陳航博

中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司

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淺析公路隧道洞口工程施工技術(shù)

陳航博

中交第三航務(wù)工程局有限公司廈門分公司

摘 要：隨著我國(guó)公路工程建設(shè)力度的不斷加大，公路隧道洞口的施工日益成為工程建設(shè)中極為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)，本文主要從公路隧道工程施工特點(diǎn)、施工質(zhì)量的影響因素和公路隧道洞口工程施工技術(shù)三方面進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：公路；隧道洞口；超前支護(hù)

前言

公路隧道是整個(gè)公路工程中極為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，隧道洞口的建設(shè)是高速公路隧道施工的關(guān)鍵和難點(diǎn)，并且擁有施工復(fù)雜和安全隱患等一系列特征。因此，有必要嚴(yán)格遵循公路隧道洞口工程建設(shè)的相關(guān)原則，利用公路隧道洞口的建設(shè)中各種劣勢(shì)因素，使用合適的施工工藝，使得洞口在具體施工的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)塌方和偏壓等各種不利情況，以此提高公路隧道工程建設(shè)的質(zhì)量。

1公路隧道洞口工程施工特點(diǎn)

1.1隱蔽性大

隧道工程與其他工程略有不同，因?yàn)楣こ探Y(jié)束之后，隧道洞口的內(nèi)部施工質(zhì)量完全不可見，這也就給發(fā)現(xiàn)隧道施工問(wèn)題帶來(lái)了困難，也就給隧道工程的安全使用埋下隱患。另外，如果初期施工涉及的支護(hù)噴砼﹑錨桿﹑鋼格柵﹑鋼拱架﹑環(huán)向水管﹑防水板﹑中心水管等的設(shè)計(jì)不科學(xué)，那么即便是發(fā)現(xiàn)了，想要采取措施及時(shí)補(bǔ)救也是一件非常困難的事。

1.2工序復(fù)雜

因?yàn)樗淼揽臻g相對(duì)狹窄，因此，鉆孔﹑裝藥﹑爆破﹑出渣﹑噴砼﹑錨桿等各施工工序之間相互影響大，難以有效開展。再加上水管開挖等施工存在工序交叉作業(yè)，很多器械﹑設(shè)備需要共享，也極易導(dǎo)致工序制約現(xiàn)象的發(fā)生，影響施工的進(jìn)展。第一，具備較強(qiáng)的循環(huán)性。在隧道施工的過(guò)程中，各項(xiàng)工序一直都處在周而復(fù)始的過(guò)程中，如∶開挖﹑鉆眼﹑裝藥﹑爆破﹑通風(fēng)﹑出渣；再如∶初噴砼﹑安設(shè)錨桿﹑復(fù)噴砼等。這也就決定了高速公路隧道工程施工具備循環(huán)性。第二，易受地質(zhì)條件影響。地質(zhì)情況，如褶皺﹑斷層﹑節(jié)理等都會(huì)對(duì)施工過(guò)程產(chǎn)生巨大的影響。地質(zhì)情況是評(píng)判隧道圍巖級(jí)別的依據(jù)，更是施工人員確定施工措施的依據(jù)。第三，施工具備動(dòng)態(tài)應(yīng)變性。由于地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜易變，為了保證施工的質(zhì)量，所以施工方式也應(yīng)隨著地質(zhì)環(huán)境的改變不斷地變換。另外，施工過(guò)程中可能會(huì)遭遇到諸如塌方﹑漏水這樣的突發(fā)情況，施工進(jìn)度以及施工措施也會(huì)隨之改變。第四，全天候作業(yè)。隧道工程不受雨天影響，可以24小時(shí)作業(yè)。

