（遼寧省交通科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110015）

高速公路隧道襯砌施工與維護(hù)技術(shù)的研究

武 亮

（遼寧省交通科學(xué)研究院，遼寧 沈陽(yáng) 110015）

隧道襯砌施工是決定公路隧道穩(wěn)定的關(guān)鍵步驟，襯砌施工的規(guī)定、技術(shù)方法以及后來(lái)的維修是決定公路隧道質(zhì)量的關(guān)鍵，隧道襯砌的安全問(wèn)題也是公路隧道使用過(guò)程中不能忽視的重要因素。本文主要分析了施工過(guò)程中的基本規(guī)定與幾種先進(jìn)的隧道襯砌施工技術(shù)，并對(duì)隧道襯砌施工的維護(hù)和安全問(wèn)題進(jìn)行了簡(jiǎn)略分析。

隧道襯砌；規(guī)定；施工；維護(hù)；技術(shù)

在高速公路隧道施工過(guò)程中，開(kāi)挖坑道進(jìn)行的短暫支撐不足以滿足公路隧道穩(wěn)定的基本需求，為了避免長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中引起的風(fēng)化、松垮等現(xiàn)象的發(fā)生，增加隧道圍巖的穩(wěn)定性，還需要繼續(xù)對(duì)隧道進(jìn)行襯砌施工等加工。此外，長(zhǎng)時(shí)間的公路使用會(huì)使隧道產(chǎn)生不可避免的損害，為了使公路隧道長(zhǎng)期保持高質(zhì)量、維持隧道原狀，隧道還應(yīng)時(shí)刻進(jìn)行維修。

1 隧道襯砌施工的基本規(guī)定

襯砌是公路隧道修建過(guò)程中的重要方法之一，包括整體式襯砌和復(fù)合式襯砌。根據(jù)不同的圍巖類別、地理環(huán)境、施工難易程度等，應(yīng)采用不同襯砌類型、方式和尺寸。必要時(shí)，還需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)加以確定。

1.1 套路隧道襯砌設(shè)計(jì)

在隧道洞口設(shè)置加強(qiáng)襯砌段，長(zhǎng)度應(yīng)大于10m。圍巖較差段像圍巖較好處延伸，長(zhǎng)度應(yīng)大于5m。偏壓襯砌段像一般襯砌段延伸，長(zhǎng)度應(yīng)大于5m。設(shè)置仰拱隧道路面下方用混凝土回填軟硬地層交界處或襯砌交換出設(shè)置沉降縫。

1.2 隧道襯砌施工一般規(guī)定

隧道襯砌施工時(shí)，各尺寸大小必須符合公路隧道設(shè)計(jì)要求襯砌與隧道建筑限界保持距離施工縫、沉降縫、施工縫及與其相結(jié)合部位進(jìn)行防水處理隱蔽工程須在質(zhì)檢合格后方可進(jìn)行施工過(guò)程中如果遇到地質(zhì)情況與設(shè)計(jì)情況相悖，需要重新設(shè)計(jì)并經(jīng)正規(guī)變更手續(xù)才能繼續(xù)進(jìn)行施工。

2 幾種先進(jìn)的隧道襯砌施工技術(shù)

2.1 雙圓盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

上海市隧道工程研究院在隧道襯砌施工方面發(fā)明了獨(dú)特的雙圓盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方法，首先包括管片預(yù)制以及板塊拼裝，在拼裝時(shí)，按照由下到上的方法首先拼接地步模塊，然后拼接兩邊的標(biāo)準(zhǔn)塊，其次進(jìn)行封頂，拼接小飛鳥模塊，最后就可以安裝立柱模塊。其次，研究院還發(fā)明了襯砌圓環(huán)拼接。通過(guò)這樣的兩種方式，不僅有效地節(jié)約了空間，還減少了對(duì)整個(gè)工程的投資，避免了資源大量浪費(fèi)，提高了施工效率和質(zhì)量。為此，研究院在2003年申請(qǐng)了“雙圓盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工方法”專利，并且于2006年7月獲得授權(quán)，是我國(guó)在隧道襯砌方面的一項(xiàng)重要突破。

2.2 大斷面、多斷面隧道襯砌施工技術(shù)

中鐵二局股份有限公司發(fā)明了大斷面、多斷面隧道襯砌施工方法，此方法通過(guò)對(duì)不變構(gòu)建和可調(diào)構(gòu)建的區(qū)分，將剛模版、行走輪和主門架等大型部件固定，只調(diào)節(jié)其他可變部件，完成斷面的移動(dòng)。同常規(guī)技術(shù)相比，此技術(shù)主要的區(qū)別就是增加了一個(gè)門架，這樣就可以形成了一個(gè)隨時(shí)使用隨時(shí)拼裝的可分離的襯砌臺(tái)車，實(shí)現(xiàn)了對(duì)斷面進(jìn)行臺(tái)車拼裝襯砌。中鐵二局據(jù)此項(xiàng)目于2008年2月22日申請(qǐng)了技術(shù)專利，并也成功于2008年07月03日獲得授權(quán)。

2.3 鋼、混凝土復(fù)合隧道預(yù)制襯砌技術(shù)

