高速公路隧道襯砌施工與維護技術(shù)的研究

（遼寧省交通科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110015）

高速公路隧道襯砌施工與維護技術(shù)的研究

武 亮

（遼寧省交通科學(xué)研究院，遼寧 沈陽 110015）

隧道襯砌施工是決定公路隧道穩(wěn)定的關(guān)鍵步驟，襯砌施工的規(guī)定、技術(shù)方法以及后來的維修是決定公路隧道質(zhì)量的關(guān)鍵，隧道襯砌的安全問題也是公路隧道使用過程中不能忽視的重要因素。本文主要分析了施工過程中的基本規(guī)定與幾種先進的隧道襯砌施工技術(shù)，并對隧道襯砌施工的維護和安全問題進行了簡略分析。

隧道襯砌；規(guī)定；施工；維護；技術(shù)

在高速公路隧道施工過程中，開挖坑道進行的短暫支撐不足以滿足公路隧道穩(wěn)定的基本需求，為了避免長時間暴露在空氣中引起的風(fēng)化、松垮等現(xiàn)象的發(fā)生，增加隧道圍巖的穩(wěn)定性，還需要繼續(xù)對隧道進行襯砌施工等加工。此外，長時間的公路使用會使隧道產(chǎn)生不可避免的損害，為了使公路隧道長期保持高質(zhì)量、維持隧道原狀，隧道還應(yīng)時刻進行維修。

1 隧道襯砌施工的基本規(guī)定

襯砌是公路隧道修建過程中的重要方法之一，包括整體式襯砌和復(fù)合式襯砌。根據(jù)不同的圍巖類別、地理環(huán)境、施工難易程度等，應(yīng)采用不同襯砌類型、方式和尺寸。必要時，還需要進行適當(dāng)?shù)膶嶒灱右源_定。

1.1 套路隧道襯砌設(shè)計

在隧道洞口設(shè)置加強襯砌段，長度應(yīng)大于10m。圍巖較差段像圍巖較好處延伸，長度應(yīng)大于5m。偏壓襯砌段像一般襯砌段延伸，長度應(yīng)大于5m。設(shè)置仰拱隧道路面下方用混凝土回填軟硬地層交界處或襯砌交換出設(shè)置沉降縫。

1.2 隧道襯砌施工一般規(guī)定

隧道襯砌施工時，各尺寸大小必須符合公路隧道設(shè)計要求襯砌與隧道建筑限界保持距離施工縫、沉降縫、施工縫及與其相結(jié)合部位進行防水處理隱蔽工程須在質(zhì)檢合格后方可進行施工過程中如果遇到地質(zhì)情況與設(shè)計情況相悖，需要重新設(shè)計并經(jīng)正規(guī)變更手續(xù)才能繼續(xù)進行施工。

2 幾種先進的隧道襯砌施工技術(shù)

2.1 雙圓盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

上海市隧道工程研究院在隧道襯砌施工方面發(fā)明了獨特的雙圓盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工技術(shù)方法，首先包括管片預(yù)制以及板塊拼裝，在拼裝時，按照由下到上的方法首先拼接地步模塊，然后拼接兩邊的標(biāo)準(zhǔn)塊，其次進行封頂，拼接小飛鳥模塊，最后就可以安裝立柱模塊。其次，研究院還發(fā)明了襯砌圓環(huán)拼接。通過這樣的兩種方式，不僅有效地節(jié)約了空間，還減少了對整個工程的投資，避免了資源大量浪費，提高了施工效率和質(zhì)量。為此，研究院在2003年申請了“雙圓盾構(gòu)法隧道襯砌結(jié)構(gòu)施工方法”專利，并且于2006年7月獲得授權(quán)，是我國在隧道襯砌方面的一項重要突破。

2.2 大斷面、多斷面隧道襯砌施工技術(shù)

中鐵二局股份有限公司發(fā)明了大斷面、多斷面隧道襯砌施工方法，此方法通過對不變構(gòu)建和可調(diào)構(gòu)建的區(qū)分，將剛模版、行走輪和主門架等大型部件固定，只調(diào)節(jié)其他可變部件，完成斷面的移動。同常規(guī)技術(shù)相比，此技術(shù)主要的區(qū)別就是增加了一個門架，這樣就可以形成了一個隨時使用隨時拼裝的可分離的襯砌臺車，實現(xiàn)了對斷面進行臺車拼裝襯砌。中鐵二局據(jù)此項目于2008年2月22日申請了技術(shù)專利，并也成功于2008年07月03日獲得授權(quán)。

2.3 鋼、混凝土復(fù)合隧道預(yù)制襯砌技術(shù)

