【摘 要】 公路隧道施工方案設(shè)定中，施工方法顯得尤為重要。某公路是我公司所修建的公路隧道，取得了良好的施工效果。本文以該條公路的隧道施工為例，探討公路隧道施工的方法問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】 隧道施工；大斷面隧道；方法分析

近年來(lái)，我國(guó)交通建設(shè)迅速發(fā)展，隧道施工技術(shù)應(yīng)用機(jī)會(huì)增多，在借鑒先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與大量建設(shè)實(shí)踐基礎(chǔ)上，我國(guó)隧道施工技術(shù)大幅提升，已經(jīng)達(dá)到與世界比肩的水平。隨著我國(guó)交通建設(shè)領(lǐng)域的日益完善，隧道施工技術(shù)也將推陳出新，我公司曾修建某公路，本文在此基礎(chǔ)上展開對(duì)公路隧道施工技術(shù)的論述。

1 公路隧道施工概述

某公路隧道圍巖狀況如下：上覆有新黃土和坡積或沖洪積亞粘土，顯現(xiàn)出濕陷的特點(diǎn)，而下伏又存在離石組老黃土，且局部存在少量鈣質(zhì)結(jié)構(gòu)，總體而言，該項(xiàng)公路隧道圍巖具有易坍塌、易掉塊和成洞性差的不利施工因素。不但如此，該隧道施工場(chǎng)地局部位置還有暗溝、穿越?jīng)_溝和落水洞，這也不利于隧道施工。本公司針對(duì)上述情況，特地采取了隧道兩端相對(duì)施工手段。

公路隧道施工中作業(yè)線安排尤為重要。依據(jù)工程設(shè)計(jì)及施工場(chǎng)地地質(zhì)狀況，有序開展如下五道工序：首先實(shí)施中導(dǎo)洞作業(yè)；其次是中導(dǎo)洞掘進(jìn)40～50米深度時(shí)實(shí)施中墻澆注；再次是中墻混凝土強(qiáng)度超過(guò)70%時(shí)實(shí)施左洞挖掘作業(yè)，而右洞挖掘滯后于10m范圍內(nèi)進(jìn)行；最后是關(guān)注圍巖變形情況，當(dāng)圍巖變形情況穩(wěn)定時(shí)，可同時(shí)施展左右洞二次模筑襯砌作業(yè)，而圍巖變形嚴(yán)重且初期支護(hù)力不足時(shí)，可以采取兩種舉措，一是及時(shí)加強(qiáng)圍巖初期支護(hù)力，二是修改二次襯砌設(shè)計(jì)參數(shù)，并起前進(jìn)行混凝土模筑作業(yè)。除此之外，應(yīng)將左右洞二次襯砌與掌子面距離保持在25m～35m范圍內(nèi)。上述作業(yè)流程涉及到中導(dǎo)洞、中墻、左洞、右洞和二次模筑襯砌五道工序，這有力拓展了公路隧道施工的作業(yè)面，也為隧道施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 公路隧道施工方法

2.1 超前防護(hù)環(huán)節(jié)

因場(chǎng)地地質(zhì)條件不同，超前支護(hù)參數(shù)也有所不同，為此應(yīng)提前做現(xiàn)場(chǎng)注漿效果對(duì)比試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：新黃土中漿液的擴(kuò)散半徑超過(guò)了50cm，而老黃土中漿液的擴(kuò)散半徑為3cm。為此，可選用超前大管棚對(duì)土質(zhì)松散的新黃土實(shí)施支護(hù)，可選用φ50超前小管棚對(duì)土質(zhì)密實(shí)的老黃土實(shí)施支護(hù)。這兩種防護(hù)措施有很大不同，首先是超前大管棚施工，對(duì)聯(lián)結(jié)部位的強(qiáng)度和剛度都有硬性要求，優(yōu)先考慮絲扣連接方式，也可采用套管焊接方式，禁止兩鋼管直接對(duì)焊使用，鋼管套接部分有長(zhǎng)于兩倍鋼管直徑的搭接長(zhǎng)度。其次是φ50超前小管棚支護(hù)，為便于打設(shè)管棚眼和實(shí)施小導(dǎo)管注漿作業(yè)，可將洞口開挖出臺(tái)階狀，將洞內(nèi)開挖成核心土狀，從而形成管棚施工所需的作業(yè)面，打設(shè)φ50超前小管棚后，再進(jìn)行套拱混凝土澆筑和小導(dǎo)管注漿工序，從而形成φ50超前小管棚支護(hù)。