2公路隧道洞口工程施工質(zhì)量的影響因素

2.1地形因素

地形是隧道洞口施工過(guò)程中極為關(guān)鍵的核心要素，由于隧道整體顯示反向的“U”形狀，導(dǎo)致洞口兩邊的施工就要有高度的統(tǒng)一性，一旦處理不好就會(huì)很容易產(chǎn)生隧道洞口兩邊荷載不同的問(wèn)題，其中就會(huì)產(chǎn)生偏壓以及淺埋等諸多不同問(wèn)題出現(xiàn)，因此就會(huì)對(duì)于隧道洞口的整體穩(wěn)定性造成影響。在開挖與支護(hù)施工的過(guò)程中，常常因?yàn)槭┕ぜ夹g(shù)的違規(guī)或者不夠科學(xué)就會(huì)導(dǎo)致隧道出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響施工現(xiàn)場(chǎng)的安全。地形是一個(gè)重要因素，因?yàn)檫@會(huì)影響施工質(zhì)量和施工安全，需要做好充足的準(zhǔn)備，制定科學(xué)合理的施工方案，提高工程建設(shè)的安全性能。

2.2地下水

公路隧道洞口施工的過(guò)程中，地下水也是一個(gè)比較常見的因素，因?yàn)樗淼拦こ毯芏喽荚谏焦忍幓蛘咴诘貏?shì)比較低的地方，大多數(shù)也是地下水聚集的位置，且地質(zhì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，給施工帶來(lái)了巨大的影響。因此，隧道洞口位置的確定是非常關(guān)鍵的，如果相關(guān)的條件允許，將工程修建在地勢(shì)的高處或者上坡的地方是最好的，然后做好積水的引流工作，確保排水通暢。因?yàn)榈叵滤鄬?duì)集中的地區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造普遍疲弱，所以會(huì)給施工技術(shù)帶來(lái)很大的難度和影響，需要采取合理的施工工藝，避免因?yàn)榈叵滤o施工造成難度。

3隧道洞口工程的施工技術(shù)探討

3.1長(zhǎng)大管棚的超前支護(hù)

在開挖前，使用超前管棚進(jìn)行支護(hù)可以起到良好的護(hù)頂?shù)茸饔?，避免出現(xiàn)邊挖﹑邊塌的情況，可以提高圍巖的穩(wěn)定性，并提供一個(gè)安全的作業(yè)環(huán)境。具體的施工工藝如下：

進(jìn)行管棚孔眼的定位。左側(cè)洞口和右側(cè)洞口均使用長(zhǎng)大管進(jìn)行超前支護(hù)，其中右洞的長(zhǎng)度為14m，左洞的長(zhǎng)度為17m，使用φ109mm無(wú)縫鋼管作為棚管，管壁的厚度為6mm，在布置棚管時(shí)，在拱50°的范圍內(nèi)，順著設(shè)計(jì)開挖輪廓的外側(cè)進(jìn)行布置，棚管之間的距離為40cm，每個(gè)洞設(shè)置48根，洞口土石方施工結(jié)束后，使用混凝土封閉仰坡，不僅可以起到止?jié){的作用，還可以保證施工的穩(wěn)定性。

（2）鉆管棚孔。為了提高施工速度，右洞使用KR80142管棚鉆機(jī)﹑左洞使用兩臺(tái)地質(zhì)鉆機(jī)同時(shí)進(jìn)行施工，按照1°外插角進(jìn)行鉆孔的鉆進(jìn)施工，鉆孔的直徑為128mm。

（3）對(duì)鉆孔進(jìn)行清孔和驗(yàn)孔。在鉆孔深度達(dá)到設(shè)計(jì)的深度后退出，然后使用高壓水對(duì)鉆孔進(jìn)行清洗，檢查外插角度﹑孔深的成孔質(zhì)量，整個(gè)施工過(guò)程中未出現(xiàn)塌孔情況。

（4）安裝棚管。將檢驗(yàn)合格的棚管裝到按梅花形進(jìn)行布置的管棚眼中，然后進(jìn)行定位。

（5）注漿。棚管裝入后，使用早強(qiáng)高強(qiáng)度砂漿進(jìn)行填塞，使其和已經(jīng)噴好的混凝土構(gòu)成一個(gè)整體，等到所有的棚管安裝完成，且砂漿強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后，向孔內(nèi)進(jìn)行注漿，使用高壓注漿機(jī)將0.8：1～1：1的水泥砂漿注入到管棚的鋼管中，壓力要達(dá)到1.21～1.5MPa，并持續(xù)15min后停止壓漿。

