賈淑仙

（中交一公局廈門工程有限公司， 福建 廈門 361000）

0 前言

快速道路的速度在60-80km/h，其行車速度和高速公路相差無幾，主要負(fù)責(zé)長距離和大運量的城市運輸，其設(shè)計與施工要求相對較高。不同地區(qū)的地質(zhì)條件存在差異，施工單位需要通過合理的隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計，確?？焖俚缆返木€型符合施工要求，提升快速道路的安全性，保障其運輸性能的發(fā)揮。

1 工程概況

本文將某快速道路隧道工程為例，對其結(jié)構(gòu)及施工進行分析，以此明確快速道路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工要點。該快速道路隧道工程涉及到雙洞六車道和雙洞八車道兩部分，分別位于快速道路支線和主線位置。結(jié)合快速道路施工現(xiàn)場的地質(zhì)條件，雙洞八車道需要采用上下行分離的結(jié)構(gòu)形式，屬于暗挖直線下坡隧道，其整體長度相對較短；雙洞六車道需要采用上下行分離的結(jié)構(gòu)形式，其整體長度相對較長。結(jié)合快速道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，施工單位需要按照城一A 級進行結(jié)構(gòu)荷載的設(shè)計，雙洞六車道的限界凈寬設(shè)計為10.52m；雙洞八車道的限界凈寬設(shè)計為18.09m。雙洞八車道的圍巖種類為Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類；雙洞六車道出口為Ⅱ類圍巖，其他區(qū)域為Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ類圍巖[1]。

需要注意的是，隧道工程對洞室的光照和通風(fēng)效果要求較高。該快速道路雙洞八車道的長度相對較短，自然通風(fēng)即可滿足施工要求，洞室的光照需要應(yīng)用雙排高壓鈉燈，將其安裝于洞室的中間部位；雙洞六車道的長度相對較長，需要借助人工通風(fēng)方式，施工單位需要在隧道施工中應(yīng)用射流風(fēng)機，確保洞室內(nèi)的通風(fēng)效果符合要求，洞室的光照與雙排八車道相同，安裝雙排高壓鈉燈即可滿足施工要求。

2 快速道路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計及施工

2.1 快速道路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計

快速道路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計包括內(nèi)輪廓設(shè)計、仰拱設(shè)計和洞口設(shè)計三部分，設(shè)計單位需要結(jié)合快速道路施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文條件及相關(guān)參數(shù)，進行合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計。

第一，內(nèi)輪廓設(shè)計。設(shè)計人員需要結(jié)合快速道路隧道的受力狀況和建筑標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容，在保障隧道可以有效投入運行的基礎(chǔ)上，降低隧道建設(shè)的成本。在上述快速道路隧道工程中，設(shè)計單位將雙洞八車道和雙洞六車道的內(nèi)輪廓設(shè)計為三心圓曲墻拱型斷面。根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)的限界凈寬及凈高度，將雙洞八車道的拱半徑設(shè)定為10.42m；曲墻半徑設(shè)定為6.21m；仰拱半徑設(shè)定為30m；邊墻和仰拱連接位置的圓弧半徑設(shè)定為2m。將雙洞六車道的拱半徑設(shè)定為8m；邊墻半徑設(shè)定為5.22m。

第二，仰拱設(shè)計。該快速道路隧道結(jié)構(gòu)為拱型，雙洞八車道的仰拱采用C30鋼筋混凝土進行施工；雙洞六車道的仰拱采用C30 素混凝土進行施工，洞口軟弱圍巖等薄弱環(huán)節(jié)應(yīng)用鋼筋混凝土。兩者均采用二次襯砌整體現(xiàn)澆的方式進行施工，仰拱部位的回填土選擇C20 片石混凝土。

第三，洞口設(shè)計。在隧道工程設(shè)計中，設(shè)計人員需要明確洞口周圍的地質(zhì)水文參數(shù)和具體的地形條件，保障洞口與環(huán)境的有效銜接。在雙洞八車道設(shè)計中，其洞口部位的地形較為平緩，設(shè)計人員將其設(shè)計為削竹式洞口。由于雙洞八車道為東西走向，設(shè)計人員根據(jù)光照方向與強度，將明洞設(shè)計為倒削竹式洞口；將東門設(shè)計為正削竹式，并在洞口的邊坡和陽坡位置設(shè)置混凝土網(wǎng)絡(luò)護坡，保障隧道的運行安全。在雙洞六車道設(shè)計中，其入口部位的地形相對開闊，也可以采用削竹式洞口，并進行M7.5 漿砌片護坡的設(shè)計。為了保障洞口仰坡的穩(wěn)定性，設(shè)計人員將雙洞六車道的隧道出口設(shè)計為端墻式洞門。

2.2 快速道路隧道結(jié)構(gòu)施工

施工單位需要嚴(yán)格按照快速道路隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計的內(nèi)容和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求進行隧道結(jié)構(gòu)的施工，為快速道路隧道工程的建設(shè)提供保障。在上述快速道路隧道結(jié)構(gòu)施工中，施工單位嚴(yán)格按照設(shè)計方案的要求，合理配置施工材料，并按照規(guī)范流程進行隧道開挖施工、襯砌施工及防排水施工，取得了良好的效果，值得其他施工單位借鑒學(xué)習(xí)。