2.2 開挖隧道洞深環(huán)節(jié)

公路隧道洞深開挖環(huán)節(jié)包括中導(dǎo)洞開挖和左右洞開挖兩大部分。

首先是開挖中導(dǎo)洞

在成洞面設(shè)立起臨時(shí)支護(hù)，依照中導(dǎo)洞的輪廓線挖槽，實(shí)施初噴砼工序后，在挖槽內(nèi)設(shè)置首鋼格柵拱架，在縱向鋼筋的連接下，這個(gè)鋼格柵拱架和洞外的鋼格柵形成一個(gè)整體。繼而實(shí)施掛鋼筋網(wǎng)和噴射砼工序后，洞口棚架最終形成。小導(dǎo)管的打設(shè)以首榀鋼格柵為支點(diǎn)，由超前小導(dǎo)管環(huán)向以10°為間距向鋼格柵外側(cè)打入，經(jīng)由小導(dǎo)管注漿4h后，實(shí)施中導(dǎo)洞開挖作業(yè)。期間以0.5m～1m為循環(huán)開挖尺度，且在中導(dǎo)洞開挖成型后有中線和水平檢測(cè)，最終數(shù)據(jù)符合隧道設(shè)計(jì)要求后，及時(shí)初噴5cm厚度的20號(hào)素砼。

其次是開挖左洞與右洞

在隧道中墻砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)的70%時(shí)，可采用兩臺(tái)階法對(duì)左洞和右洞分步平行開挖。其中，上臺(tái)階相繼挖出環(huán)形導(dǎo)坑和中核，中核與拱頂間相距1.6m，臺(tái)階長(zhǎng)為10m，上臺(tái)階開挖所形成的土方被翻運(yùn)到下臺(tái)階，并用裝載設(shè)備運(yùn)走。下臺(tái)階的開挖步驟嚴(yán)謹(jǐn)，繼中槽開挖后將外側(cè)邊墻留有上寬2m、下寬4m的平臺(tái)；當(dāng)中槽挖進(jìn)近6m時(shí)，跳開中槽去挖掘邊墻，該馬口槽的寬度為2m，凈距為3m。除此之外，也同時(shí)實(shí)施仰拱開挖作業(yè)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求則初噴5cm厚的素砼。邊墻的錨桿受接出長(zhǎng)鋼的支撐延至中隔墻，按設(shè)計(jì)要求噴射素砼后形成封閉性的環(huán)形支護(hù)。當(dāng)仰拱成型之后，應(yīng)及時(shí)做仰拱澆筑作業(yè)，形成對(duì)圍巖的有效支撐。對(duì)左洞和右洞的挖掘也存在技巧，一次開挖控制在1m內(nèi)，且左洞開挖面領(lǐng)先于右洞10m。

2.3 初期支護(hù)環(huán)節(jié)

該施工環(huán)節(jié)由三部分組成，即超前小導(dǎo)管施工、系統(tǒng)錨桿施工和鋼拱架施工。

首先是超前小導(dǎo)管施工部分。我公司用手風(fēng)槍打眼，并用風(fēng)槍加以推進(jìn)，從而形成所需的鉆孔。所用漿液由灰漿機(jī)拌制，并用注漿機(jī)加以注漿。因?yàn)榈貙又旅芏扔兴煌?，將注漿壓力控制于0.5 MPa～1.0MPa范圍內(nèi)。相鄰兩排小導(dǎo)管搭接形成的水平投影保持在超過(guò)1m的長(zhǎng)度。

其次是系統(tǒng)錨桿施工部分。不同施工環(huán)節(jié)采用了不同的錨桿，如中導(dǎo)洞與進(jìn)出口成洞面臨時(shí)支護(hù)所采用的是φ22mm螺紋鋼砂漿錨桿，而左洞和右洞則選用φ25mm中空注漿錨桿。安裝時(shí)間在三天內(nèi)的錨桿不能受到敲擊，更不能懸掛重物。實(shí)施初期噴砼工序后，按照設(shè)計(jì)中的梅花形布置點(diǎn)出錨桿孔的位置，用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)在垂直巖面鉆出所需要的孔洞，并用高壓風(fēng)清除孔洞內(nèi)所存在的碴屑。如果選用的是砂漿錨桿，則在孔洞注漿后再插入錨桿、安裝墊板和螺栓；如果選用的是中空錨桿，則是先安裝錨桿再注漿，其注漿壓力控制在0.5 MPa～1.0MPa范圍內(nèi)，且終壓控制在2.0 MPa～2.5MPa范圍內(nèi)。上述兩種注漿方法都采用30號(hào)水泥砂漿。