3.2中壁法施工技術(shù)

（1）中壁法施工的基本特征

1）可以對(duì)地表的下沉和周圍圍巖的變形進(jìn)行觀測(cè)和有效的控制；

2）這種施工方法可以充分得到利用，因?yàn)闄M聯(lián)和中壁的支撐作用是非常明顯的，結(jié)合管棚進(jìn)行超前支護(hù)，徑向錨桿和工字鋼支撐進(jìn)行聯(lián)合支撐受力，在施工過(guò)程中，對(duì)圍巖造成的影響是有限的，施工安全度較高。

3）通過(guò)使用監(jiān)控測(cè)量等信息化管理的方法對(duì)施工進(jìn)行指導(dǎo)，使整個(gè)工程處于持續(xù)受控的狀態(tài)。

4）該支護(hù)系統(tǒng)可以更好的適應(yīng)圍巖的變化，和圍巖共同構(gòu)成一個(gè)整體，可以將圍巖的自承能力充分發(fā)揮出來(lái)。

5）使用分部開挖的方法進(jìn)行施工，超前導(dǎo)坑可以發(fā)揮良好的地質(zhì)預(yù)報(bào)作用。

6）施工簡(jiǎn)單，不需要使用特殊的設(shè)備和機(jī)械，比較容易推廣。

4公路隧道洞口工程施工的注意事項(xiàng)

第一，在進(jìn)行隧道洞口施工的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)遇到地面等高線與隧道洞口軸線斜交的情況，這時(shí)施工就會(huì)受到一定的制約，所以可以采用“半護(hù)拱法”，不僅減少了挖掘工作量，護(hù)拱也不需要全部修建，只需要將部分基礎(chǔ)性的護(hù)拱修筑于穩(wěn)定基巖上。如果施工地質(zhì)的條件非常的差，或是存在偏壓等問(wèn)題，還應(yīng)有意識(shí)的及早的修筑擋墻，再進(jìn)行開挖進(jìn)洞施工方法，盡可能的利用地形施工，減小開挖量。第二，隧道施工的施工地質(zhì)難以有效控制，一旦遭遇不良地質(zhì)條件，一定要積極的﹑主動(dòng)的﹑及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并落實(shí)相關(guān)措施防治，清除坡面危石等，為施工作業(yè)人員安全施工提供保障。在隧道內(nèi)部，一定要進(jìn)行必要的支護(hù)，減少施工工作擾動(dòng)隧道內(nèi)部的圍巖，盡可能的采取弱爆破﹑短進(jìn)尺措施減少開挖進(jìn)尺，加大初期支護(hù)和及早成環(huán)封閉等技術(shù)，保障工程進(jìn)洞安全。第三，超前支護(hù)﹑洞內(nèi)支護(hù)以及洞內(nèi)開挖都會(huì)對(duì)進(jìn)洞施工安全產(chǎn)生影響，因此，施工過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)把握。一旦發(fā)現(xiàn)超前支護(hù)設(shè)置過(guò)弱，可以利用加強(qiáng)洞內(nèi)支護(hù)﹑縮短開挖進(jìn)尺來(lái)解決。而想要提升開挖進(jìn)度也離不開超前支護(hù)﹑洞內(nèi)支護(hù)的幫助。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高速公路隧道洞口工程施工是一項(xiàng)復(fù)雜的﹑受多因素影響的系統(tǒng)工程，施工人員在落實(shí)施工的時(shí)候，一定要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及相關(guān)施工規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求落實(shí)施工，這樣才能保證施工質(zhì)量以及施工作業(yè)人員的生命安全。

參考文獻(xiàn)：

［1］陸成武.公路隧道施工技術(shù)研究［J］.黑龍江交通科技，2014，（1）:75-77.

［2］賴彥，游仁傳.試分析公路隧道洞口工程施工技術(shù)［J］.黑龍江交通科技，2013（10）.