淺析公路隧道洞口工程施工技術

陳航博

中交第三航務工程局有限公司廈門分公司

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淺析公路隧道洞口工程施工技術

陳航博

中交第三航務工程局有限公司廈門分公司

摘 要：隨著我國公路工程建設力度的不斷加大，公路隧道洞口的施工日益成為工程建設中極為關鍵的一個環(huán)節(jié)，本文主要從公路隧道工程施工特點、施工質(zhì)量的影響因素和公路隧道洞口工程施工技術三方面進行了分析。

關鍵詞：公路；隧道洞口；超前支護

前言

公路隧道是整個公路工程中極為重要的一個環(huán)節(jié)，隧道洞口的建設是高速公路隧道施工的關鍵和難點，并且擁有施工復雜和安全隱患等一系列特征。因此，有必要嚴格遵循公路隧道洞口工程建設的相關原則，利用公路隧道洞口的建設中各種劣勢因素，使用合適的施工工藝，使得洞口在具體施工的過程中不會出現(xiàn)塌方和偏壓等各種不利情況，以此提高公路隧道工程建設的質(zhì)量。

1公路隧道洞口工程施工特點

1.1隱蔽性大

隧道工程與其他工程略有不同，因為工程結(jié)束之后，隧道洞口的內(nèi)部施工質(zhì)量完全不可見，這也就給發(fā)現(xiàn)隧道施工問題帶來了困難，也就給隧道工程的安全使用埋下隱患。另外，如果初期施工涉及的支護噴砼﹑錨桿﹑鋼格柵﹑鋼拱架﹑環(huán)向水管﹑防水板﹑中心水管等的設計不科學，那么即便是發(fā)現(xiàn)了，想要采取措施及時補救也是一件非常困難的事。

1.2工序復雜

因為隧道空間相對狹窄，因此，鉆孔﹑裝藥﹑爆破﹑出渣﹑噴砼﹑錨桿等各施工工序之間相互影響大，難以有效開展。再加上水管開挖等施工存在工序交叉作業(yè)，很多器械﹑設備需要共享，也極易導致工序制約現(xiàn)象的發(fā)生，影響施工的進展。第一，具備較強的循環(huán)性。在隧道施工的過程中，各項工序一直都處在周而復始的過程中，如∶開挖﹑鉆眼﹑裝藥﹑爆破﹑通風﹑出渣；再如∶初噴砼﹑安設錨桿﹑復噴砼等。這也就決定了高速公路隧道工程施工具備循環(huán)性。第二，易受地質(zhì)條件影響。地質(zhì)情況，如褶皺﹑斷層﹑節(jié)理等都會對施工過程產(chǎn)生巨大的影響。地質(zhì)情況是評判隧道圍巖級別的依據(jù)，更是施工人員確定施工措施的依據(jù)。第三，施工具備動態(tài)應變性。由于地質(zhì)環(huán)境復雜易變，為了保證施工的質(zhì)量，所以施工方式也應隨著地質(zhì)環(huán)境的改變不斷地變換。另外，施工過程中可能會遭遇到諸如塌方﹑漏水這樣的突發(fā)情況，施工進度以及施工措施也會隨之改變。第四，全天候作業(yè)。隧道工程不受雨天影響，可以24小時作業(yè)。

2公路隧道洞口工程施工質(zhì)量的影響因素

2.1地形因素

地形是隧道洞口施工過程中極為關鍵的核心要素，由于隧道整體顯示反向的“U”形狀，導致洞口兩邊的施工就要有高度的統(tǒng)一性，一旦處理不好就會很容易產(chǎn)生隧道洞口兩邊荷載不同的問題，其中就會產(chǎn)生偏壓以及淺埋等諸多不同問題出現(xiàn)，因此就會對于隧道洞口的整體穩(wěn)定性造成影響。在開挖與支護施工的過程中，常常因為施工技術的違規(guī)或者不夠科學就會導致隧道出現(xiàn)崩塌的現(xiàn)象，嚴重影響施工現(xiàn)場的安全。地形是一個重要因素，因為這會影響施工質(zhì)量和施工安全，需要做好充足的準備，制定科學合理的施工方案，提高工程建設的安全性能。

2.2地下水

公路隧道洞口施工的過程中，地下水也是一個比較常見的因素，因為隧道工程很多都在山谷處或者在地勢比較低的地方，大多數(shù)也是地下水聚集的位置，且地質(zhì)結(jié)構(gòu)復雜，給施工帶來了巨大的影響。因此，隧道洞口位置的確定是非常關鍵的，如果相關的條件允許，將工程修建在地勢的高處或者上坡的地方是最好的，然后做好積水的引流工作，確保排水通暢。因為地下水相對集中的地區(qū)，地質(zhì)構(gòu)造普遍疲弱，所以會給施工技術帶來很大的難度和影響，需要采取合理的施工工藝，避免因為地下水給施工造成難度。

