高速公路隧道施工技术探讨

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　　摘  要：随着我国经济的快速发展，各种基础设施建设越来越多，安全事故的发生概率也会越来越大，特别是公路隧道的建设，因此相关技术人员必须重视施工的质量。文章主要介绍了杭绍台高速公路大雷山隧道的施工方法，对主要工序作了详细的叙述，可作为浙江地区类似工程的参考。
　　关键词：隧道施工技术;锚杆;混凝土喷射
　　中图分类号：U415.6 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）09-0139-02
　　Abstract： With the rapid development of economy in our country， more and more kinds of infrastructure construction， the probability of safety accidents will be increasing， especially the construction of highway tunnels， so the relevant technical personnel must pay attention to the quality of construction. This paper mainly introduces the construction method of Daleishan tunnel of Hangzhou-Shaotai Expressway， and describes the main working procedure in detail， which can be used as a reference for similar projects in Zhejiang Province.
　　Keywords： tunnel construction technology; anchor rod; concrete shotcrete
　　引言
　　現在公路隧道日益增多，施工质量控制越来越重要。杭绍台高速公路工程台州段大雷山隧道为临海段控制性工程，为分离式双向四车道形式，起点桩号ZK141+650 （YK141+600），终点桩号ZK145+938（YK145+947），左线长4288m，右线长4347m。大雷山隧道采用分离式双洞单向双车道型式，隧道净宽11.00m，净高5.0m，左右洞中心间距约23m～46m。隧道施工困难，技术比较复杂，因此，本文对该项目的施工技术进行了一定的探讨。
　　1 洞口施工
　　测量确定开挖范围，判定其地质情况;若实际洞面横断面与设计地形基本相同，施作边仰坡坡顶天沟与截水沟，完善路基与洞口排水相结合。天沟和截水沟设于边、仰坡顶以外时应大于 5m，沟底坡度根可据地形情况设置，但大于3%，避免淤积;进行明洞边坡和洞口段开挖，开挖时成洞面保留核心土，核实实际地质和地基承载力与设计是否基本相符，相符则进行坡面喷锚防护;浇筑护拱基础混凝土，并施作护拱;隧道IV级以上围岩进洞90m要及时施作明洞衬砌，完成洞口工程。
　　2 隧道施工采用“新奥法”施工工艺
　　Ⅴ级围岩段施工遵循“管超前、严注浆、短开挖、强支护、勤测量、早封闭”的基本原则。大雷山隧道爆破采用光面爆破施工工艺，由挖掘机、自卸车以及装载机相配合实现无轨运输;SA5JQB的Ⅴ级围岩采用留核心土法施工;SA4JQ的Ⅳ围岩采用台阶法、SA3的Ⅲ级围岩采用全断面法[1]。
　　2.1 留核心土法开挖要点
　　（1）各部开挖时，周边轮廓应尽量圆顺，减小应力集中。（2）各部的底部高程应与钢架接头处一致。（3）每一步的开挖高度应根据地质情况确定。（4）开挖形成全断面时，应及时完成全断面初期支护闭合。（5）必须及时灌注二次衬砌。（6）下台阶左右两侧严禁同里程开挖，落底时，两侧应错开2m以上。
　　2.2 台阶法主要施工技术要点
　　上部断面架设工字钢架和格栅拱架时，宜施做扩大拱脚与锁脚锚杆，以防拱部变形;上下两个断面钢架应平顺连接，螺栓连接牢靠。围岩整体性较差时，应减弱下部开挖对上部围岩和支护的扰动，下部断面开挖两侧应交错进行，同时下部断面开挖应在上部断面喷射混凝土达到一定强度后进行。当围岩不稳定时循环进尺控制在1至1.5m，落底后立即施作初期支护。仰拱应及时施工，尽早闭合成环。下台阶左右两侧严禁同里开挖，落底时，两侧应错开3m以上。
　　3 锚杆施工技术
　　Ⅴ级围岩（SA5JQB）采用3.5m/根的Φ25 中空注浆锚杆，环向、纵向间距1.0×0.75m，梅花型布置;Ⅳ级围岩（SA4JQ）采用L=3.0m/根的Φ25 中空注浆锚杆，环向、纵向间距分别为1.0×1.0m，梅花型布置;Ⅲ级围岩（SA3）采用L=2.5m/根的Φ25中空注浆锚杆，环向、纵向间距分别为1.5×1.5m，梅花型布置;Ⅲg 采用L=3.0m/根的Φ25中空注浆锚杆，环向、纵向间距分别为1.0×1.2m，梅花型布置;车-Ⅲ采用L=3.0m/根的Φ25中空注浆锚杆，环向、纵向间距分别为0.8×1.2m，梅花型布置;紧-Ⅲ采用L=3.0m/根的Φ25中空注浆锚杆，环向、纵向间距分别为0.8×1.2m，梅花型布置。
