梁小威

（甘肅省交通工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 甘肅 蘭州 730000）

0 引言

在公路工程施工中，經(jīng)常會(huì)遇到需要穿越山體的情況，若繞過(guò)山體，則會(huì)延長(zhǎng)公路里程，增加成本，因此通常會(huì)采用隧道形式穿越山體。但在一些山嶺地區(qū)，受到地形的限制，分幅展線難度比較大，此時(shí)可采用小凈距公路隧道的形式，可有效簡(jiǎn)化施工工序，縮短施工工期，降低工程造價(jià)。小凈距隧道是目前公路隧道常見(jiàn)的形式，這類(lèi)隧道優(yōu)勢(shì)明顯，但施工難度較大，且對(duì)各道工序之間的銜接性有很高的要求，需要加強(qiáng)對(duì)每個(gè)細(xì)節(jié)的把控，提升施工質(zhì)量，才能發(fā)揮出小凈距公路隧道的優(yōu)勢(shì)和作用。本文僅就小凈距公路隧道工程施工技術(shù)進(jìn)行探討。

1 工程概述

某小凈距公路隧道工程左線長(zhǎng)度為260.4m，其中Ⅳ級(jí)圍巖的長(zhǎng)度為120.3m，Ⅱ級(jí)圍巖的長(zhǎng)度為140.1m；右線長(zhǎng)度為264.8m，其中Ⅳ級(jí)圍巖的長(zhǎng)度為131.3m，Ⅱ級(jí)圍巖的長(zhǎng)度為133.5m。左右線分離布置，最小的凈距為18m，隧道設(shè)計(jì)縱坡為-2.44%。隧道洞身段圍巖以殘積亞黏土和花崗巖為主，地下水的埋深在2～4m之間。

2 小凈距公路隧道工程的特點(diǎn)

小凈距公路隧道工程指的是上下行雙洞隧道之間的凈距比較小，難以滿足分離式獨(dú)立雙洞的最小凈距，無(wú)法按照獨(dú)立雙洞的施工方法和措施開(kāi)展隧道工。就案例工程而言，左線和右線之間的最小凈距為18m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1.5倍隧道開(kāi)挖斷面的寬度，屬于典型的小凈距隧道 工程。由于凈距比較小，在雙洞施工時(shí)相互之間必然存在一定的影響，因此，小凈距公路隧道工程不適合于長(zhǎng)隧道或超長(zhǎng)隧道。小凈距公路隧道工程的特點(diǎn)決定了非常適用于山嶺地區(qū)，或者是受到地形的影響分幅展線困難的區(qū)域，相比于常規(guī)的分離式隧道工程，小凈距公路隧道工程兩端接線的長(zhǎng)度大幅度縮小，可簡(jiǎn)化施工工序，提升施工效率，縮短施工工期，降低工程造價(jià)。

3 小凈距公路隧道工程施工要點(diǎn)

3.1 洞口施工

洞口施工質(zhì)量直接關(guān)系到小凈距公路隧道施工的成敗以及后續(xù)各道工序能否順利開(kāi)展，洞口施工涉及到的內(nèi)容包括截水溝施工、土石方開(kāi)挖、邊坡防護(hù)等。

3.1.1 截水溝施工

截水溝施工的主要目的是降低地表水對(duì)隧道洞口開(kāi)挖造成影響，將地表水及時(shí)排放到洞口施工范圍之外，以免在地表水的侵蝕下洞口邊坡巖土發(fā)生松動(dòng)引發(fā)滑坡問(wèn)題。該工程在距離隧道洞口邊線約5m的范圍之外開(kāi)挖截水溝，防止山坡上順流而下的地表水沖洗已經(jīng)開(kāi)挖的坡面，影響施工的安全性和質(zhì)量。截水溝施工采用人工開(kāi)挖的方法，并用7.5#漿砌片石進(jìn)行砌筑，截水溝的橫斷面為梯形，溝底寬度控制在0.6m 左右，深度不應(yīng)低于0.6m。

