錨桿鎖腳錨桿焊接在一起，鋼架與噴層之間空隙，用騎馬墊塞緊。鋼架間縱向用ф25鋼筋焊接，連接鋼筋環(huán)向間距1.0m.鋼架間距LS2-1段50㎝，LS2段80㎝。

　　（8）型鋼鋼架開口側(cè)朝向隧道中心。

　　（9）為加強(qiáng)拱腳，在鋼拱架腳加設(shè)兩根長3.5m的鎖腳錨桿。

　�。ǘ�）洞身開挖

　　1.中導(dǎo)洞開挖

　　在成洞面臨時支護(hù)完成后，按中導(dǎo)洞開挖輪廓線挖槽，初噴砼后嵌入首榀鋼格柵拱架，與洞外所立的鋼格柵用縱向鋼筋連成整體，掛鋼筋網(wǎng)后噴射砼形成洞口棚架，以首榀鋼格柵為支點，按超前小導(dǎo)管環(huán)向間距以10°外插角向鋼格柵外側(cè)打入小導(dǎo)管，注漿4h后進(jìn)行中導(dǎo)洞開挖。中導(dǎo)洞開挖循環(huán)進(jìn)尺0.5～1.2m，開挖成型進(jìn)行中線、水平檢查，符合設(shè)計要求后立即初噴5㎝厚20號素砼。按設(shè)計的錨桿間距梅花形布置，用紅漆畫點出錨桿孔位，用風(fēng)動鑿巖機(jī)垂直巖面鉆孔，清孔后注入30號水泥砂漿，安裝Φ22L＝250㎝砂漿錨桿，掛鋼筋網(wǎng)后按設(shè)計縱向間距安裝鋼格柵拱架。兩榀拱架之間用U型鋼筋插接，縱向連接筋環(huán)向間距100㎝，鋼格柵縱向間距80㎝。安裝好鋼拱架后噴射砼至設(shè)計厚度，進(jìn)行下一循環(huán)。中導(dǎo)洞開挖采取兩臺階開挖，上下臺階以起拱線分界，臺階長3～5米，上臺階開挖的土用人工翻至下臺階再用裝載機(jī)配合汽車運(yùn)棄。上臺階開挖后及時支護(hù)，然后開挖下臺階。下臺階先挖中槽，兩邊各留上寬1米，下寬2米土臺，然后左右錯進(jìn)開挖兩邊，接長支護(hù)至導(dǎo)坑底部。

　　2.左、右洞開挖左、右洞開挖在中墻砼達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以后進(jìn)行，采取兩臺階分步平行開挖，上臺階從拱腳至拱頂，含整個拱部。為站人施工方便，上臺階分兩步開挖：先挖環(huán)形導(dǎo)坑，后挖中核，中核至拱頂高度1.6m～2.0m.臺階長5m～10m，上臺階開挖的土方用人工翻至下臺階再用裝載機(jī)配合汽車運(yùn)棄。下臺階開挖先挖中槽，外側(cè)邊墻留上寬2m，下寬4m的平臺。中槽掘進(jìn)5m～8m，跳槽開挖邊墻，馬口槽寬2m，凈距3m。仰拱隨同邊墻馬口一起開挖，符合設(shè)計尺寸后立即初噴5cm厚砼，施工邊墻部分錨桿，接長鋼支撐至中隔墻，噴射砼至設(shè)計厚度，形成封閉的環(huán)形支護(hù)。仰拱開挖連成一襯砌節(jié)段長度應(yīng)及時澆筑仰拱，加強(qiáng)對圍巖的支撐。左、右洞一次開挖不宜大于1m，左洞先進(jìn)，右洞開挖面按落后左洞10m控制。

　�。ㄈ�）二次襯砌

　　1.中隔墻施工

　�。�1）開挖中隔墻基礎(chǔ)，綁扎在鋼筋房內(nèi)彎制成型的隔墻鋼筋，預(yù)理左、右洞鋼支撐接頭鋼板。主洞環(huán)形排水盲溝、縱向排水管。

　�。�2）立模、模板采用特制大塊鋼模，每次立模長度為9m，模板規(guī)格與正洞臺車和模板一致，加工兩節(jié)段模板。

　　（3）采用外拉內(nèi)頂辦法加固模板。

　�。�4）采用泵送砼一次澆注每段隔墻。

　�。�5）對頂部與中導(dǎo)洞臨時支護(hù)相接觸處要充塞密實。

　�。�6）砼中摻加早強(qiáng)劑，砼具有早強(qiáng)、緩凝高流態(tài)性能。當(dāng)強(qiáng)度達(dá)到2.5Mpa后可以拆模。拆模后立即養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)14天。

　　2.左、右洞二次模注襯砌二次襯砌施工在圍巖變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行。

　�。�1）初期支護(hù)經(jīng)處理至表面無明顯的滲水、漏水無突出的錨桿頭、鋼筋頭及表面平整后，再鋪設(shè)環(huán)向排水盲溝、縱向排水管、橫向排水管，再鋪設(shè)土工布、EVA防水板。

　�。�2）綁扎鋼筋房中加工成型的鋼筋，預(yù)埋設(shè)計的各種孔、管、線、件。

　�。�3）臺車就位，復(fù)核中線及標(biāo)高，使二次襯砌內(nèi)輪廓符合設(shè)計要求，泵送砼一次完成一節(jié)段砼的灌注。

　�。�4）搗固采用插入式搗固器振搗。

　　（5）砼中摻入水泥重量6%的FS防水劑，砼具備早強(qiáng)、緩凝、高流態(tài)（坍落度一般為15cm左右）性能。

　�。�6）強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計的2.5MPa后，即可拆模，并灑水養(yǎng)護(hù)不得小于14天。

　�。�7）砼于隧道出口附近設(shè)50m3/h拌合樓拌合，砼水平運(yùn)輸采用砼輸送泵運(yùn)到隧道出口進(jìn)行澆注。在隧道頂拱部位設(shè)置砼溜槽下料，以防止骨料分離。

　　三、結(jié)束語

　　現(xiàn)場監(jiān)控量測與信息化施工管理，是新奧法的重要內(nèi)容。現(xiàn)場監(jiān)控量測是監(jiān)控施工中圍巖穩(wěn)定性，檢驗設(shè)計與施工是否正確合理的重要手段，搞好監(jiān)控量測并及時將量測信息反饋到設(shè)計施工中去，可以掌握圍巖和支護(hù)在施工過程中的力學(xué)動態(tài)及穩(wěn)定程度，保證施工安全，為評價和修改初期支護(hù)參數(shù)，調(diào)整掘進(jìn)進(jìn)尺和施工方法及二次襯砌施作提供信息依據(jù)。

　　參考文獻(xiàn)：

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　　[2]公路隧道施工技術(shù)規(guī)范JTJ042-94[S].北京：人民交通出版社，1994。