路海軍

（山西晉通公路工程監(jiān)理有限公司，山西晉城 048026）

1 連拱隧道的發(fā)展及特點(diǎn)

連拱隧道的主要特點(diǎn)是淺埋、偏壓、大斷面、大跨度等，應(yīng)用于圍巖條件較差的隧道施工中可以產(chǎn)生較好的效果。該隧道形式與單洞隧道的主要差異是其存在中墻結(jié)構(gòu)，這是對整個隧道施工效果產(chǎn)生直接影響的部分。中墻結(jié)構(gòu)為上、下結(jié)構(gòu)提供共同的受力點(diǎn)，并且也可以作為上、下結(jié)構(gòu)襯砌的連接點(diǎn)。因此，在當(dāng)前的施工中，主要是采用布置中導(dǎo)洞的方式進(jìn)行超前開挖施工，并進(jìn)行中墻澆筑施工，為后續(xù)支護(hù)結(jié)構(gòu)的施工提供基礎(chǔ)，達(dá)到承載性能的要求。通常而言，在導(dǎo)洞與中墻混凝土施工完成后，正洞開挖應(yīng)采用大跨度隧道施工方式進(jìn)行，以確保結(jié)構(gòu)性能合格。

連拱隧道的施工過程比較復(fù)雜，我國目前以三導(dǎo)洞施工方式為主，中隔墻在導(dǎo)洞內(nèi)布置有居中、偏向一側(cè)這兩種方式。此外，公路隧道建設(shè)中，還有分片式、城市鐵路特殊導(dǎo)洞等施工方式[1]。

2 工程概況

某高速公路隧道施工長度為249m，深度為83.8m。周邊分布著149m 高的圍巖，在施工階段及投入運(yùn)營后，不會發(fā)生脫落的問題。隧道周邊地勢起伏變化，斜坡較為穩(wěn)定。

3 連拱隧道施工工藝流程

3.1 開挖Ⅳ級圍巖導(dǎo)洞

考慮到項目具體情況，選擇合適開挖方法，主要是如下三種：

第一種，開挖中導(dǎo)洞上部臺階，要求符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。第二種，在中導(dǎo)洞下部進(jìn)行臺階開挖施工，同時采用臨時支護(hù)方式施工。第三種，以50m 間距交錯設(shè)置，有序組織開挖施工，要求達(dá)到支護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。分析上述方法，在初期階段應(yīng)明確具體的開挖長度、支撐性能，以滿足工程要求[2]。

現(xiàn)場開挖施工環(huán)節(jié)，一般會選擇全斷面開挖或者交錯開挖的方式，需要全面做好臨時支護(hù)施工，滿足爆破施工的要求。此外，應(yīng)加強(qiáng)開挖尺寸控制，要求達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 中隔墻施工操作

3.2.1 中隔墻施工方法

中導(dǎo)洞施工后，應(yīng)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)要求，加強(qiáng)現(xiàn)場處理。為了使各部分的性能合格，在材料運(yùn)輸階段即應(yīng)加強(qiáng)管理和控制。此次隧道項目施工中，應(yīng)用了倒退施工方式，這是提高隔墻穩(wěn)定性的關(guān)鍵。在澆筑工作完成后，組織人員全面檢查澆筑效果，查看是否符合技術(shù)要求。

3.2.2 中隔墻施工的關(guān)鍵點(diǎn)

在中隔墻施工前，需要做好中線復(fù)測工作。同時，將現(xiàn)場積水清理干凈，預(yù)防發(fā)生下沉。加強(qiáng)錨桿施工操作的管控，防止出現(xiàn)不穩(wěn)定的問題。中隔墻內(nèi)的施工縫會對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生影響，所以應(yīng)進(jìn)行鑿毛處理，以提升結(jié)構(gòu)的總體性能。中隔墻施工時，應(yīng)采用符合要求的拉桿進(jìn)行固定；同時，在內(nèi)部設(shè)置1.5m 的橫向支撐機(jī)構(gòu)，預(yù)防在施工時發(fā)生位移。中隔墻的結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土為主，因其基礎(chǔ)斷面尺寸較大，考慮到立面角度的問題，應(yīng)合理確定角度及尺寸，以提高結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。頂面澆筑環(huán)節(jié)，使用42.5mm 的注漿導(dǎo)管間距進(jìn)行注漿施工?？紤]到該項目主體支撐結(jié)構(gòu)連接性能的要求，中隔墻應(yīng)確保穩(wěn)定。在間距符合要求后，加強(qiáng)偏壓處理，因?yàn)楸骗h(huán)節(jié)會產(chǎn)生很大的震動，可能造成中隔墻結(jié)構(gòu)損壞?；诖耍F(xiàn)場技術(shù)人員應(yīng)落實(shí)周邊支護(hù)檢測分析，并選擇合適的施工工藝開展偏壓處理，保證后續(xù)回填施工順利進(jìn)行。