3.1.2 洞口土石方開(kāi)挖施工

為保證洞口土石方開(kāi)挖能夠順利進(jìn)行，采取如下施工流程：

（1）將影響洞口土石方開(kāi)挖地表上的草木、植被、危石等清理干凈；

（2）按照小凈距公路隧道工程設(shè)計(jì)圖紙對(duì)坡度的要求進(jìn)行測(cè)量放線，尤其是需要利用經(jīng)緯儀和全站儀精確確定出邊坡和仰坡開(kāi)挖的輪廓線作為正式開(kāi)挖的標(biāo)準(zhǔn)線；

（3）引導(dǎo)履帶式挖掘機(jī)進(jìn)入到洞口土方開(kāi)挖施工現(xiàn)場(chǎng)，并修筑渣土運(yùn)輸車(chē)輛能夠順利進(jìn)出的通道；

（4）對(duì)殘積亞黏土采用挖掘機(jī)直接開(kāi)挖，按照從上到下的順序進(jìn)行刷坡，采用自卸式裝載汽車(chē)運(yùn)輸渣土。對(duì)花崗巖選擇爆破法開(kāi)挖，為提升爆破效果，選擇了光面爆破技術(shù)，通過(guò)試爆確定最佳的爆破參數(shù)，在保證爆破效果的基礎(chǔ)上，降低爆破振速對(duì)隧道坡體造成的不良影響；

（5）將坡面上的浮泥、渣土、危石等清理干凈，修整處理坡面上存在的凹凸不平位置[1]。

3.1.3 洞口邊坡和仰坡防護(hù)施工

該工程在坡面防護(hù)中，為提升防護(hù)效果，采用混凝土噴錨技術(shù)，通過(guò)測(cè)量放線確定每根錨桿安裝的位置，再用鉆孔設(shè)備進(jìn)行鉆孔，清孔后插入Ф22錨桿，控制錨桿防護(hù)長(zhǎng)度不低于3.5m，排距控制在1.5m左右，錨桿施工結(jié)束后，掛上直徑為6.5mm，網(wǎng)孔間距為30cm×30cm 的鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)和錨桿端部之間通過(guò)焊接的方法連接成一個(gè)整體，然后再用濕噴法噴射C20混凝土，噴射厚度不小于10cm，保證鋼筋網(wǎng)和錨桿端頭能夠全部被混凝土覆蓋，并及時(shí)養(yǎng)護(hù)，以防出現(xiàn)裂縫。

3.2 洞身開(kāi)挖和出渣

由于該工程圍巖等級(jí)強(qiáng)度不同，為保證隧道洞身開(kāi)挖的安全性和質(zhì)量，需要結(jié)合圍巖等級(jí)采取合適的開(kāi)挖施工技術(shù)。比如：在進(jìn)行Ⅱ級(jí)圍巖段隧道施工中采取CD法開(kāi)挖，開(kāi)挖示意圖如圖1所示。

圖1 CD法開(kāi)挖示意圖

按照測(cè)量放線的結(jié)果，選擇銑挖機(jī)進(jìn)行開(kāi)挖操作，遇到巖石體時(shí)利用劈石機(jī)開(kāi)挖，以提升開(kāi)挖效率。在開(kāi)挖Ⅳ級(jí)圍巖段時(shí)可選擇CRD法，通過(guò)銑挖機(jī)開(kāi)挖，遇到質(zhì)地比較松軟的軟土層時(shí)，可用小型挖掘機(jī)開(kāi)挖，挖除的渣土通過(guò)裝載機(jī)運(yùn)輸?shù)剿淼劳?，集中堆放于指定的位置?/p>

3.3 初期支護(hù)施工

為保證小凈距隧道開(kāi)挖完成后，能夠盡快形成一個(gè)封閉的支護(hù)體系，該工程在隧道初期支護(hù)中，采用了格柵鋼架聯(lián)合濕噴混凝土的方法，取得了良好效果的支護(hù)效果。

格柵鋼架可在加工廠按照設(shè)計(jì)圖紙加工成型，通過(guò)運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)輸?shù)剿淼乐羞M(jìn)行安裝，在正式安裝前，需要先進(jìn)行試拼裝，以確定安裝參數(shù)，調(diào)整安裝誤差，保證格柵鋼架能夠和隧道圍巖之間實(shí)現(xiàn)緊密貼合。保證格柵鋼架在平放時(shí)平面的翹曲不超過(guò)±2cm。在正式安裝時(shí)，需由專(zhuān)業(yè)的測(cè)量放線人員，利用先進(jìn)的測(cè)量設(shè)備，進(jìn)行測(cè)量放線，通過(guò)測(cè)量結(jié)果來(lái)指導(dǎo)格柵鋼架安裝，以保證安裝的精度和質(zhì)量[2]。

