淺析大斷面公路隧道施工技術(shù)

李興磊

摘 要：隨著盾構(gòu)法施工技術(shù)得到應(yīng)用與普及，在大斷面公路的隧道工程施工管理上，盾構(gòu)法施工技術(shù)同樣發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，其是將來隧道施工管理發(fā)展的必然趨勢。所以必須高度重視大斷面公路的隧道工程盾構(gòu)法施工技術(shù)管理，不斷提升盾構(gòu)法施工技術(shù)的應(yīng)用水平，有效促進(jìn)實現(xiàn)現(xiàn)代化、高效化的隧道施工技術(shù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：大斷面公路 隧道工程 盾構(gòu)法 施工技術(shù)

中圖分類號：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）04（a）-0018-02

Abstract： With the application and popularization of shield construction technology， the construction technology of shield tunneling is also playing an important role in the construction management of tunnel construction in large section highway， which is the inevitable trend of future tunnel construction management. Therefore， we must attach great importance to the construction of the shield tunneling technology of the large cross-section highway tunnel construction technology， and continuously improve the application level of the shield construction technology， and effectively promote the development of modern and efficient tunnel construction technology.

Key Words：Large section highway；Tunnel engineering；Shield method；Construction technology

由于社會與科學(xué)設(shè)計技術(shù)水平不斷提升，各種隧道施工技術(shù)不斷發(fā)展，隧道盾構(gòu)法施工技術(shù)以其高效、實用的優(yōu)勢受到廣泛應(yīng)用，在保證良好的施工質(zhì)量的同時實現(xiàn)高效的技術(shù)，特別是在大斷面公路的隧道工程中，對盾構(gòu)法施工的要求不斷提升，傳統(tǒng)落后的施工技術(shù)已經(jīng)難以實現(xiàn)現(xiàn)代隧道施工的需求。所以，在大斷面公路的隧道工程中，強(qiáng)化盾構(gòu)法施工技術(shù)應(yīng)用的要求至關(guān)重要。由此可見，在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，大斷面公路的隧道工程盾構(gòu)法施工技術(shù)具有巨大的意義與價值。該文主要針對大斷面公路的隧道工程盾構(gòu)法施工應(yīng)用情況，結(jié)合某大斷面公路的隧道工程實例，從施工難點、應(yīng)對措施、施工實施要點、實施效果等方面對大斷面公路的隧道工程盾構(gòu)法施工技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了研究。

1 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)難點和應(yīng)對措施

1.1 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工難點

作業(yè)期間，盾構(gòu)隧道進(jìn)洞施工時便出現(xiàn)了3次這類情況，雖然實施了搶修與封堵處理，依然給附近環(huán)境帶來了不利影響。當(dāng)出現(xiàn)過凍時，盾構(gòu)機(jī)掘進(jìn)效率下降，造成的頂力與扭矩將會使盾構(gòu)面臨更大阻礙，再者由于此時的溫度偏低，設(shè)備常常會被凍牢；當(dāng)出現(xiàn)欠凍時，冷凍交圈難以符合冷凍加固處理標(biāo)準(zhǔn)，此時會產(chǎn)生冷凍盲區(qū)，造成進(jìn)洞施工止水等得不到保障。

1.2 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)措施

（1）進(jìn)洞口進(jìn)行多重、不同形式的加固。其具體實施方法為：地基加固采用φ850 mm的三軸深層攪拌樁；攪拌樁與地墻間約30 cm空隙處采用水平局部凍結(jié)加固地層方式進(jìn)行完全膠結(jié)，以達(dá)到止水目的，同時對加固效果進(jìn)行理論計算、實測數(shù)據(jù)推算、開孔檢查，使盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞時冷凍效果達(dá)到最佳；攪拌樁外圍增加550根高壓旋噴樁，使整個加固體沿軸線方向厚度達(dá)到8.9 m，并將整個體予以封閉，使整個加固體可以完全包裹整個盾構(gòu)機(jī)；高壓旋噴外圍預(yù)埋劈裂注漿管，若發(fā)生漏水、漏泥時可進(jìn)行應(yīng)急注漿。

（2）按照推進(jìn)尺度，盾尾離開建筑、冷凍拔管、切口到達(dá)地墻前需要停機(jī)，同時利用注漿孔完成雙液漿打環(huán)箍，消除管片、土體兩者間的縫隙，防止水、泥、沙等到達(dá)洞門。