2.2.1 施工材料的選擇

施工單位需要根據(jù)隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計內(nèi)容，選擇合理的施工材料。上述快速道路隧道結(jié)構(gòu)施工需要應(yīng)用到不同等級的混凝土和鋼筋。同時，隧道施工需要做好支護工作，上述快速道路隧道施工主要通過噴射鋼纖維混凝土、鋼筋網(wǎng)支護以及錨桿支護等方式，保障隧道施工的安全，噴射鋼纖維混凝土的強度為C25，錨桿支護應(yīng)用的錨桿為R25 中空注漿錨桿。

針對快速道路隧道的薄弱位置，施工單位需要應(yīng)用超前大管棚及超前小導(dǎo)管，保障施工的安全和質(zhì)量。對于隧道洞口部位，施工單位應(yīng)用直徑為127mm 的超前大管棚；對于隧道Ⅲ類圍巖位置，施工單位應(yīng)用直徑為50mm 的超前小導(dǎo)管。同時，施工單位需要在薄弱位置的襯砌結(jié)構(gòu)中應(yīng)用鋼架，進一步提升隧道施工的支護效果。該快速道路隧道工程的洞口薄弱部位和Ⅱ類圍巖部位應(yīng)用到型鋼鋼架，可以應(yīng)用20 號H 形鋼筋焊接制作；Ⅲ類圍巖部位應(yīng)用到格柵鋼架，可以應(yīng)用直徑為10mm 及25mm 的鋼筋進行制作[2]。

2.2.2 施工方案的制定

通過上述分析可知，雙向八車道的長度相對較短，為了保障施工的有序性，施工單位選擇雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進行隧道開挖施工；雙向六車道的圍巖種類相對較多，針對洞口薄弱部位和Ⅱ類圍巖，施工單位選擇側(cè)壁導(dǎo)坑法進行隧道開挖施工；針對Ⅲ類圍巖，選擇臺階法進行隧道開挖施工；針對Ⅳ類和Ⅴ類圍巖，選擇全斷面開挖法。在臺階法及全斷面開挖法應(yīng)用中，施工單位需要應(yīng)用爆破技術(shù)，為了保障爆破施工的安全及質(zhì)量，施工人員需要通過光面爆破或者預(yù)裂爆破技術(shù)，嚴(yán)格控制隧道爆破開挖使用的炸藥量，避免爆破對圍巖造成破壞，影響隧道工程的施工質(zhì)量。同時，在隧道開挖的過程中，施工單位應(yīng)用有限元分析軟件對隧道結(jié)構(gòu)的各項參數(shù)和周圍地質(zhì)參數(shù)進行監(jiān)測，監(jiān)測結(jié)果表明，地表沉降和周邊收斂等數(shù)值均屬于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，說明該快速道路隧道工程應(yīng)用的施工方法具備合理性及可行性。

在襯砌施工中，該快速道路隧道工程采用復(fù)合式襯砌結(jié)構(gòu)，在外層通過錨噴施工進行初期支護，在內(nèi)層通過噴射混凝土作為二次襯砌。在初期支護中，施工單位應(yīng)用鋼纖維噴射施工方式，對于洞口等薄弱部位，在混凝土噴層中應(yīng)用鋼筋網(wǎng)，提升支護的穩(wěn)定性，具體的混凝土噴射厚度控制在10-20cm；在二次支護中，施工單位應(yīng)用整體現(xiàn)澆混凝土施工方式，不僅可以提升襯砌結(jié)構(gòu)的表面光滑性，還可以降低隧道結(jié)構(gòu)的通風(fēng)阻力，非常適用于雙洞六車道。

在快速道路隧道工程施工中，施工單位還需要做好防排水施工，通過合理的防排水方案應(yīng)用，保障隧道開挖施工及襯砌施工等環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量。施工單位采用的防排水方案如下：（1）防水方案，在進行二次襯砌和噴射混凝土的防水施工時，施工人員應(yīng)用無紡布和防水板作為防水層，應(yīng)用瀝青木絲板和E 型橡膠止水帶作為沉降縫的防水層，應(yīng)用鋼板膩子止水帶作為施工縫的防水層；（2）排水方案，施工單位在防水層和噴射混凝土間設(shè)置波紋排水管，確保隧道襯砌結(jié)構(gòu)的有效排水，并通過排水邊溝的設(shè)置，保障路面的排水[3]。

3 結(jié)論

綜上所述，快速道路隧道工程的施工要求較高，施工單位需要做好隧道結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工。通過本文的分析可知，施工單位需要做好快速道路隧道工程的現(xiàn)場勘查工作，根據(jù)快速道路隧道工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)水文條件及地形特征，合理設(shè)計隧道的結(jié)構(gòu)，并嚴(yán)格按照設(shè)計方案和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進行隧道開挖施工、隧道襯砌施工以及防排水施工，保障快速道路隧道工程的質(zhì)量。