高速公路隧道施工技術(shù)探討

鄧一

摘? 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)越來(lái)越多，安全事故的發(fā)生概率也會(huì)越來(lái)越大，特別是公路隧道的建設(shè)，因此相關(guān)技術(shù)人員必須重視施工的質(zhì)量。文章主要介紹了杭紹臺(tái)高速公路大雷山隧道的施工方法，對(duì)主要工序作了詳細(xì)的敘述，可作為浙江地區(qū)類(lèi)似工程的參考。

關(guān)鍵詞：隧道施工技術(shù);錨桿;混凝土噴射

中圖分類(lèi)號(hào)：U415.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）09-0139-02

Abstract： With the rapid development of economy in our country， more and more kinds of infrastructure construction， the probability of safety accidents will be increasing， especially the construction of highway tunnels， so the relevant technical personnel must pay attention to the quality of construction. This paper mainly introduces the construction method of Daleishan tunnel of Hangzhou-Shaotai Expressway， and describes the main working procedure in detail， which can be used as a reference for similar projects in Zhejiang Province.

Keywords： tunnel construction technology; anchor rod; concrete shotcrete

引言

現(xiàn)在公路隧道日益增多，施工質(zhì)量控制越來(lái)越重要。杭紹臺(tái)高速公路工程臺(tái)州段大雷山隧道為臨海段控制性工程，為分離式雙向四車(chē)道形式，起點(diǎn)樁號(hào)ZK141+650 （YK141+600），終點(diǎn)樁號(hào)ZK145+938（YK145+947），左線(xiàn)長(zhǎng)4288m，右線(xiàn)長(zhǎng)4347m。大雷山隧道采用分離式雙洞單向雙車(chē)道型式，隧道凈寬11.00m，凈高5.0m，左右洞中心間距約23m～46m。隧道施工困難，技術(shù)比較復(fù)雜，因此，本文對(duì)該項(xiàng)目的施工技術(shù)進(jìn)行了一定的探討。

1 洞口施工

測(cè)量確定開(kāi)挖范圍，判定其地質(zhì)情況;若實(shí)際洞面橫斷面與設(shè)計(jì)地形基本相同，施作邊仰坡坡頂天溝與截水溝，完善路基與洞口排水相結(jié)合。天溝和截水溝設(shè)于邊、仰坡頂以外時(shí)應(yīng)大于 5m，溝底坡度根可據(jù)地形情況設(shè)置，但大于3%，避免淤積;進(jìn)行明洞邊坡和洞口段開(kāi)挖，開(kāi)挖時(shí)成洞面保留核心土，核實(shí)實(shí)際地質(zhì)和地基承載力與設(shè)計(jì)是否基本相符，相符則進(jìn)行坡面噴錨防護(hù);澆筑護(hù)拱基礎(chǔ)混凝土，并施作護(hù)拱;隧道IV級(jí)以上圍巖進(jìn)洞90m要及時(shí)施作明洞襯砌，完成洞口工程。

2 隧道施工采用“新奧法”施工工藝

Ⅴ級(jí)圍巖段施工遵循“管超前、嚴(yán)注漿、短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、勤測(cè)量、早封閉”的基本原則。大雷山隧道爆破采用光面爆破施工工藝，由挖掘機(jī)、自卸車(chē)以及裝載機(jī)相配合實(shí)現(xiàn)無(wú)軌運(yùn)輸;SA5JQB的Ⅴ級(jí)圍巖采用留核心土法施工;SA4JQ的Ⅳ圍巖采用臺(tái)階法、SA3的Ⅲ級(jí)圍巖采用全斷面法[1]。

2.1 留核心土法開(kāi)挖要點(diǎn)

（1）各部開(kāi)挖時(shí)，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順，減小應(yīng)力集中。（2）各部的底部高程應(yīng)與鋼架接頭處一致。（3）每一步的開(kāi)挖高度應(yīng)根據(jù)地質(zhì)情況確定。（4）開(kāi)挖形成全斷面時(shí)，應(yīng)及時(shí)完成全斷面初期支護(hù)閉合。（5）必須及時(shí)灌注二次襯砌。（6）下臺(tái)階左右兩側(cè)嚴(yán)禁同里程開(kāi)挖，落底時(shí)，兩側(cè)應(yīng)錯(cuò)開(kāi)2m以上。

2.2 臺(tái)階法主要施工技術(shù)要點(diǎn)