該工程鋼筋網(wǎng)選擇用6.5mm的鋼筋制作而成，為方便施工，按照圍巖等級(jí)的不同，制作成大小合適的網(wǎng)片，網(wǎng)片可在鋼筋加工廠進(jìn)行集中加工，然后運(yùn)輸?shù)剿淼纼?nèi)部進(jìn)行人工安裝，按照測(cè)量放線的標(biāo)準(zhǔn)和位置逐片安裝鋼筋網(wǎng)，鋼筋網(wǎng)片搭接長(zhǎng)度不能低于20cm，通過(guò)焊接的方法連接到一起。

格柵鋼架和網(wǎng)片施工完成后，及時(shí)噴射混凝土完成封閉，充分利用圍巖自身的自穩(wěn)能力來(lái)提升隧道整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。在混凝土噴射時(shí)采用了AL-285型混凝土噴射機(jī)分片噴射分層噴射。邊墻每層噴射厚度控制在3～4cm之間，拱部每層噴射厚度控制在2.5～3cm之間，需要等前一層噴射的混凝土完成終凝后再進(jìn)行后一層噴射，為減少混凝土回彈量，噴嘴和受?chē)娒嬉M量保持垂直，距離控制在60～100cm之間，混凝土噴射壓力控制在0.15～0.2MPa之間。

3.4 仰拱以及仰拱填充施工

仰拱填充質(zhì)量對(duì)隧道施工質(zhì)量和安全性有很大影響，因此，隧道掌子面開(kāi)挖完成后，要及時(shí)進(jìn)行仰拱填充施工。該工程在進(jìn)行仰拱以及仰拱填充施工中可采取以下工藝：先對(duì)中間位置的仰拱進(jìn)行填充施工，再進(jìn)行仰拱施工[3]。采用此種施工方法，可有效降低施工難度，提升仰拱填充的密實(shí)性和穩(wěn)定性，而且可很好地解決混凝土灌注時(shí)出現(xiàn)的模板上浮問(wèn)題，保證施工質(zhì)量。該工程仰拱填充材料為混凝土，混凝土可在隧道外拌和，通過(guò)罐車(chē)運(yùn)輸?shù)窖龉笆┕の恢萌缓蟊盟偷窖龉疤畛湮恢?，邊泵送混凝土，邊用插入式振搗器進(jìn)行振搗，以提升仰拱填充的密實(shí)度。

3.5 拱墻襯砌施工

當(dāng)隧道圍巖初期支護(hù)完成，并且具有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性后，及時(shí)開(kāi)展拱墻襯砌施工，該工程在拱墻襯砌施工中，采用了10m 模板臺(tái)車(chē)進(jìn)行襯砌施工，臺(tái)車(chē)示意圖如圖2所示。

圖2 10m模板臺(tái)車(chē)示意圖

混凝土泵送入模，但需要在隧道頂部提前預(yù)留出壓漿管，兼作排氣管，以實(shí)現(xiàn)混凝土和隧道緊密貼合。在拱墻混凝土施工中，鋼筋在隧道外下料加工彎制成型后運(yùn)輸?shù)剿淼纼?nèi)部，在鋼筋作業(yè)平臺(tái)上布設(shè)和綁扎鋼筋[4]?；炷翝仓螅皶r(shí)振搗和養(yǎng)護(hù)，在脫模前，需要對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行檢測(cè)，保證混凝土強(qiáng)度后，才能開(kāi)展脫模操作，脫模后及灑水養(yǎng)護(hù)，控制養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于14d。