上海市機(jī)械施工有限公司推出了一種鋼、混凝土復(fù)合隧道預(yù)制襯砌技術(shù)的實(shí)用新型，該實(shí)用新型由多跟加強(qiáng)筋或栓釘組成的鋼筋網(wǎng)與一種較薄的鋼板組合而成為一個(gè)殼體，二者之間則通過(guò)焊接固定，并且在殼體上留有澆注口和溢出口?；炷羷t通過(guò)事先預(yù)留在殼體上的澆注口灌進(jìn)殼體。這種預(yù)制襯砌技術(shù)成功的將襯砌厚度減少至了原來(lái)的三分之二，減少了原材料的大量使用，更加有效合理的利用了空間，并且也為隧道內(nèi)部施工提供了方便。該實(shí)用新型于2007年08月08日申請(qǐng)了專利，并且成功于2008年07月30號(hào)成功獲得授權(quán)。目前此方法已經(jīng)大量使用。

2.4 連續(xù)出碴、襯砌與開(kāi)挖同步的施工技術(shù)

中鐵隧道集團(tuán)有限公司則在隧道連續(xù)出碴、襯砌與開(kāi)挖同步的施工方法上獲得了重大成就，該方法將皮帶輸送機(jī)前端位于開(kāi)挖工作區(qū)域，再將開(kāi)挖工作區(qū)域至鋼模板臺(tái)車襯砌區(qū)域的皮帶輸送機(jī)放在仰拱預(yù)制塊上或懸掛在隧道的頂部，皮帶運(yùn)輸機(jī)通過(guò)鋼模版臺(tái)車后，在臺(tái)車前面設(shè)置工作架。通過(guò)這種循環(huán)原理，此方法不僅實(shí)現(xiàn)了連續(xù)出渣、襯砌與開(kāi)挖同步，而且還大幅度的提高了工作效率，減少了不必要的工作重復(fù)時(shí)間。

3 公路隧道襯砌安全分析

雖然公路隧道為人們生活帶來(lái)了種種便捷，發(fā)展前景也是日新月異，但是其背后的安全問(wèn)題仍然存在。由于混凝土收縮、混凝土澆注期間技術(shù)不當(dāng)引起的空洞出現(xiàn)問(wèn)題也是時(shí)有發(fā)生?？斩丛斐傻奈：Ψ秶鷺O大，包括隧道偏壓、底層下沉、松弛低壓、承載力不足等等。公路隧道屬于地下建筑，其病害很難發(fā)現(xiàn)，而且病害產(chǎn)生的原因多種多樣，也很難分析，并且很難進(jìn)行根治。如果不及時(shí)對(duì)這些危害進(jìn)行防御和治療，將會(huì)造成更大的損失。目前施工前期造成的質(zhì)量缺陷還是造成隧道空洞問(wèn)題的主要原因：襯砌不全面、襯砌出現(xiàn)縫隙等。因此對(duì)公路隧道襯砌進(jìn)行系統(tǒng)的全方位的分析，判明公路損傷程度，加強(qiáng)對(duì)隧道施工的監(jiān)管力度還是當(dāng)今有待解決的重要問(wèn)題。

4 隧道襯砌的維護(hù)技術(shù)

隧道滲漏水一直是隧道在使用過(guò)程中出現(xiàn)的一個(gè)棘手的問(wèn)題，它不僅危害隧道本身的質(zhì)量安全，對(duì)其周邊線路，公共設(shè)備也具有很強(qiáng)的摧毀力，云南云嶺高速公路養(yǎng)護(hù)綠化工程有限公司發(fā)明了一種處治隧道滲透漏水的方法，并于2010年04月02日申請(qǐng)專利，同年09月15日獲得授權(quán)。該方法利用了電學(xué)和化學(xué)等原理，在隧道襯砌漏水的周圍，利用化學(xué)液堵封，這樣就能使縫隙中產(chǎn)生膠體，與此同時(shí)，在襯砌的表面開(kāi)鑿出蛇形的往復(fù)槽，在往復(fù)槽中安裝上鈦金屬。在隧道二襯背面和土地相交的地方則安裝上銅棒。往復(fù)槽的鈦金屬線和銅棒分別構(gòu)成了陽(yáng)極和陰極，兩根線與電防滲控制箱相連從而間接的魚中央控制箱相連。當(dāng)發(fā)生漏水時(shí)，中央控制箱就會(huì)產(chǎn)生低壓脈沖電荷。與此同時(shí)，被電離的水向隧道外側(cè)的陰極移動(dòng)從而有效地阻止了滲漏水的問(wèn)題。本技術(shù)經(jīng)檢驗(yàn)反應(yīng)效果良好，具有很高的使用價(jià)值。

結(jié)語(yǔ)

隧道襯砌施工與維護(hù)技術(shù)的發(fā)展十分快速，技術(shù)水平不斷提高，大大減少了在公路隧道上損失的不必要的資源與實(shí)踐，提高了公路隧道的安全性及有效性。對(duì)公路隧道襯砌施工與維修技術(shù)的研究使公路隧道在建設(shè)過(guò)程中采用最先進(jìn)合理的技術(shù)與設(shè)計(jì)，進(jìn)一步保障了公路的安全性、經(jīng)濟(jì)合理性，加快了施工的速度。與此同時(shí)，新技術(shù)帶來(lái)的安全問(wèn)題同樣不容小覷，只有不斷提高完善自己的技術(shù)水平，隧道襯砌技術(shù)才能更加全面的發(fā)展壯大?？梢灶A(yù)測(cè)，我國(guó)的隧道襯砌施工和維護(hù)將不斷提高，為人民的生活帶來(lái)更多的好處。

[1]馬慶裕.隧道襯砌裂損整治技術(shù)措施淺析[J].山西建筑，2008（20）.

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