上部斷面架設(shè)工字鋼架和格柵拱架時(shí)，宜施做擴(kuò)大拱腳與鎖腳錨桿，以防拱部變形;上下兩個(gè)斷面鋼架應(yīng)平順連接，螺栓連接牢靠。圍巖整體性較差時(shí)，應(yīng)減弱下部開(kāi)挖對(duì)上部圍巖和支護(hù)的擾動(dòng)，下部斷面開(kāi)挖兩側(cè)應(yīng)交錯(cuò)進(jìn)行，同時(shí)下部斷面開(kāi)挖應(yīng)在上部斷面噴射混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后進(jìn)行。當(dāng)圍巖不穩(wěn)定時(shí)循環(huán)進(jìn)尺控制在1至1.5m，落底后立即施作初期支護(hù)。仰拱應(yīng)及時(shí)施工，盡早閉合成環(huán)。下臺(tái)階左右兩側(cè)嚴(yán)禁同里開(kāi)挖，落底時(shí)，兩側(cè)應(yīng)錯(cuò)開(kāi)3m以上。

3 錨桿施工技術(shù)

Ⅴ級(jí)圍巖（SA5JQB）采用3.5m/根的Φ25 中空注漿錨桿，環(huán)向、縱向間距1.0×0.75m，梅花型布置;Ⅳ級(jí)圍巖（SA4JQ）采用L=3.0m/根的Φ25 中空注漿錨桿，環(huán)向、縱向間距分別為1.0×1.0m，梅花型布置;Ⅲ級(jí)圍巖（SA3）采用L=2.5m/根的Φ25中空注漿錨桿，環(huán)向、縱向間距分別為1.5×1.5m，梅花型布置;Ⅲg 采用L=3.0m/根的Φ25中空注漿錨桿，環(huán)向、縱向間距分別為1.0×1.2m，梅花型布置;車(chē)-Ⅲ采用L=3.0m/根的Φ25中空注漿錨桿，環(huán)向、縱向間距分別為0.8×1.2m，梅花型布置;緊-Ⅲ采用L=3.0m/根的Φ25中空注漿錨桿，環(huán)向、縱向間距分別為0.8×1.2m，梅花型布置。

3.1 施工方法及措施如下

畫(huà)眼：開(kāi)挖斷面檢查合格后，要求在巖面上畫(huà)出本次錨桿孔位。并檢查巖面有關(guān)松動(dòng)的石塊或初噴砼有無(wú)空殼，開(kāi)裂現(xiàn)象，若有，需處理后方能施鉆。鉆孔：孔徑φ38至45mm;開(kāi)口偏差不大于5cm;方向偏差不大于2%;孔深長(zhǎng)錨桿插入部分3至5cm。安裝：將錨桿緩慢頂入距孔3至5cm 處。桿體插入后，及時(shí)用止?jié){塞堵塞孔口嚴(yán)密，并設(shè)置排氣孔。注漿：注漿壓力控制在0.5至2.0MPa，漿液緩慢注入，當(dāng)排氣孔有漿液流出時(shí)，關(guān)閉排氣孔，穩(wěn)壓注入3至5 分鐘后停止注漿[2]。

3.2 施工技術(shù)措施

（1）開(kāi)挖后，立即檢查圍巖面和初噴砼，及時(shí)施作錨桿。

（2）錨桿原材料規(guī)格尺寸、錨桿孔位、孔深及布置符合設(shè)計(jì)要求，錨固漿采用早強(qiáng)水泥漿，并符合強(qiáng)度要求?？孜黄钚∮?cm;鉆孔保持孔口巖面平整，鉆孔與巖面垂直;并避免與裂縫平行和裂縫內(nèi)鉆眼;鉆孔深度及直徑與桿體相匹配。錨桿桿體插入錨桿孔時(shí)，保持位置居中，水灰比符合設(shè)計(jì)要求，桿體露出的長(zhǎng)度不應(yīng)大于噴層厚度5cm;錨桿墊板與孔口砼緊貼;隨時(shí)檢查錨桿頭的變形情況。

4 混凝土噴射技術(shù)

砼噴射機(jī)安裝調(diào)試好后，料斗上安裝振動(dòng)篩，其篩孔10×10mm，避免大粒徑骨料進(jìn)入噴射機(jī);用高壓水沖洗干凈受?chē)妵鷰r面后即可開(kāi)始噴射砼。噴射時(shí)，送風(fēng)之前先打開(kāi)計(jì)量泵（此時(shí)噴嘴朝下，避免速凝劑流入輸送管），以免高壓砼拌合物堵塞速凝劑環(huán)噴射孔;送風(fēng)后調(diào)整風(fēng)壓，使之控制在0.45至0.7MPa，避免出現(xiàn)粗骨料脫落和回彈量增大情況。因此，按砼回彈量小，表面濕潤(rùn)易粘著兩方面掌握。根據(jù)噴射儀表反饋的信息及時(shí)調(diào)整風(fēng)壓和計(jì)量泵，控制好速凝劑摻量。噴嘴與巖面的距離控制在60至120cm，噴射方向盡量與受?chē)娒娲怪?，拱部以徑向噴射。一次噴射厚度不大?0cm，若需噴第二層，應(yīng)在前層混凝土終凝后進(jìn)行。噴射作業(yè)應(yīng)分片進(jìn)行，按照先邊后拱腳，后拱頂?shù)捻樞蚴┕?。噴前先找平受?chē)娒娴陌继?，再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動(dòng)，每圈壓前面半圈，繞圈直徑約30cm，使砼層面平順光滑。