若隧道圍巖位移速率低于0.1～0.2mm/d，可認(rèn)為圍巖變形已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，可進(jìn)行二次襯砌施工；若隧道圍巖位移速率超過(guò)0.2mm/d，表示變形依然在持續(xù)，為保證施工的安全性，可提前開(kāi)展二次襯砌，提升鋼筋布設(shè)的密度和混凝土的強(qiáng)度，以形成一個(gè)穩(wěn)定的圍巖支護(hù)體系。在進(jìn)行隧道拱部混凝土襯砌施工中，為防止發(fā)生密實(shí)度不足和空洞問(wèn)題，可采取以下措施：

（1）分層澆筑。利用臺(tái)架上的窗口進(jìn)行混凝土分層澆筑，控制混凝土下落的自由度在2m以下，若必須超過(guò)2m，需要借助溜槽施工，以控制混凝土離析問(wèn)題。

（2）選擇合適的封頂工藝。當(dāng)混凝土澆筑面快要接近隧道頂部時(shí)，為保證空氣能夠全部排出，需要在堵頭的最上端提前預(yù)留2個(gè)圓孔，作為排氣管安裝位置，排氣管的一端需要深入到混凝土倉(cāng)內(nèi)，并盡量靠上，當(dāng)有離析水、稀漿從排氣管中溢出時(shí)，表明倉(cāng)內(nèi)混凝土澆筑已滿，可停止混凝土澆筑。

（3）充分振搗，以免混凝土澆筑后發(fā)生離析問(wèn)題，影響混凝土的強(qiáng)度和密實(shí)度。

3.6 防水層施工技術(shù)

該工程地下水的埋深在2～4m之間，因此，為保證施工質(zhì)量和安全性，需要采用有效的防水層施工技術(shù)，防水板要采用防水性能比較好的單面自粘性防水板，按照設(shè)計(jì)圖紙的要求和規(guī)定，通過(guò)測(cè)量放線的方法，確定好防水板安裝的位置、邊線。為保證防水效果，在防水板鋪貼前，需要對(duì)基層進(jìn)行處理，保證基層面具有良好的平整性，且不能存在積水。防水板一次鋪設(shè)的長(zhǎng)度需要按照隧道結(jié)構(gòu)斷面的大小進(jìn)行合理選擇?？梢园凑帐┕す?jié)段的長(zhǎng)度進(jìn)行合理確定，先試鋪調(diào)整，以確定最佳的鋪設(shè)參數(shù)[5]。在開(kāi)始下一節(jié)段施工前，防水層連接部位需要加強(qiáng)保護(hù)。施工縫和變形縫是隧道防水施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)，為提升隧道防水施工效果，可采取以下施工技術(shù)：

（1）施工縫防水：在隧道施工中由于隧道長(zhǎng)度長(zhǎng)，一次施工難以完成，因此施工縫是必然存在的。施工縫是易發(fā)生滲漏水的環(huán)節(jié)，其防水施工效果對(duì)隧道整體防水質(zhì)量有很大影響，因此，必須把控好施工縫防水質(zhì)量。該工程在施工縫防水施工中，采用了安裝止水條的方法，取得了良好效果，在止水條安裝中，要做到居中、平順、牢固，利用氯丁膠進(jìn)行粘貼，接頭位置要用氯丁膠斜面粘貼緊密。

（2）變形縫防水施工：變形縫施工如圖3所示。

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，確定止水帶布設(shè)的位置，為提升止水效果，該工程采用了橡膠止水條。在實(shí)際施工中難以全條安裝，通常是先安裝一端，澆筑上混凝土后，再安裝另一端，但在混凝土澆筑中，需要加強(qiáng)對(duì)另一端的保護(hù)，以免被污染，影響防水效果?；炷粱嬷暇鶆蛲克⒁粚诱辰Y(jié)劑，用于固定瀝青木絲板[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，小凈距公路隧道工程施工雖然在施工成本、施工速度等方面有很多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際施工中存在很多重點(diǎn)和難點(diǎn)，任何一個(gè)細(xì)節(jié)把控不當(dāng)，都會(huì)影響最終的施工質(zhì)量。因此，在小凈距公路隧道工程施工中，需要結(jié)合工程的特點(diǎn)，以及隧道圍巖情況，選擇合適的施工技術(shù)，并對(duì)施工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格控制，才能保證施工質(zhì)量，創(chuàng)建出高質(zhì)量的小凈距公路隧道工程。