淺析市政工程明挖隧道施工技術(shù)

文/任磊 青島城建集團(tuán)有限公司 山東青島 266000

王德彥 青島市市政建設(shè)發(fā)展有限公司 山東青島 266000

淺析市政工程明挖隧道施工技術(shù)

文/任磊 青島城建集團(tuán)有限公司 山東青島 266000

王德彥 青島市市政建設(shè)發(fā)展有限公司 山東青島 266000

隧道工程作為市政工程部分景觀工程，在工程建設(shè)中越來越得到廣泛的應(yīng)用。根據(jù)周圍環(huán)境和地質(zhì)的不同情況，在隧道施工中可采取不同的施工技術(shù)，明挖隧道以其施工簡便、 快捷、經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)勢，廣泛應(yīng)用。

明挖法；隧道施工；基坑

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展，城市規(guī)模增大，社會環(huán)境的提升，為改善環(huán)境，隧道工程是解決城市用地、實(shí)現(xiàn)人類與自然和諧的有效辦法之一，符合國家倡導(dǎo)的環(huán)境保護(hù)、和諧發(fā)展的主題。在市政工程隧道施工中，明挖法施工因難度小，易保證質(zhì)量，工期短，造價(jià)低，施工中安全容易控制，在施工中應(yīng)用廣泛。

1、明挖法的含義

明挖隧道指的是先將隧道部位的巖(土)體全部挖除，然后修建隧道，再回填的施工方法。明挖法具有施工簡單、快捷、經(jīng)濟(jì)、安全的優(yōu)點(diǎn)。在地面交通和環(huán)境允許的地方通常采用明挖法施工。明挖法施工屬于深基坑工程技術(shù)，主要技術(shù)難點(diǎn)在于對基坑周圍原狀的保護(hù)，防止地表沉降，減少對既有建筑物的影響，防止周圍坍塌等。

2、城市明挖隧道施工準(zhǔn)備

2.1 施工準(zhǔn)備工作

施工前應(yīng)對隧道周圍作深入調(diào)查：當(dāng)?shù)貧庀?、水文、地質(zhì)、筑路材料、居民點(diǎn)情況；施工時，對自然環(huán)境、生活環(huán)境的影響，對周圍地表、地下構(gòu)造物的影響及需要采取的保護(hù)措施。核對隧道平面、縱斷面，洞門式樣，襯砌類型，是否符合實(shí)際情況。

2.2 施工工序

明挖法的施工工序： 測量放樣→基坑開挖→邊坡支護(hù)→→地基處理→墊層施工→防水施工→底板施工→主體施工→防水施工→基坑回填→設(shè)備安裝→竣工驗(yàn)收。

3、明挖隧道施工技術(shù)

3.1 基坑施工

一般說來，基坑施工包括基坑圍護(hù)、基坑開挖、支撐等。

3.1.1 基坑邊坡支護(hù)

當(dāng)開挖深度超過10m、基坑平面超過1000㎡時，噴錨支護(hù)、混凝土板樁等作為支護(hù)結(jié)構(gòu)。一般采用噴錨支護(hù)的形式，是噴射混凝土、設(shè)置錨桿式聯(lián)合使用噴射混凝土與錨桿支護(hù)，有時采用掛設(shè)鋼筋網(wǎng)片的形式。錨桿支護(hù)節(jié)省三材、降低造價(jià)、節(jié)省勞動力、縮短工期、穩(wěn)定性好、安全穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

3.1.2 地基基礎(chǔ)加固處理

為改善基底地基狀況，提高基坑開挖階段被動區(qū)土體側(cè)壓力和基底上涌，對深基坑基底土體進(jìn)行加固處理，土體加固主要手段有分層壓密注漿或水泥攪拌樁加固，采用分層壓密注漿進(jìn)行加固，則施工中成孔孔徑小，對基坑內(nèi)土體擾動小，施工周期短；漿體進(jìn)入土體后，早期固結(jié)快，漿液不易流失，為基坑開挖創(chuàng)造條件。

3.1.3 基坑開挖

當(dāng)周圍有建筑物或其他障礙物時，在基坑開挖時，分層、分步進(jìn)行。每層土體的開挖深度以設(shè)計(jì)的支撐位置為準(zhǔn)，確保在開挖后能及時進(jìn)行支撐，確保施工安全。當(dāng)為石方基坑時，在爆破開挖時，要控制好爆破用藥量，監(jiān)測周圍建筑物穩(wěn)定性，在開挖一層后及時進(jìn)行邊坡支護(hù)，確保邊坡穩(wěn)定性。