3.3 開挖主洞

根據(jù)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的要求，分析確定施工技術(shù)規(guī)范。在開挖作業(yè)環(huán)節(jié)，可以應(yīng)用臺階法進(jìn)行施工。在開挖工作全部完成后，應(yīng)落實(shí)導(dǎo)洞支立施工，從而形成封閉空間。為了確保項目施工符合要求，洞口開挖處理極為重要。

第一，使用新奧法可以消除暗洞沉積的問題，通常應(yīng)用復(fù)合支護(hù)方式進(jìn)行施工。

第二，圍巖隧道開挖施工應(yīng)按照下述步驟進(jìn)行：一是開挖中導(dǎo)洞臺階，并選擇合適支護(hù)方式。二是開挖中導(dǎo)洞下臺階，現(xiàn)場設(shè)置臨時支護(hù)。三是中導(dǎo)洞全部開挖完成后，及時進(jìn)行強(qiáng)度處理。在墻體質(zhì)量合格后，進(jìn)行后續(xù)環(huán)節(jié)的回填施工。四是按照50m 間距交錯設(shè)置，并落實(shí)下一階段的導(dǎo)洞開挖施工。同時，加強(qiáng)現(xiàn)場施工支護(hù)處理，保證回填穩(wěn)定性合格。五是圍巖周邊開挖施工中，需要從左到右交錯設(shè)置支架、鋼架。六是交錯設(shè)置必須嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為后續(xù)支護(hù)施工提供基礎(chǔ)。七是拆除臨時支護(hù)。仰拱混凝土施工作業(yè)中，應(yīng)落實(shí)二次操作施工步驟。

第三，圍巖隧道施工流程如下：一是中導(dǎo)洞施工開始后，應(yīng)進(jìn)行初期支護(hù)施工。二是中導(dǎo)洞開挖工作結(jié)束后，需要落實(shí)補(bǔ)強(qiáng)處理，然后是注漿施工。三是開挖根據(jù)50m 的間距實(shí)施，加強(qiáng)支護(hù)處理。四是中導(dǎo)洞回填以及臨時支撐按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。五是以交錯方式開挖臺階。六是拆除臨時支護(hù)。七是仰拱混凝土澆筑。八是制作防水結(jié)構(gòu)。需要注意的是，在施工環(huán)節(jié)要嚴(yán)格按照工藝規(guī)范開展作業(yè)，針對存在施工異?；蛸|(zhì)量問題的地方，要及時糾正，保證隧道的質(zhì)量以及安全性[3]。

3.4 初期支護(hù)操作

根據(jù)現(xiàn)場需要，使用符合要求的鋼筋網(wǎng)以及鋼架結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，且在現(xiàn)場進(jìn)行混凝土的噴射作業(yè)，以增強(qiáng)結(jié)構(gòu)受力性能，達(dá)到承載性能的要求。對于此次工程項目而言，選擇合適的混凝土型號，并加強(qiáng)鋼筋材料的質(zhì)量管理，對項目施工總體水平的提升有著重要的意義（初期支護(hù)效果見圖1）。

圖1 初期支護(hù)效果圖

3.5 二次襯砌

部分圍巖的壓力較大，所以在執(zhí)行設(shè)計方案時也要考慮現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整，選擇最佳的施工工藝，以滿足項目建設(shè)的要求。同時，對于現(xiàn)場敏感部位要有充分的了解，合理處理敏感部位結(jié)構(gòu)，以達(dá)到澆筑施工要求[4]。

4 加強(qiáng)隧道工程施工管理的措施

4.1 加強(qiáng)地質(zhì)超前預(yù)報

對于隧道工程項目而言，進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報可以及時發(fā)現(xiàn)地質(zhì)危害，便于采取必要的處理措施。目前主要包含如下預(yù)報方式：一是超前導(dǎo)坑法；二是正洞地質(zhì)掃描法（模型圖見圖2）；三是水平超前探孔法；四是聲波測試法；五是紅外探水法；六是電磁波法；七是彈性波法。綜合分析各種方法的優(yōu)劣，發(fā)現(xiàn)超前導(dǎo)坑法建設(shè)成本較高，而且在地質(zhì)復(fù)雜的區(qū)域內(nèi)準(zhǔn)確度較差。正洞地質(zhì)掃描法受隧道夾角影響較大，如果存在前傾的情況，容易導(dǎo)致地質(zhì)報告數(shù)據(jù)精度較差。水平超前探孔法對于復(fù)雜地質(zhì)條件的應(yīng)用效果不理想，難以達(dá)到正常的使用標(biāo)準(zhǔn)。電磁波法存在較多的干擾因素，尤其是無法準(zhǔn)確探測異常情況。其他預(yù)報方式也存在一些局限和不足。因此，應(yīng)結(jié)合工程設(shè)計方案和現(xiàn)場實(shí)際情況，合理選用最佳的超前地質(zhì)預(yù)報方法。