（3）盾尾離開建筑時，不再同步注漿，然后通過轉(zhuǎn)駁泵實現(xiàn)壁后注漿，且調(diào)整配合比，提高漿液強(qiáng)度。

（4）進(jìn)行二次進(jìn)洞施工，同時補(bǔ)充1環(huán)管片，一方面保證外封，另一方面節(jié)省月亮板封堵時間，降低風(fēng)險。

（5）加固結(jié)構(gòu)外側(cè)需要部署5口減壓降水井，切掉外排鋼筋后啟動減壓降水井，能夠使外側(cè)水平在一定時間明顯減小。

（6）洞圈中需要配備盾尾刷，同時嵌入盾尾油脂，從而起到防水作用。

（7）全面監(jiān)測建筑沉降情況，做到信息化施工，結(jié)合所得信息隨時修正推進(jìn)施工參數(shù)。

（8）將二次建筑傾斜度檢測工作確定成日常任務(wù)。

（9）制定完善的應(yīng)急處理方案，具體如下：設(shè)立領(lǐng)導(dǎo)組、現(xiàn)場負(fù)責(zé)小組、搶險組，如果出現(xiàn)險情，可以及時開展搶修工作，保證其他人員的安全；盾尾外殼開設(shè)鉆取4個孔，險情出現(xiàn)后能夠快速注漿處理；提前預(yù)備各種應(yīng)急所需物資，包括注漿泵、水泥、黃砂等，險情出現(xiàn)后能夠及時封堵，防止其進(jìn)一步惡化。

1.3 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)準(zhǔn)備措施

開展大斷面公路隧道工程建設(shè)施工應(yīng)當(dāng)全面仔細(xì)審查和核對工程項目圖紙，同時要對有關(guān)專業(yè)圖紙進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，保證項目施工有正確的依據(jù)。在這個過程中，如果發(fā)現(xiàn)圖紙中存在不合理之處，則應(yīng)立即改正和完善。如果設(shè)計圖紙與最佳圖紙的差異較大，應(yīng)馬上對其進(jìn)行調(diào)整，并修改現(xiàn)實中相應(yīng)的施工空間。是否具備科學(xué)有效的施工方案直接決定了大斷面公路隧道工程施工進(jìn)度的快慢。因此，應(yīng)對施工方案進(jìn)行科學(xué)合理規(guī)劃，為大斷面公路隧道工程施工順利進(jìn)行提供保障?？s減工程造價成本，優(yōu)化大斷面公路隧道工程周期，充分保證大斷面公路隧道工程質(zhì)量。另外，大斷面公路隧道工程方案的確定還應(yīng)該充分考慮大斷面公路隧道工程建設(shè)工程施工結(jié)構(gòu)與施工工藝等內(nèi)容。

1.4 大斷面公路盾構(gòu)法隧道季節(jié)施工技術(shù)措施

在雨季施工時，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)場施工集中建立排水、集水和排污系統(tǒng)，保證施工場地中不會集中過多雨水。澆搗混凝土的過程中，必須隨時掌握好天氣動態(tài)，保證雨天不進(jìn)行施工，特殊狀況除外，但必須有效做好防雨措施，提前準(zhǔn)備好足夠的油布、塑料薄膜等防雨遮蓋措施材料，并調(diào)整混凝土塌落度，做好計量測試工作，準(zhǔn)確測量定砂、石含水量等工作，制定合適的施工配合比，不斷改進(jìn)混凝土施工技術(shù)，保證良好的混凝土施工質(zhì)量。

冬季施工時，要保證混凝土在未受凍之前達(dá)到臨界強(qiáng)度，且在后續(xù)做好長期養(yǎng)護(hù)工作，保證混凝土達(dá)到合適強(qiáng)度后再拆模。在達(dá)到5 ℃以上混凝土再入模。攪拌砂漿材料防止存在冰凍塊物，若產(chǎn)生冰凍，應(yīng)立即在材料上覆蓋塑料薄膜與草包。在澆筑混凝土前，必須清除干凈模板與鋼筋上的冰雪，有效建立良好的冬季施工測溫制度。

