高速公路隧道斜切式洞門施工技術(shù)研究

高俊永

摘 要：在高速公路隧道工程施工過程中，隧道洞門施工是非常重要的一個(gè)施工環(huán)節(jié)，對高速公路施工質(zhì)量和運(yùn)行質(zhì)量以及景觀都有比較大的影響。本文以實(shí)際工程為例，對隧道斜切式洞門施工原則進(jìn)行分析，對隧道斜切式洞門施工技術(shù)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：斜切式洞門 輪廓線放樣 鋼筋綁扎

1.工程概況

某隧道工程為G25與G60高速公路連接線工程中的重要組成部分，里程樁號(hào)為DK117+110～DK120+650，總長3540m。隧道最大埋設(shè)深度為80m。隧道從進(jìn)口段開始穿越強(qiáng)風(fēng)化巖、弱風(fēng)化巖、圍巖極破碎、裂隙節(jié)理發(fā)育層，巖石的節(jié)理滑面多、巖石整體性差，施工難度大。為了保證施工質(zhì)量，需要結(jié)合工程的具體情況進(jìn)行洞門施工。隧道使用切削式洞門，山體坡度和洞門坡度保持一致。隧道使用分離式車道，明洞使用C25鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行襯砌施工。

2.隧道洞門施工原則

（1）做好施工前的準(zhǔn)備工作。施工前，施工單位應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場情況制定出切實(shí)可行的進(jìn)洞方案，所制定的方案應(yīng)細(xì)致、全面，不僅要包含場地的布置、采取的施工方法，而且還應(yīng)提出有效的加固措施，經(jīng)專家組審核簽字確認(rèn)后方可正式施工。此外，還應(yīng)注意的是施工中不得隨意更改設(shè)計(jì)方案。

（2）嚴(yán)格遵循“早進(jìn)晚出”基本原則。在進(jìn)行隧道洞門施工中，要確保洞口段巖體的穩(wěn)定性，開挖時(shí)盡量保持自然狀態(tài)進(jìn)洞，減少對周圍的巖體造成不良影響。特別是對一些滑坡地段，應(yīng)做好滑坡治理措施。

（3）統(tǒng)籌安排路基施工、便道施工等工作。施工中應(yīng)做好洞口的排水工作，以免影響后續(xù)施工的順利實(shí)施。

（4）考慮到洞門拱部的特殊性，遇到外力作用容易發(fā)生變形等不良現(xiàn)象，因此應(yīng)做好必要的加固措施。

（5）在短時(shí)間完成洞門施工，以確保洞口段的穩(wěn)定性，提高施工的安全性。

（6）隧道洞內(nèi)施工前，施工單位應(yīng)對洞內(nèi)地質(zhì)狀況進(jìn)行全面監(jiān)測，觀察有無地表下沉或者裂縫等現(xiàn)象，對其進(jìn)行深入分析后采取有效的方式積極應(yīng)對，增強(qiáng)施工的安全性。

3.隧道洞門施工

3.1臺(tái)車就位

隧道洞門處于半徑為2200m的平曲線上。施工放樣采取以弦代弧的方式，按照設(shè)計(jì)要求準(zhǔn)確定位拱頂與臺(tái)車四個(gè)角的坐標(biāo)，使用全站儀準(zhǔn)確定位。臺(tái)車兩端拱頂?shù)目刂泣c(diǎn)高程以2%的橫坡進(jìn)行計(jì)算，臺(tái)車就位時(shí)施工人員要注意臺(tái)車應(yīng)緩慢移動(dòng)，避免碰撞變形等不良現(xiàn)象的發(fā)生。為了提高其穩(wěn)定性，待臺(tái)車準(zhǔn)確就位后，可使用鋼筋樁進(jìn)行加固處理。工作人員需對其進(jìn)行輪廓檢查，根據(jù)臺(tái)車的樁號(hào)位置控制拱頂以及兩側(cè)點(diǎn)的位置。將可調(diào)式支架放置在臺(tái)車就位的中心區(qū)域，在該區(qū)域內(nèi)定出斷面的圓心，使用大鋼尺測量出臺(tái)車的邊緣尺寸，所得出的數(shù)值應(yīng)進(jìn)行記錄并與設(shè)計(jì)數(shù)值進(jìn)行比對分析。對臺(tái)車底部可使用高程與水平距離結(jié)合法進(jìn)行檢測，中部則采取切線支距法進(jìn)行檢測，為了提高檢測的精確性，可進(jìn)行反復(fù)測量，以便得出最佳的數(shù)據(jù)信息。

3.2安裝加固加長段模板

因隧道斜切段總長度為13.6m，洞頂擋水帽檐需與襯砌澆筑明洞一次整體澆注，而臺(tái)車總長度為10.5m，因此需對臺(tái)車進(jìn)行加長處理，采用I20的工字按設(shè)計(jì)要求彎制成鋼拱架，用鋼拱架+鋼板組合作為臺(tái)車端頭加長段內(nèi)模，共設(shè)6榀鋼拱架。沿鋼拱架環(huán)向每隔80cm距離采用角鋼（100X80X8）對6榀鋼拱架進(jìn)行橫向連接，并將角鋼與臺(tái)車端頭進(jìn)行有效連接。鋼拱架底腳用膨脹螺栓固定在仰拱混凝土上。鋼拱架和模板固定就位后對鋼拱架和臺(tái)車進(jìn)行復(fù)測，經(jīng)驗(yàn)收達(dá)到合格狀態(tài)。