3.2 模板施工

采用復(fù)合模板，側(cè)墻和頂板一次支設(shè)，減少施工縫，防止?jié)B漏；支模時，墻、頂?shù)亩纯诰毩舫呻A梯形的喇叭口（內(nèi)小外大）；支架具有足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性，要能承受砼的重量、側(cè)壓力及施工荷載，對支架架設(shè)型式及穩(wěn)定性等問題要通過支架設(shè)計(jì)驗(yàn)算；內(nèi)頂板支架在兩端和分段處設(shè)橫向剪刀撐，外墻的支架要加斜撐，滿堂支架要符合規(guī)范要求，以保證隧道模板的穩(wěn)定。為滿足抗?jié)B和美觀要求， 穿墻螺栓拉桿外露部分用氣焊割去，用防水沙漿抹平。

3.3 混凝土施工技術(shù)

在隧道施工中，由于混凝土體積大，表面系數(shù)比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內(nèi)部溫升比較快，當(dāng)混凝土內(nèi)外溫差較大時，會使混凝土產(chǎn)生溫度裂縫，影響隧道結(jié)構(gòu)安全和質(zhì)量控制，在隧道施工中對混凝土裂縫的控制施工技術(shù)是關(guān)鍵。

3.3.1 大體積混凝土的澆筑

為了防止裂縫，混凝土的澆筑有三種方法：

一是全面分層。整個結(jié)構(gòu)澆筑層分為數(shù)層澆筑，當(dāng)已澆筑的下層混凝土尚未初凝時，開始澆筑第二層，如此逐層進(jìn)行，直至澆筑完成。適用于結(jié)構(gòu)物的平面尺寸不太大的工程。

二是分段（塊）分層。從一端開始澆筑混凝土，從底進(jìn)行到一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。適用于厚度較薄而面積或長度較大的工程。

三是斜面分層。適用于結(jié)構(gòu)的長度超過厚度三倍的工程，振搗工作應(yīng)從澆筑層底層開始，逐漸上移，保證分層混凝土之間的施工質(zhì)量。

3.3.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)

混凝土成型后應(yīng)及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。養(yǎng)護(hù)目的是為混凝土正常硬化創(chuàng)造必要的溫度、濕度條件，防止收縮開裂，保證混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求的強(qiáng)度。塑料薄膜養(yǎng)護(hù)的原理是將塑料溶液噴涂在已凝結(jié)的混凝土表面上，揮發(fā)后，形成一層薄膜，使混凝土表面與空氣隔絕，混凝土中的水分不再蒸發(fā)，內(nèi)部保持為濕潤狀態(tài)。

3.3.3 混凝土用料設(shè)計(jì)

混凝土配合比設(shè)計(jì)通常采用如下措施:低水化熱的水泥和盡量減小水泥用量；盡量減少用水量，提高混凝土強(qiáng)度；合理使用外加劑；選用熱膨脹系數(shù)小的骨料和較大的骨料粒徑；預(yù)冷原材料；合理分縫、分塊，減輕約束；在混凝土中預(yù)埋冷卻水管；配合比設(shè)計(jì)時注意:設(shè)計(jì)配合比時盡量利用混凝土60d或90d的后期強(qiáng)度，以滿足減少水泥用量的要求；混凝土配合比，應(yīng)根據(jù)使用的材料通過試配確定。坍落度應(yīng)根據(jù)配合比要求嚴(yán)加控制。

3.4 防水施工

防水層必須嚴(yán)格按設(shè)計(jì)的材料及要求進(jìn)行施工。當(dāng)混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后可拆除模板，進(jìn)行防水層施工。防水層施工前應(yīng)先將表面清理干凈，表面無積水，砼表面及轉(zhuǎn)角位置無銳角及尖銳突起混凝土。搭接縫上下卷材應(yīng)搭接平順，不得出現(xiàn)空鼓、褶皺等現(xiàn)象。

明挖法施工簡便、工程造價(jià)較低，遇到障礙物容易處理，因此當(dāng)隧道埋深較淺，周圍環(huán)境要求不太苛求的情況下，首選的方法。 采用明挖法時，必須重視對基坑支護(hù)、基底涌土、對周圍建筑物及市政管線保護(hù)等問題予以高度重視。

[1]《地下工程防水技術(shù)規(guī)范》.GB50108—2008.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工規(guī)范》.JB506666—2011.

[3]《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量規(guī)范》.JB50204—2002(修訂版).