范貴鴻

摘 要：在隧道施工中，洞口里程段圍巖比較破碎、地質(zhì)條件不好，需要采用科學有效的施工技術。本文著重研究敦煌至當金山高速公路試驗段隧道洞口工程施工技術。

關鍵詞：敦煌至當金山;高速公路;試驗段;隧道工程洞口;施工技術

中圖分類號：U415文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）11-0089-03

Tunnel Entrance Construction Technology for the Test

Section of Dunhuang-Dangjinshan Expressway

FAN Guihong

（Winbond Construction Investment Group Co.， Ltd.，Lanzhou Gansu 730000）

Abstract： In tunnel construction， the surrounding rock in the mileage section of the tunnel entrance is relatively broken and the geological conditions are not good. It is necessary to adopt scientific and effective construction techniques. This paper focused on the study of the tunnel entrance construction technology of the test section of the Dunhuang-Dangjinshan Expressway.

Keywords： Dunhuang-Dangjin Mountain;expressway;test section;tunnel entrance;construction technology

1 工程概況

當金山隧道是敦煌至當金山高速公路試驗段項目中的1座特長隧道，進口端位于當金山北坡，出口端位于大鄂博頭溝左岸，隧道自西北向南東向斜穿當金山和阿爾金山山脈;起訖樁號為YK278+350（ZK278+351）～YK282+772（ZK282+795），總長4 422 m（4 444 m），最大埋深460 m，屬高寒干旱地區(qū)雙洞石質(zhì)特長隧道。隧道左出口和右入口設置有明洞，規(guī)格均為6 m，隧道左入口和右線出口設有規(guī)格為12 m的明洞，隧道洞門采用端墻式洞門。右線進口端山體較為陡峭，需要設置盤山公路接近洞口，并開挖施工平臺;右線出口端山體總體平緩，可直接開挖洞口。

2 洞口洞門及防排水施工技術

2.1 洞口開挖

首先，測量洞口開挖部分并放線，同時按設計圖紙的要求測量邊坡、前坡、防排水設施并進行放線。其次，按標準要求測量放線，先將洞口段的邊坡排水溝、前坡排水溝和截水溝做好，然后利用挖掘機、自卸汽車自上而下進行洞口及明挖隧道的土方施工，并采用淺孔松動爆破減弱對邊坡的擾動。在進行明洞段開挖施工的過程中，在前坡與邊坡相交的位置要采用轉角法展開施工[1]。

2.2 施工準備

在進行鉆爆設計時，要嚴格按照圍巖類型展開，進行爆破試驗時，要選擇與隧道圍巖質(zhì)量相近的圍巖。為了確保開挖邊坡的形狀不會遭到破壞，爆破時，可以采用光面爆破法。對機械設備和工具做好維修和保養(yǎng)工作，并準備好火工品等爆破中所需要的材料。

2.3 測量畫線

在進行斷面開挖時，要使用全站儀確定方向，使用水準儀控制高程。開挖設計斷面的繪制過程中，可以使用紅漆按照鉆爆設計圖將炮眼位置繪制出來。

2.4 鉆孔

鉆孔作業(yè)時，要采用自制簡易鉆車，由專人負責該項工作，指導鉆孔的位置、角度以及鉆孔之間的距離。當鉆孔施工完成之后，回鉆時最好在孔內(nèi)鉆一段時間，使殘渣隨著水流順利排出。

2.5 清孔裝藥

鉆孔結束后，按照孔平面布置圖進行檢查，詳細記錄，使用高壓空氣將孔內(nèi)留存的泥漿、石粉清理干凈，然后裝填藥物。起爆采用非電毫秒雷管，裝藥人員要分片定位，每人負責一定的區(qū)域，相對固定，裝藥要嚴格按照鉆爆設計進行。

2.6 連結網(wǎng)絡、起爆

裝藥后，要仔細檢查漏孔和雷管錯位的問題，確保沒有任何誤差后才能開始連接。采用復式網(wǎng)絡可以保證起爆具有較高的可靠性。雷管的連接應分組進行，每組10～12根雷管，要保證同一級別連接的雷管數(shù)量相同。