3.3輪廓線放樣和焊接定位筋

在進(jìn)行輪廓線放樣時(shí)，首先計(jì)算出各輪廓線點(diǎn)位的實(shí)際坐標(biāo)值；再采取逐點(diǎn)放樣法對輪廓線上各點(diǎn)位進(jìn)行放樣，分別將A、B輪廓線標(biāo)于模板臺(tái)車上；C輪廓線結(jié)合定位筋和帽檐模板立設(shè)，同步測量放樣。放樣完成后開始進(jìn)行定位鋼筋和帽檐鋼筋的綁扎焊接。定位筋的焊接要考慮鋼筋保護(hù)層厚度和竹夾板厚度以及加固模板的厚度，如下圖1所示。

3.4鋼筋綁扎

按照設(shè)計(jì)圖紙，對鋼筋進(jìn)行編號(hào)和長度計(jì)算，根據(jù)技術(shù)交底進(jìn)行下料和加工定型。施工時(shí)先按照定位筋綁扎第一層環(huán)向主筋，再綁扎縱向鋼筋。第一層主筋與臺(tái)車模板之間用5cm厚混凝土預(yù)制塊支撐，以保證鋼筋保護(hù)層厚度。第一層鋼筋綁扎好后制作架立筋以保證鋼筋精確定位，繼續(xù)綁扎第二層鋼筋和帽檐鋼筋，帽檐鋼筋分布復(fù)雜鋼筋密集，需精確測量定位。

3.5斜切面模板加工和安裝

（1）在對擋頭板橫向單元板進(jìn)行加工時(shí)，應(yīng)按照設(shè)計(jì)圖紙計(jì)算尺寸進(jìn)行放樣，將側(cè)面的切圓以一定的弧長進(jìn)行分段，每段應(yīng)與圖上的尺寸一一對應(yīng)，以每一弧線端點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)作水平線并與襯砌的內(nèi)外兩條輪廓線進(jìn)行相交，得出的相交線段長度將其作為擋頭板橫向單元板的長度。

（2）擋頭板的肋板加工長度為8塊擋頭板的橫向單元板寬度的總和，計(jì)算后確定寬度為2m，肋板厚度為5cm。

（3）在拼裝擋頭板肋板與橫向單元板時(shí)，施工人員事先應(yīng)將肋板放置在表面無雜物而且平整的場地上，其次將橫向單元板毛坯板釘在肋板上。由于橫向單元板的弧長為25cm，再加之橫向單元板上下邊緣的尺寸也是不盡相同的，所以應(yīng)根據(jù)毛坯板兩條相對應(yīng)的基線為準(zhǔn)，將釘子置于基線弧長的恰當(dāng)位置處，以每塊25cm為基準(zhǔn)。

（4）按照測量放樣從臺(tái)車的兩側(cè)根據(jù)編號(hào)順序進(jìn)行逐一安裝，考慮到斜切面模板的位置以及加固措施對施工起著至關(guān)重要的作用，若處理不當(dāng)則會(huì)影響后續(xù)施工的順利實(shí)施。因此施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照正確的操作流程做好斜切面模板的安裝加固工作。

3.6外模安裝

外模采用竹夾板和模板組合。竹夾板緊貼定位筋，同時(shí)外側(cè)用厚5 cm的木板加固，為防止竹夾板出現(xiàn)折角，加固木板寬度根據(jù)弧形變化宜為10～30cm。外模加固方式如下：（1）外模模板內(nèi)側(cè)支撐在定位筋和二襯主筋筋上，外模外側(cè)使用Φ22的鋼筋環(huán)向箍筋進(jìn)行加固處理，箍筋應(yīng)在地面錨固牢固，可在施做仰拱時(shí)提前植入錨固筋，箍筋縱線間距為50cm。（2）使用方木作為拱腳部位的斜向支撐，將支撐點(diǎn)落在邊坡上并固定牢固。通過保護(hù)層墊塊對拱墻鋼筋進(jìn)行加固保護(hù)。在臺(tái)車端部用直徑50cm的鋼管做斜支撐，焊接在臺(tái)車模板上。（3）外模支立工作結(jié)束后，應(yīng)對整個(gè)外模設(shè)置加固，并檢查加固有無松動(dòng)。外模支立中，嚴(yán)格按照輪廓線坐標(biāo)點(diǎn)封閉襯砌斜切面，使其與外模自成一個(gè)封閉的整體。

3.7混凝土灌注

在進(jìn)行混凝土施工過程中，施工人員應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，對混凝土的澆筑速度以及振搗強(qiáng)度進(jìn)行有效控制，實(shí)時(shí)觀測模板有沒有變形等異常情況發(fā)生，如存在應(yīng)適當(dāng)降低振搗強(qiáng)度。并做加固處理。由于模板與臺(tái)車相接部位較為隱秘，澆筑時(shí)極容易發(fā)生漏漿現(xiàn)象，因此施工人員應(yīng)事先準(zhǔn)備一些抹布，如若發(fā)生漏漿現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)進(jìn)行封堵處理并將模板表面的漿液擦拭干凈。

3.8拆模和養(yǎng)護(hù)

當(dāng)襯砌混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)拆模強(qiáng)度后，開始拆除模板，拆除過程中特別注意帽檐混凝土的輪廓線和邊角的保護(hù)，及時(shí)對局部的蜂窩麻面進(jìn)行修補(bǔ)，并保證顏色一致。拆模完成后按要求進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于14d。

4.結(jié)論

綜上所述，隧道洞口工程是施工中的重點(diǎn)和難點(diǎn)，不同的地質(zhì)環(huán)境對工程施工要求也不同。在施工前，需要做好地質(zhì)勘察工作，合理的選擇施工技術(shù)，本工程使用上述方法進(jìn)行施工后工程質(zhì)量達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，值得類似工程的借鑒和參考。需要注意的是，由于本工程采用小塊模板拼裝后組成斜切面模板，為了保證施工質(zhì)量，需要對所有的小模板進(jìn)行測量和加固。

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