3隧道洞口工程的施工技術探討

3.1長大管棚的超前支護

在開挖前，使用超前管棚進行支護可以起到良好的護頂?shù)茸饔?，避免出現(xiàn)邊挖﹑邊塌的情況，可以提高圍巖的穩(wěn)定性，并提供一個安全的作業(yè)環(huán)境。具體的施工工藝如下：

進行管棚孔眼的定位。左側(cè)洞口和右側(cè)洞口均使用長大管進行超前支護，其中右洞的長度為14m，左洞的長度為17m，使用φ109mm無縫鋼管作為棚管，管壁的厚度為6mm，在布置棚管時，在拱50°的范圍內(nèi)，順著設計開挖輪廓的外側(cè)進行布置，棚管之間的距離為40cm，每個洞設置48根，洞口土石方施工結(jié)束后，使用混凝土封閉仰坡，不僅可以起到止?jié){的作用，還可以保證施工的穩(wěn)定性。

（2）鉆管棚孔。為了提高施工速度，右洞使用KR80142管棚鉆機﹑左洞使用兩臺地質(zhì)鉆機同時進行施工，按照1°外插角進行鉆孔的鉆進施工，鉆孔的直徑為128mm。

（3）對鉆孔進行清孔和驗孔。在鉆孔深度達到設計的深度后退出，然后使用高壓水對鉆孔進行清洗，檢查外插角度﹑孔深的成孔質(zhì)量，整個施工過程中未出現(xiàn)塌孔情況。

（4）安裝棚管。將檢驗合格的棚管裝到按梅花形進行布置的管棚眼中，然后進行定位。

（5）注漿。棚管裝入后，使用早強高強度砂漿進行填塞，使其和已經(jīng)噴好的混凝土構(gòu)成一個整體，等到所有的棚管安裝完成，且砂漿強度達到規(guī)定要求后，向孔內(nèi)進行注漿，使用高壓注漿機將0.8：1～1：1的水泥砂漿注入到管棚的鋼管中，壓力要達到1.21～1.5MPa，并持續(xù)15min后停止壓漿。

3.2中壁法施工技術

（1）中壁法施工的基本特征

1）可以對地表的下沉和周圍圍巖的變形進行觀測和有效的控制；

2）這種施工方法可以充分得到利用，因為橫聯(lián)和中壁的支撐作用是非常明顯的，結(jié)合管棚進行超前支護，徑向錨桿和工字鋼支撐進行聯(lián)合支撐受力，在施工過程中，對圍巖造成的影響是有限的，施工安全度較高。

3）通過使用監(jiān)控測量等信息化管理的方法對施工進行指導，使整個工程處于持續(xù)受控的狀態(tài)。

4）該支護系統(tǒng)可以更好的適應圍巖的變化，和圍巖共同構(gòu)成一個整體，可以將圍巖的自承能力充分發(fā)揮出來。

5）使用分部開挖的方法進行施工，超前導坑可以發(fā)揮良好的地質(zhì)預報作用。

6）施工簡單，不需要使用特殊的設備和機械，比較容易推廣。

4公路隧道洞口工程施工的注意事項

第一，在進行隧道洞口施工的時候，經(jīng)常會遇到地面等高線與隧道洞口軸線斜交的情況，這時施工就會受到一定的制約，所以可以采用“半護拱法”，不僅減少了挖掘工作量，護拱也不需要全部修建，只需要將部分基礎性的護拱修筑于穩(wěn)定基巖上。如果施工地質(zhì)的條件非常的差，或是存在偏壓等問題，還應有意識的及早的修筑擋墻，再進行開挖進洞施工方法，盡可能的利用地形施工，減小開挖量。第二，隧道施工的施工地質(zhì)難以有效控制，一旦遭遇不良地質(zhì)條件，一定要積極的﹑主動的﹑及時的發(fā)現(xiàn)問題，并落實相關措施防治，清除坡面危石等，為施工作業(yè)人員安全施工提供保障。在隧道內(nèi)部，一定要進行必要的支護，減少施工工作擾動隧道內(nèi)部的圍巖，盡可能的采取弱爆破﹑短進尺措施減少開挖進尺，加大初期支護和及早成環(huán)封閉等技術，保障工程進洞安全。第三，超前支護﹑洞內(nèi)支護以及洞內(nèi)開挖都會對進洞施工安全產(chǎn)生影響，因此，施工過程中應重點把握。一旦發(fā)現(xiàn)超前支護設置過弱，可以利用加強洞內(nèi)支護﹑縮短開挖進尺來解決。而想要提升開挖進度也離不開超前支護﹑洞內(nèi)支護的幫助。

5結(jié)束語

綜上所述，高速公路隧道洞口工程施工是一項復雜的﹑受多因素影響的系統(tǒng)工程，施工人員在落實施工的時候，一定要嚴格按照設計及相關施工規(guī)范標準要求落實施工，這樣才能保證施工質(zhì)量以及施工作業(yè)人員的生命安全。

參考文獻：

［1］陸成武.公路隧道施工技術研究［J］.黑龍江交通科技，2014，（1）:75-77.

［2］賴彥，游仁傳.試分析公路隧道洞口工程施工技術［J］.黑龍江交通科技，2013（10）.