2.7 排險

當每個炮孔全部爆破完畢，無煙無塵后，派專人到現(xiàn)場開展除險作業(yè)，使用挖掘機或鋼鉆將爆破面上的危石清除干凈。

2.8 施工注意事項

其一，不要在降雨期進行洞口土方施工。

其二，要及時清除邊坡、前坡可能坍塌的表土以及灌木，還要清除坡面、前坡的浮石、危巖等;同時，做好加固處理工作，要對邊坡的不平整之處進行加固處理，做好修復工作。

其三，入洞之前，按照設計要求加固地表以及前坡，并做好防護工作。如果是軟弱地層，在對邊坡及前坡進行開挖的過程中，要在開挖的同時做好支護，并隨時對邊坡的穩(wěn)定性進行監(jiān)測和檢查[2]。

其四，采用明挖法進行洞口邊坡施工和仰坡施工，開挖施工要自上而下分階段進行，分層展開。第一階段開挖到設計臨時孔面，根據(jù)圍巖條件和暗挖隧道的開挖方法預留洞口臺階;第二個階段對剩余的部分進行開挖，從而形成永久邊坡。

其五，當土石開挖施工完成之后，需要盡快完成入口處永久性的擋護工程及石方開挖施工，并保證地基承載力與設計要求相符合。

其六，不能將施工水池修建在洞口前坡以上的洞身范圍內(nèi)。

3 口段防護

洞口段防護采用掛網(wǎng)噴漿。采用3.0 m長的Φ22砂漿錨桿，間距為1.5 m×1.5 m梅花形布置，錨桿尾部焊接在20 cm×20 cm的Φ6鋼筋網(wǎng)上，噴C20混凝土，厚度為8 m，如果邊坡相對較高，可以適當減緩，并在10 m高度處將1.0 m寬的臺階做出來，確保邊坡保持穩(wěn)定狀態(tài)。

3.1 錨桿施工

本隧道邊坡設計為Φ22砂漿錨桿，砂漿錨桿的施工工藝流程如圖1所示。

在完成開挖后，在巖石的表面噴涂一層混凝土，厚度為3～4 cm。根據(jù)施工圖布置的位置和間距，在巖石表面采用紅漆布孔，簡易鉆臺采用TY28風槍鉆孔。鉆孔方向應垂直于巖石表面，鉆孔深度應比設計深度長大約10 cm。

3.2 鋼筋網(wǎng)施工

鋼筋網(wǎng)按20 cm×20 cm的設計間距現(xiàn)場成片，并焊接處理。焊接施工過程中，要求工人操作熟練，保證焊點牢固。噴鋼作業(yè)過程中，鋼絲網(wǎng)不能產(chǎn)生變形，保證支護不會存在質(zhì)量問題。

3.3 噴射砼施工

在噴射混凝土作業(yè)之前，施工人員進入施工現(xiàn)場排除危險，撬落不穩(wěn)定的石塊，防止石塊振搗后脫落。噴射前應用高壓水對噴射混凝土進行清洗，以保證混凝土與巖石之間有足夠的黏結強度[3]。

4 超前大管棚施工

4.1 套拱施工工藝流程

套拱施工工藝流程為：測量放樣→開挖套拱環(huán)形槽→套拱基礎開挖→按設計安裝固定套拱內(nèi)鋼架→將孔口管定位固定在鋼架上→立套拱混凝土支撐鋼架→安裝套拱模板→澆注套拱混凝土→養(yǎng)生、拆模。

4.2 套拱施工

洞口反挖支護到明洞外輪廓線時，預留核心土，測量人員確定中心線拱頂?shù)母叨?、拱頂位置線和坡面橫向交叉線，然后在兩側拱頂位置開挖土體。在開挖的同時進行支護，當達到側墻底部高度后，修建砂漿拱基礎。施工結束后，在明暗隧道交界處搭設兩道Ⅰ22a型鋼鋼拱架，間距50 cm，每道鋼架使用拉桿張拉，避免傾倒。必要時，還要在拱頂拱腰坡面兩側打錨桿，將最前面一榀拱架焊在錨桿上拉緊。套拱設置在明洞輪廓線外，靠近隧道面施工。

4.3 管棚施工

在鋼支架上安裝直徑108 mm、長2 m的孔口導向鋼管，按照設計的大管棚間距安裝。在安裝過程中，要使用儀器仔細檢查中線，保證不會產(chǎn)生偏差，以確保導向良好?？卓诠軕盟嗉埢蚱渌麞|西堵住，防止泥漿流入孔口管中造成阻塞。使用鋼拉桿將人工支模頭板擰緊，外模用鐵絲拉在拱架的襯砌上，拱腰以下一側用斜掌支撐，然后澆筑C30混凝土，厚度為60 cm，將鋼支架和導管包裹好。完成套拱之后，噴C20混凝土，厚10 cm，將周圍仰坡面封閉，作為止?jié){墻。隧道管棚施工如圖2所示。