1.5 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工管理措施

在進(jìn)行建設(shè)大斷面公路隧道工程過程中，應(yīng)保證施工良好的質(zhì)量，因為工程建設(shè)與經(jīng)濟(jì)、行政、技術(shù)等各方面內(nèi)容有緊密的聯(lián)系。對施工原材料、人員、方法、環(huán)境、機(jī)械設(shè)備等因素進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督管理，保證良好的大斷面公路隧道施工質(zhì)量與較高水平的技術(shù)。唯有符合以上各個條件，施工質(zhì)量才能不斷提高。在對大斷面公路隧道工地進(jìn)行檢查時，要對檢查結(jié)果進(jìn)行嚴(yán)格全面分析，規(guī)劃施工質(zhì)量預(yù)期要求，并對檢查結(jié)果與施工管理進(jìn)行相應(yīng)地調(diào)整。保證項目施工保質(zhì)保量地完成，進(jìn)而達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

2 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工技術(shù)應(yīng)用實施效果

2.1 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工實施要點

施工時應(yīng)注意以下幾個要點。

（1）擴(kuò)大進(jìn)洞口加固規(guī)模，確保加固體徹底覆蓋盾構(gòu)機(jī)。

（2）注意進(jìn)洞口施工位置的處理，首先需要進(jìn)行地面加固，可選擇三軸攪拌機(jī)來完成。

（3）若是土體部分選擇凍結(jié)法進(jìn)行處理，條件允許時應(yīng)當(dāng)實施水平凍結(jié)，具體施工階段，必須準(zhǔn)確掌控凍結(jié)程度，避免出現(xiàn)過凍或者欠凍。冷凍拔管過程應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎，防止管體斷裂，且需要提前明確斷裂后的應(yīng)急方案。

（4）進(jìn)洞口安排降壓井，盾構(gòu)機(jī)進(jìn)洞，可以使附近水位在一定時間明顯減小。

（5）進(jìn)洞施工期間，注意二次進(jìn)洞問題，管片部署時需要在尾環(huán)顯露洞圈，同時方便月亮板外封。

（6）綜合對比、分析各項注漿施工方案，選擇最佳方案消除管片、土體兩者間的縫隙。

（7）進(jìn)洞前安排正常停機(jī)的時間與有關(guān)任務(wù)。

（8）信息化控制，使地面、附近構(gòu)筑物得到全方位監(jiān)測，結(jié)合所得信息隨時修正推進(jìn)施工參數(shù)，協(xié)調(diào)注漿作業(yè)。

2.2 大斷面公路盾構(gòu)法隧道施工效果

綜合以上技術(shù)手段進(jìn)行處理，該工程盾構(gòu)期間，由砂性土層穿過建筑時可以正常進(jìn)洞，且沒有出現(xiàn)漏水、漏泥等情況，附近建筑、地表狀態(tài)符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。由于盾構(gòu)面對的是砂性土質(zhì)環(huán)境，穿過構(gòu)筑物進(jìn)行進(jìn)洞施工時，存在一定風(fēng)險，所以該工程可作為后期相關(guān)工程的經(jīng)驗參考，現(xiàn)實意義明顯。

3 結(jié)語

綜上所述，我國必須高度重視大斷面公路的隧道工程盾構(gòu)法施工技術(shù)管理，一切從工作的實際情況出發(fā)，不斷提升盾構(gòu)法施工技術(shù)的應(yīng)用水平，有效促進(jìn)我國實現(xiàn)現(xiàn)代化、高效化的隧道施工技術(shù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃衛(wèi).花崗巖殘積土盾構(gòu)施工對周圍環(huán)境的影響分析 [D].合肥：安徽建筑工業(yè)學(xué)院，2012.

[2] 馬可栓.盾構(gòu)施工引起地基移動與近鄰建筑保護(hù)研究 [D].武漢：華中科技大學(xué)，2008.

[3] 張新金.盾構(gòu)法與淺埋暗挖法結(jié)合建造地鐵車站關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2010.

[4] 歐孝奪，吳紅營，黃頌揚(yáng)，等.超大斷面箱形明挖隧道施工監(jiān)測與力學(xué)特性分析[J].土木工程學(xué)報，2013（7）：133-140.

[5] 混凝土質(zhì)量專業(yè)委員會.高強(qiáng)與高性能混凝土專業(yè)委員會.鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)裂縫控制指南[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004.

[6] 張征亮.廣甘高速公路軟巖隧道開挖方法對比研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2012.