圖2 正洞地質(zhì)掃描三維信息模型

4.2 創(chuàng)建高效的信息化管理體系

隧道工程建設(shè)現(xiàn)場施工過程復(fù)雜，且存在較多的影響因素，尤其是在不良地質(zhì)條件下，此類問題更為嚴(yán)重，而且項目資金投入多，技術(shù)要求高，還存在多種專業(yè)同時進(jìn)行作業(yè)的情況，容易相互干擾，所以必須加強(qiáng)現(xiàn)場施工管理。施工單位創(chuàng)建高效的信息化管理體系，采取動態(tài)化控制措施，發(fā)揮先進(jìn)信息技術(shù)的優(yōu)勢，有助于更好地掌握現(xiàn)場施工情況，采取有針對性的、科學(xué)合理的處理措施，消除不良地質(zhì)條件的影響，為整個項目施工創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)條件，保證隧道施工順利實(shí)施。

4.3 強(qiáng)化施工現(xiàn)場質(zhì)量管理

對于隧道工程建設(shè)而言，加強(qiáng)施工現(xiàn)場質(zhì)量管理起到極為重要的作用。

第一，建立健全項目施工管理體系，設(shè)置項目經(jīng)理，明確管理責(zé)任，劃分工作區(qū)域，每個部分都有專人負(fù)責(zé)落實(shí)質(zhì)量管控措施。如果發(fā)現(xiàn)存在施工質(zhì)量問題，則及時追究相關(guān)單位和人員的責(zé)任，以提高現(xiàn)場施工管理人員的工作積極性，確保施工管理有效落實(shí)。

第二，原材料采購人員必須具備較高的專業(yè)素質(zhì)和良好的職業(yè)道德。原材料必須有出廠合格證明，并且落實(shí)采購管控措施，保證原材料質(zhì)量合格。

第三，引入先進(jìn)的質(zhì)量檢測技術(shù)及設(shè)備，加強(qiáng)檢測人員的培訓(xùn)和教育，根據(jù)不同原材料選擇合適的檢測方法，并且落實(shí)檢測管控措施，確保原材料性能滿足施工要求?？傊?，隧道施工要加強(qiáng)全面管理，落實(shí)現(xiàn)場質(zhì)量管控措施，確保每個環(huán)節(jié)都符合工程施工要求[5]。

4.4 加強(qiáng)隧道施工的安全管理

對于隧道工程建設(shè)而言，安全事故的發(fā)生概率偏高，所以加強(qiáng)現(xiàn)場施工安全管理有著極為重要的意義。

第一，設(shè)置施工安全生產(chǎn)責(zé)任制，全面落實(shí)安全生產(chǎn)責(zé)任，并且形成完善的安全監(jiān)督管理體系，各個部門相互配合，落實(shí)隧道工程現(xiàn)場施工安全管理措施，在安全管理中發(fā)揮出應(yīng)有的作用，切實(shí)提升安全管理水平。

第二，全面落實(shí)隧道施工管理工作，加強(qiáng)現(xiàn)場施工安全管理，每項工作都必須嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，保證安全管理工作有序落實(shí)，禁止存在違章作業(yè)等情況。如果現(xiàn)場發(fā)生安全事故，應(yīng)該及時找到相關(guān)責(zé)任人，并且落實(shí)懲罰處理措施，有效地預(yù)防安全事故的發(fā)生。

第三，根據(jù)隧道工程施工需要，建設(shè)完善的應(yīng)急管理及救援體系。加強(qiáng)相關(guān)人員的應(yīng)急處理措施培訓(xùn)，掌握應(yīng)急處理手段，萬一發(fā)生安全事故，也能盡快采取合理的應(yīng)對措施，保證施工人員的人身安全，也能減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，為隧道工程順利建設(shè)夯實(shí)基礎(chǔ)。

5 結(jié)語

綜上所述，在連拱隧道施工工藝應(yīng)用中，中隔墻的處理極為重要，關(guān)系到工程的質(zhì)量和穩(wěn)定性，所以應(yīng)加強(qiáng)該結(jié)構(gòu)的管理與控制，分析了解影響因素，從而提高施工效果。而且，在現(xiàn)場施工之前，必須加強(qiáng)地質(zhì)條件分析，制定切實(shí)可行的施工方案和工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，為工程施工起到良好的指導(dǎo)作用。