其一，導管加工。為使鋼管對接，鋼管兩端分別加工成公、母絲扣，長度為15 cm，牙距為5 mm，管壁加工間距為20 cm×20 cm的Φ10 mm注漿孔，梅花形排列，便于泥漿通過管壁孔向地層擴散。安裝同一孔導管時，應將4 m管和6 m管間隔裝入孔內(nèi)，并錯開相鄰兩孔的絲扣連接。

其二，測定孔位。使用全站儀準確測量鉆孔位置，并用紅漆在面上做標記。

其三，安裝導向管。為了將大管棚安裝在設計位置，鉆機應按設計角度鉆孔，鉆孔前應先將導管安裝好，保證鉆孔的方向正確。

其四，施鉆平臺的搭建。鉆井平臺按孔位自下而上進行，由兩側向中間用鋼管架搭設，頂部鋪木板。鉆機平臺要牢固，鉆機放在平臺上后，使用鋼絲繩固定好。

其五，鉆機就位。將鉆頭放在鉆井平臺上，將鉆桿的高度、傾角以及方位都調(diào)整好，然后將鉆頭固定在鉆井平臺上，保證牢固，對管線和接頭進行檢查，保證正確無誤。

其六，鉆孔。將鉆頭、鉆桿穿過導管，將標記的孔位對準孔中心，緩慢開鉆，注意孔的平直度，孔底偏差距離不能超過孔半徑。采用螺旋鉆桿三翼鉆頭，干鉆鉆進成孔。鉆孔為Φ89 mm;鉆孔平面誤差要低于50 mm;控制對孔斜時，要以導向管為導向;為使管道順利下入，成孔后應將孔清理干凈，并使孔穿過通道。

其七，大管棚的安裝。在安裝大管棚時，使用鉆機頂進，鋼管采用絲扣連接，用自由鉗轉動并擰緊，錯開相鄰兩孔鋼管的接頭。鋼管頂進施工過程中，傾角和方位應與鉆桿的傾角和方位保持一致。最好在鉆完一個孔后不要移動鉆機，立即將該孔的導管頂入孔內(nèi)。將導管安裝好之后，移動鉆機鉆下一個孔[4]。

其八，注漿施工。采用M10水泥砂漿注漿并連續(xù)灌漿，不能間斷。通過現(xiàn)場試驗，調(diào)整好水泥砂漿的灌漿參數(shù)。注漿達到預定壓力后，停止注漿，并關閉漿液截止閥，打開泄壓閥。當管道中的壓力降低到0時，關閉泄壓閥。同時，將吸漿管放入附近配制的清水中，及時啟動灌漿機對管道進行清洗。

4.4 明洞及洞門施工

開挖初期支護完成后，進行仰拱及仰拱回填施工。仰拱回填混凝土的強度達到設計要求之后，仰拱作業(yè)橋前移，模板臺車就位澆筑邊墻和拱部混凝土。施工過程中，對于洞門襯砌與洞口段襯砌，要采用同一材料整體澆筑。外模所采用的鋼模需要加固，保證牢固，避免振搗混凝土時出現(xiàn)跑模的問題，保證混凝土密實。內(nèi)模采用液壓鋼模襯砌臺車全斷面一次襯砌，外模及外支撐采用定制木模和鋼管支撐?；炷敛捎帽盟蜐仓?，使用插入式振搗器對混凝土進行振搗[5]。

5 結語

通過上述各項施工部署，可以發(fā)現(xiàn)隧道施工中洞口工程的重要性，洞口工程的成敗直接關系到后續(xù)施工的安全性。在洞口工程中，要從工程實際出發(fā)，采用合理的施工技術，以便獲得良好的施工效果。

參考文獻：

[1]尹鵬飛.高速公路隧道工程施工技術方法[J].低碳世界，2017（14）：192-193.

[2]左尚高.高速公路隧道工程施工技術應用研究[J].建筑工程技術與設計，2018（29）：1785.

[3]楊能羽，仇凡.公路隧道洞口工程施工技術探討[J].中國高新技術企業(yè)（中旬刊），2013（9）：94-95.

[4]黎顯江.隧道洞口工程施工技術[J].黑龍江交通科技，2017（1）：133-134.

[5]張輝高速公路隧道洞口工程施工技術[J].建筑工程技術與設計，2017（4）：122.