5 仰拱與基礎(chǔ)、防排水

（1）仰拱應(yīng)整斷面一次成型，不得左右半幅分次澆筑。仰拱、鋪底施工時(shí)，為保證洞內(nèi)臨時(shí)交通通暢，采用棧橋。仰拱砼終凝2h后應(yīng)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后方可通行。

（2）仰拱地基超挖部分應(yīng)用相同等級(jí)混凝土或片石混凝土回填，不得用洞渣回填。每段仰拱混凝土澆筑前必須由測(cè)量人員按規(guī)定的密度放好仰拱混凝土面標(biāo)高控制點(diǎn)，澆筑時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)高控制點(diǎn)控制混凝土面標(biāo)高。每段仰拱混凝土澆筑時(shí)必須連續(xù)澆筑完成，間隔時(shí)間符合規(guī)范要求，砼振搗密實(shí)，表面壓實(shí)抹平，并按設(shè)計(jì)和規(guī)范要求設(shè)置和處理施工縫，為了保證仰拱頂面弧度，應(yīng)制作仰拱頂面弧形模板。仰拱頂面高程和曲率應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，高程允許偏差為±15mm?；炷两Y(jié)構(gòu)表面應(yīng)密實(shí)平整。

（3）防水與排水

斷層Fc32影響強(qiáng)烈（與線(xiàn)路相交于ZK142+015～ZK142+125、YK142+047～YK142+167處），地下水較豐富，施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)防排水措施。施工時(shí)應(yīng)加強(qiáng)超前預(yù)報(bào)，并加強(qiáng)支護(hù)、及時(shí)襯砌、加強(qiáng)防排水措施。斷層Fc35影響強(qiáng)烈（與線(xiàn)路相交于ZK143+195～ZK143+665、YK143+245～YK143+705處），該段隧道埋深大，主要穿越斷層破碎帶，受其影響，圍巖呈破碎狀，地下水較復(fù)雜，節(jié)理密集發(fā)育，易于儲(chǔ)存水，隧道施工開(kāi)挖可能有淋雨?duì)罨蛴咳獱畛鏊?。施工中必須密切關(guān)系洞身內(nèi)是否有未發(fā)現(xiàn)的新斷層，做好地質(zhì)超前預(yù)報(bào)工作。若施工碰到斷層情況，必須按照“超前錨桿支護(hù)、短開(kāi)挖、不（弱）爆破、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤測(cè)量、速反饋”的施工原則，一旦掌子面地段發(fā)生不可控制涌水、涌泥險(xiǎn)情，施工人員迅速有序撤離到安全地段，初期支護(hù)與圍巖、防水層與初期支護(hù)、二次襯砌與防水層背后應(yīng)確保密貼，以避免受力不均引起的應(yīng)力集中。

a.洞內(nèi)有大面積滲漏水和涌水時(shí)，在初期支護(hù)前，宜集中匯流引排。

b.鋪設(shè)防水板前，應(yīng)用初期支護(hù)檢查臺(tái)車(chē)檢查隧道斷面，確保二襯厚度。防水板宜采用專(zhuān)用臺(tái)車(chē)鋪設(shè)，臺(tái)車(chē)可與初期支護(hù)檢查臺(tái)車(chē)合并制作安裝;防水板吊環(huán)間距應(yīng)根據(jù)其鋪掛松弛率確定，防水板鋪掛應(yīng)預(yù)留1.2的富余量;防水板拼接應(yīng)采用熱合雙縫焊接。應(yīng)采用有效措施確保止水帶、止水條位置準(zhǔn)確，固定牢固。

c.排水管路連接應(yīng)采用變徑三通方式連接;縱向排水管應(yīng)按設(shè)計(jì)高程固定，并使用土工布包裹。

d.排水系統(tǒng)應(yīng)按段落進(jìn)行通水試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)積水、漏水應(yīng)及時(shí)處理。

隧道工程在公路工程中的廣泛應(yīng)用，對(duì)公路建設(shè)的發(fā)展極為有利，但是因?yàn)檫@項(xiàng)工程干擾因素多、作業(yè)空間有限、地質(zhì)條件復(fù)雜、施工地點(diǎn)變化性強(qiáng)等，需要立足于工程的實(shí)際情況，把合理的施工方案和技術(shù)控制措施制定出來(lái)，落實(shí)下去，統(tǒng)籌考慮，以順利開(kāi)展隧道施工，加強(qiáng)管控，并使其施工質(zhì)量得到保證。本文可為浙江山區(qū)隧道做參考價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

[1]朱靜.高速公路隧道施工技術(shù)探討[J].中國(guó)公路，2017（23）：120-121.

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