　　3.1 施工方法及措施如下
　　画眼：开挖断面检查合格后，要求在岩面上画出本次锚杆孔位。并检查岩面有关松动的石块或初喷砼有无空壳，开裂现象，若有，需处理后方能施钻。钻孔：孔径φ38至45mm;开口偏差不大于5cm;方向偏差不大于2%;孔深长锚杆插入部分3至5cm。安装：将锚杆缓慢顶入距孔3至5cm 处。杆体插入后，及时用止浆塞堵塞孔口严密，并设置排气孔。注浆：注浆压力控制在0.5至2.0MPa，浆液缓慢注入，当排气孔有浆液流出时，关闭排气孔，稳压注入3至5 分钟后停止注浆[2]。 　　3.2 施工技术措施
　　（1）开挖后，立即检查围岩面和初喷砼，及时施作锚杆。
　　（2）锚杆原材料规格尺寸、锚杆孔位、孔深及布置符合设计要求，锚固浆采用早强水泥浆，并符合强度要求。孔位偏差小于5cm;钻孔保持孔口岩面平整，钻孔与岩面垂直;并避免与裂缝平行和裂缝内钻眼;钻孔深度及直径与杆体相匹配。锚杆杆体插入锚杆孔时，保持位置居中，水灰比符合设计要求，杆体露出的长度不应大于喷层厚度5cm;锚杆垫板与孔口砼紧贴;随时检查锚杆头的变形情况。
　　4 混凝土喷射技术
　　砼喷射机安装调试好后，料斗上安装振动筛，其筛孔10×10mm，避免大粒径骨料进入喷射机;用高压水冲洗干净受喷围岩面后即可开始喷射砼。喷射时，送风之前先打开计量泵（此时喷嘴朝下，避免速凝剂流入输送管），以免高压砼拌合物堵塞速凝剂环喷射孔;送风后调整风压，使之控制在0.45至0.7MPa，避免出现粗骨料脱落和回弹量增大情况。因此，按砼回弹量小，表面湿润易粘着两方面掌握。根据喷射仪表反馈的信息及时调整风压和计量泵，控制好速凝剂掺量。喷嘴与岩面的距离控制在60至120cm，喷射方向尽量与受喷面垂直，拱部以径向喷射。一次喷射厚度不大于10cm，若需喷第二层，应在前层混凝土终凝后进行。喷射作业应分片进行，按照先边后拱脚，后拱顶的顺序施工喷。喷前先找平受喷面的凹处，再将喷头成螺旋形缓慢均匀移动，每圈压前面半圈，绕圈直径约30cm，使砼层面平顺光滑。
　　5 仰拱与基础、防排水
　　（1）仰拱应整断面一次成型，不得左右半幅分次浇筑。仰拱、铺底施工时，为保证洞内临时交通通畅，采用栈桥。仰拱砼终凝2h后应进行养护，养护达到设计强度后方可通行。
　　（2）仰拱地基超挖部分应用相同等级混凝土或片石混凝土回填，不得用洞渣回填。每段仰拱混凝土浇筑前必须由测量人员按规定的密度放好仰拱混凝土面标高控制点，浇筑时严格按照标高控制点控制混凝土面标高。每段仰拱混凝土浇筑时必须连续浇筑完成，间隔时间符合规范要求，砼振捣密实，表面压实抹平，并按设计和规范要求设置和处理施工缝，为了保证仰拱顶面弧度，应制作仰拱顶面弧形模板。仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm。混凝土结构表面应密实平整。
　　（3）防水与排水
　　断层Fc32影响强烈（与线路相交于ZK142+015～ZK142+125、YK142+047～YK142+167处），地下水较丰富，施工时应加强防排水措施。施工时应加强超前预报，并加强支护、及时衬砌、加强防排水措施。断层Fc35影响强烈（与线路相交于ZK143+195～ZK143+665、YK143+245～YK143+705处），该段隧道埋深大，主要穿越断层破碎带，受其影响，围岩呈破碎状，地下水较复杂，节理密集发育，易于储存水，隧道施工开挖可能有淋雨状或涌泉状出水。施工中必须密切关系洞身内是否有未发现的新断层，做好地质超前预报工作。若施工碰到断层情况，必须按照“超前锚杆支护、短开挖、不（弱）爆破、强支护、快封闭、勤测量、速反馈”的施工原则，一旦掌子面地段发生不可控制涌水、涌泥险情，施工人员迅速有序撤离到安全地段，初期支护与围岩、防水层与初期支护、二次衬砌与防水层背后应确保密贴，以避免受力不均引起的应力集中。
　　a.洞内有大面积渗漏水和涌水时，在初期支护前，宜集中汇流引排。
　　b.铺设防水板前，应用初期支护检查台车检查隧道断面，确保二衬厚度。防水板宜采用专用台车铺设，台车可与初期支护检查台车合并制作安装;防水板吊环间距应根据其铺挂松弛率确定，防水板铺挂应预留1.2的富余量;防水板拼接应采用熱合双缝焊接。应采用有效措施确保止水带、止水条位置准确，固定牢固。
　　c.排水管路连接应采用变径三通方式连接;纵向排水管应按设计高程固定，并使用土工布包裹。
　　d.排水系统应按段落进行通水试验，发现积水、漏水应及时处理。
　　隧道工程在公路工程中的广泛应用，对公路建设的发展极为有利，但是因为这项工程干扰因素多、作业空间有限、地质条件复杂、施工地点变化性强等，需要立足于工程的实际情况，把合理的施工方案和技术控制措施制定出来，落实下去，统筹考虑，以顺利开展隧道施工，加强管控，并使其施工质量得到保证。本文可为浙江山区隧道做参考价值。
　　参考文献：
　　[1]朱静.高速公路隧道施工技术探讨[J].中国公路，2017（23）：120-121.
　　[2]林鹏顶.罗江隧道爆破和支护施工技术[J].科技情报开发与经济，2007（08）：275-277.
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