高速公路隧道施工技術(shù)研究

李發(fā)軍

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

高速公路隧道施工技術(shù)研究

李發(fā)軍

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

近年高速公路隧道的建筑規(guī)模迅速增加，它的施工技術(shù)相對較為復(fù)雜。著重從隧道施工技術(shù)的方案和預(yù)裂爆破方面進(jìn)行分析，為以后的隧道施工技術(shù)的研究提供依據(jù)。

高速公路隧道;施工技術(shù)

1 施工技術(shù)簡介

隧道質(zhì)量由工藝所決定，工藝質(zhì)量的好壞又由土石方開挖和開始階段的支護(hù)以及防排水渠道等諸多因素決定。尤為土石方的開挖質(zhì)量，而前期的支護(hù)和防排水渠道的工程質(zhì)量相比土石方開挖而言要好控制。土石方開挖的質(zhì)量主要是在于開挖處的鉆爆質(zhì)量，也就是說隧道的質(zhì)量在相當(dāng)大的程度上是關(guān)系到鉆爆的質(zhì)量。從專業(yè)的角度上來將，把鉆爆的方案中要采用預(yù)裂爆破還是光面爆破給確定下來，并掌握相應(yīng)爆破的技術(shù)和特點(diǎn)，便于很好的控制爆破質(zhì)量。

2 隧道施工

2.1 施工方法

2.2 鋼管樁施工

關(guān)鍵是就施工前存在在種種問題，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法與現(xiàn)代的臺階法相結(jié)合的施工方法去處理的。在半斷面的開挖時，用機(jī)械運(yùn)輸設(shè)備將渣土外運(yùn)，同時也可以在做好支護(hù)的前提下，采用人工開挖和在小機(jī)械的配合將渣土外運(yùn)。

3 確定隧道的施工技術(shù)方案

制作鋼管樁采用規(guī)格為89×4且管體下半部分有溢流孔的無縫鋼管，以便注漿施工。及時的清理施工現(xiàn)場的雜物，如果有透水，用臨時的排水系統(tǒng)進(jìn)行排水;在鉆機(jī)鉆孔完畢下管以后，注入超細(xì)的水泥單液漿，然后，對鋼管樁之間的土做輕型觸探試驗(yàn)。此外，利用施工場地現(xiàn)有條件，鋼筋在導(dǎo)坑里綁扎、關(guān)模以后，再用混凝土澆筑施工。

3.1 施工作業(yè)線布置

3.2 隧道開挖

根據(jù)設(shè)計結(jié)構(gòu)和工程地質(zhì)情況，采用中導(dǎo)洞先行的方法，在中導(dǎo)洞挖掘到40～50 m的時候用混凝土澆筑中墻。當(dāng)中墻的混凝土凝固強(qiáng)度達(dá)到70%以上的時候再進(jìn)左洞，按照10 cm控制右、左洞掌子面。經(jīng)監(jiān)控測量，圍巖變形基本穩(wěn)定后同時做左右洞二次模筑襯砌。一旦圍巖有過大的變形，在前期支護(hù)力不足的狀況下，應(yīng)及時的增強(qiáng)前期支護(hù)，還可以修改二次襯砌的設(shè)計方案提早制作模具澆筑混凝土。在進(jìn)、出口的地方分別建立了中導(dǎo)洞以及中墻和左右洞的開挖，二次模筑的襯砌，這樣有五道并行施工的作業(yè)流水線，從而加快了隧道施工進(jìn)度。

3.3 其他方面

在有圍巖的大洞隧道口的施工中，由于隧道的拱頂圍巖重量較大，肯定會造成不同程度的開裂和下沉現(xiàn)象。對右線地質(zhì)資料和左線施工情況做科學(xué)的分析后，發(fā)現(xiàn)隧道斜穿于溝心，且土質(zhì)松軟，此時地基不會有很強(qiáng)的承載力，并且因?yàn)閲鷰r自身沒有能力控制其形變，隧道的埋深又很淺無法形成自拱度，特要應(yīng)用合理辦法來做支護(hù)措施。

(1)施工供風(fēng)

已開挖隧道進(jìn)、出口的地方各增加空氣壓縮機(jī)站一處，并安裝上空氣壓縮機(jī)使之運(yùn)行正常，以確保隧道施工用風(fēng)。

(2)施工用水

在隧道出口的右側(cè)山腳下挖一個大集水池以備隧道施工用水;把山泉水用水泵抽上山頂?shù)募?，?jīng)過管道將水送到隧道出口處作為施工時候的生活用水。另外一種水源是需要把供電站水渠的水抽到山頂?shù)募兀缓笸ㄟ^管道將水送到隧道進(jìn)口，可供生活和隧道施工使用。另外，所使用的水必須要通過水質(zhì)檢驗(yàn)。