最后是鋼拱架施工部分。鋼拱架是在預(yù)制場(chǎng)加工而成的，應(yīng)該項(xiàng)工程斷面設(shè)計(jì)的要求，我公司選用的是厚度為15mm的A3鋼，下料極為精確，用鉆床在鋼板上定位栓孔，采用標(biāo)準(zhǔn)件的螺母和螺栓，采用分節(jié)焊接方式焊接而成。鋼拱架安裝前，先在圍巖表面初噴5cm的混凝土，并測(cè)量安裝拱架的頂面標(biāo)高；再用φ22鋼筋施作深度超過(guò)1.5m、外露為20cm的定位錨桿；將拱架底角的浮碴清理干凈；預(yù)拼提前加工的拱架，并做質(zhì)量保證，當(dāng)工作平臺(tái)準(zhǔn)備就緒后，就運(yùn)用裝載機(jī)配合人工自上而下地進(jìn)行拱架安裝，拱架與圍巖應(yīng)最大限度地接近，當(dāng)拱架和圍巖間的縫隙較大時(shí)，可以選用堅(jiān)硬的片石作為墊塊以縮小二者間縫隙，將拱架和中線保持垂直，其四周偏差小于+5cm，斜度偏差小于±2 °；拱架拱腳有特定埋置深度，有鎖腳錨桿與定位錨桿相焊接。

2.4 二次初砌環(huán)節(jié)

該環(huán)節(jié)包括中隔墻施工和左右洞二次模注初砌施工兩部分。

首先是中隔墻施工部分。對(duì)中隔墻基礎(chǔ)做開挖作業(yè)，將已然彎制成型的隔墻鋼筋做綁扎作業(yè)，對(duì)左洞及右洞的鋼支撐接頭鋼板做預(yù)埋處理，并在主洞內(nèi)設(shè)置縱向排水溝與環(huán)形排水盲溝。用特制鋼模做立模處理，該模版與正洞的臺(tái)車及模版的規(guī)格一致，并設(shè)置為9m長(zhǎng)度，用外拉內(nèi)頂?shù)姆椒▽?duì)模版予以加固。中隔墻中每段隔墻砼的澆注用泵加以輸送。中導(dǎo)洞及隧道頂部的臨時(shí)接觸部分被密實(shí)地充塞。砼中被摻入早強(qiáng)劑，這使砼具有早強(qiáng)、緩凝和高流態(tài)的特點(diǎn)，當(dāng)作業(yè)主體強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，就可以做拆模作業(yè)，并做了15天的灑水養(yǎng)護(hù)。

其次是左、右洞二次模注初砌部分。隧道圍巖變形情況被穩(wěn)定后即可展開二次初砌施工。先做初期處理工作，如確保初期支護(hù)表面無(wú)明顯的漏水和滲水，無(wú)突出的鋼筋頭和錨桿頭，并保持支護(hù)表面的平整，鋪設(shè)環(huán)向、縱向、橫向的排水管及土工布與防水板。將在鋼筋房中所加工的鋼筋做現(xiàn)場(chǎng)綁扎或焊接，再依照設(shè)計(jì)要求預(yù)埋各類管、線、孔、件。當(dāng)臺(tái)車就位之后，對(duì)中線和標(biāo)高做再次核查，確保二次初砌的輪廓達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)施灌注作業(yè)時(shí)確保一次就完成一節(jié)段砼的灌注，用插入式振搗器進(jìn)行振搗作業(yè)，因?yàn)轫胖袚接蟹浪畡?，這使砼具有了早強(qiáng)、緩凝和高流態(tài)的特點(diǎn)，而砼被設(shè)于隧道出口附近的拌合樓內(nèi)加以拌合，運(yùn)用砼攪拌車對(duì)砼做運(yùn)輸，并采用輸送泵做入模澆筑作業(yè)。當(dāng)作業(yè)主體強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa，就可以做拆模作業(yè)，并做了15天的灑水養(yǎng)護(hù)。

3 結(jié)論

在公路隧道施工之前，應(yīng)深切考慮工期要求、場(chǎng)地地質(zhì)、斷面形狀、機(jī)械設(shè)備、技術(shù)水平等諸多因素，制定好優(yōu)質(zhì)的隧道施工方案，這樣便于隧道施工的開展，也可以適用于不同級(jí)別的圍巖，減少工序的轉(zhuǎn)換。

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