上海市機械施工有限公司推出了一種鋼、混凝土復(fù)合隧道預(yù)制襯砌技術(shù)的實用新型，該實用新型由多跟加強筋或栓釘組成的鋼筋網(wǎng)與一種較薄的鋼板組合而成為一個殼體，二者之間則通過焊接固定，并且在殼體上留有澆注口和溢出口?；炷羷t通過事先預(yù)留在殼體上的澆注口灌進殼體。這種預(yù)制襯砌技術(shù)成功的將襯砌厚度減少至了原來的三分之二，減少了原材料的大量使用，更加有效合理的利用了空間，并且也為隧道內(nèi)部施工提供了方便。該實用新型于2007年08月08日申請了專利，并且成功于2008年07月30號成功獲得授權(quán)。目前此方法已經(jīng)大量使用。

2.4 連續(xù)出碴、襯砌與開挖同步的施工技術(shù)

中鐵隧道集團有限公司則在隧道連續(xù)出碴、襯砌與開挖同步的施工方法上獲得了重大成就，該方法將皮帶輸送機前端位于開挖工作區(qū)域，再將開挖工作區(qū)域至鋼模板臺車襯砌區(qū)域的皮帶輸送機放在仰拱預(yù)制塊上或懸掛在隧道的頂部，皮帶運輸機通過鋼模版臺車后，在臺車前面設(shè)置工作架。通過這種循環(huán)原理，此方法不僅實現(xiàn)了連續(xù)出渣、襯砌與開挖同步，而且還大幅度的提高了工作效率，減少了不必要的工作重復(fù)時間。

3 公路隧道襯砌安全分析

雖然公路隧道為人們生活帶來了種種便捷，發(fā)展前景也是日新月異，但是其背后的安全問題仍然存在。由于混凝土收縮、混凝土澆注期間技術(shù)不當(dāng)引起的空洞出現(xiàn)問題也是時有發(fā)生。空洞造成的危害范圍極大，包括隧道偏壓、底層下沉、松弛低壓、承載力不足等等。公路隧道屬于地下建筑，其病害很難發(fā)現(xiàn)，而且病害產(chǎn)生的原因多種多樣，也很難分析，并且很難進行根治。如果不及時對這些危害進行防御和治療，將會造成更大的損失。目前施工前期造成的質(zhì)量缺陷還是造成隧道空洞問題的主要原因：襯砌不全面、襯砌出現(xiàn)縫隙等。因此對公路隧道襯砌進行系統(tǒng)的全方位的分析，判明公路損傷程度，加強對隧道施工的監(jiān)管力度還是當(dāng)今有待解決的重要問題。

4 隧道襯砌的維護技術(shù)

隧道滲漏水一直是隧道在使用過程中出現(xiàn)的一個棘手的問題，它不僅危害隧道本身的質(zhì)量安全，對其周邊線路，公共設(shè)備也具有很強的摧毀力，云南云嶺高速公路養(yǎng)護綠化工程有限公司發(fā)明了一種處治隧道滲透漏水的方法，并于2010年04月02日申請專利，同年09月15日獲得授權(quán)。該方法利用了電學(xué)和化學(xué)等原理，在隧道襯砌漏水的周圍，利用化學(xué)液堵封，這樣就能使縫隙中產(chǎn)生膠體，與此同時，在襯砌的表面開鑿出蛇形的往復(fù)槽，在往復(fù)槽中安裝上鈦金屬。在隧道二襯背面和土地相交的地方則安裝上銅棒。往復(fù)槽的鈦金屬線和銅棒分別構(gòu)成了陽極和陰極，兩根線與電防滲控制箱相連從而間接的魚中央控制箱相連。當(dāng)發(fā)生漏水時，中央控制箱就會產(chǎn)生低壓脈沖電荷。與此同時，被電離的水向隧道外側(cè)的陰極移動從而有效地阻止了滲漏水的問題。本技術(shù)經(jīng)檢驗反應(yīng)效果良好，具有很高的使用價值。

結(jié)語

隧道襯砌施工與維護技術(shù)的發(fā)展十分快速，技術(shù)水平不斷提高，大大減少了在公路隧道上損失的不必要的資源與實踐，提高了公路隧道的安全性及有效性。對公路隧道襯砌施工與維修技術(shù)的研究使公路隧道在建設(shè)過程中采用最先進合理的技術(shù)與設(shè)計，進一步保障了公路的安全性、經(jīng)濟合理性，加快了施工的速度。與此同時，新技術(shù)帶來的安全問題同樣不容小覷，只有不斷提高完善自己的技術(shù)水平，隧道襯砌技術(shù)才能更加全面的發(fā)展壯大。可以預(yù)測，我國的隧道襯砌施工和維護將不斷提高，為人民的生活帶來更多的好處。

[1]馬慶裕.隧道襯砌裂損整治技術(shù)措施淺析[J].山西建筑，2008（20）.

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