4 預(yù)裂爆破

(3)施工排水

出口處為下坡，在施工中產(chǎn)生的多余積水可以利用自然地理?xiàng)l件，使用管道把水排到隧道外。進(jìn)口處上坡，則需要挖積水，然后再用水泵把水抽送到隧道外。

5 背面排水和初砌柔性防水工程的安排

預(yù)裂爆破的技術(shù)要求：

(1)預(yù)裂面的開挖后不平整度不能大于15 cm。

(2)預(yù)裂縫要貫通且在有一定寬度。中等堅硬的巖石，裂縫寬度一般不能低于1.0 cm，堅硬巖石的裂縫寬度則要達(dá)到0.5 cm左右，但松軟巖石縫寬不低于1 cm的時候，減振效果并沒有顯著提高時，應(yīng)在現(xiàn)場多做幾次試驗(yàn)后總結(jié)預(yù)裂經(jīng)驗(yàn)。

(3)炮孔在預(yù)裂面上痕跡保留率應(yīng)高于80%，巖石不能有大的爆破裂縫。

根據(jù)預(yù)爆裂性質(zhì)，通過大量研究與試驗(yàn)得出：炮孔的直徑通常為50～200 mm，炮孔間距為炮孔孔徑的8～12倍，深孔適宜用大孔徑，堅硬巖石則采用小值。線裝藥安裝的密度通常為250～400 g/m，分散藥卷的間離則不大于50 cm，且要小于殉爆距離。

通常，注意孔底有較大的夾制作用，應(yīng)加強(qiáng)底部炸藥包，約為線裝炸藥密度的2～5倍，炸藥不要裝在距孔口1 m左右的地方，炮孔用粗砂填塞，填塞長度要合適，以免影響爆破效果。另外，石方開挖要盡可能在較大大斷面或者較大端面，且根據(jù)圍巖的特點(diǎn)多次研究、論證和做開挖試驗(yàn)洞，最終得出圍巖的預(yù)裂爆破方案。

(1)在防水層鋪設(shè)之前對前期支護(hù)檢查和相應(yīng)處理辦法

鋪掛防水層前要做好前期的支護(hù)噴射混泥土斷面的測量，對已噴射混凝土表面有存在凹凸不平的地方要再次噴射找平，確保排水系統(tǒng)連接是牢固密封的，排水管和引水管要有反濾層。修建深埋滲水溝，有保溫、透水效果好的回填材料，確保水溝四周無泥沙。

(2)安裝止水帶及對其的控制

施工的時候出現(xiàn)由澆筑襯砌防水混凝土造成的施工縫時，可用橡膠止水帶和塑料止水帶對處理。用鋼絲刷對已澆筑的襯砌混凝土面刷毛，然后把混凝土表面用高壓水沖洗干凈，確保有止水帶是固定的且止水帶接頭良好，止水帶的卡固件伸入兩端的混凝土里面，做好這些前期準(zhǔn)備后開始對隧道進(jìn)行二次襯砌澆筑。并做好日常的檢查工作，詳細(xì)記錄，一旦出現(xiàn)了問題，要馬上組織人員進(jìn)行返工或者是修補(bǔ)工作。

(3)防水層鋪好后的檢查和處理措施

防水層鋪設(shè)完成后，要仔細(xì)檢查防水層的鋪設(shè)和焊接質(zhì)量。第一，防水板表面無劃破、扎破和扯破;第二，防水層與噴射的混泥土緊密粘貼;最后還有進(jìn)行試壓，包括水壓或氣壓試驗(yàn)，無漏水或漏氣現(xiàn)象。在對鋪設(shè)好的防水層檢查中，如發(fā)現(xiàn)存在不符合要求的問題，需要進(jìn)行維修或者返工處理。

［1］王曉夢，孫永江.試論高速公路路基及隧道施工存在的問題［J］. 今日科苑，2010，(6)：177.

［2］梁路兵.工程談?wù)劰奋浕返淌┕けO(jiān)控技術(shù)分析［J］.科技資訊，2011，(12)：93.

［3］關(guān)寶樹.隧道工程施工要點(diǎn)集［M］.北京：人民交通出版社，2003.

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1008-3383(2012)06-0104-01

2012-04-26

李發(fā)軍(1977)-，男，貴州貴陽人，主要從事交通土建。