高速公路隧道工程中的復(fù)合式襯砌施工技術(shù)

高永強(qiáng)

摘要：復(fù)合式襯砌施工是適用于高速公路隧道工程的常見施工技術(shù)和方法，由于高速公路建設(shè)經(jīng)常會(huì)涉及到復(fù)雜的地質(zhì)狀況，復(fù)合式襯砌施工憑借著更加穩(wěn)定的支護(hù)作業(yè)質(zhì)量等優(yōu)勢，可以有效保證復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境下的隧道施工質(zhì)量，目前已經(jīng)在高速公路的隧道施工領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：高速公路;隧道工程;復(fù)合式襯砌;施工技術(shù)

一、復(fù)合式襯砌施工技術(shù)概述

復(fù)合式襯砌施工技術(shù)主要包括內(nèi)層、外層兩部分施工內(nèi)容，是一門先內(nèi)后外的隧道襯砌技術(shù)。在坑道開挖作業(yè)任務(wù)完成后，先行在外層開展支護(hù)作業(yè)，該作業(yè)一般采用柔性噴錨支護(hù)方法，即與圍巖進(jìn)行緊密連接，可以讓圍巖發(fā)生適當(dāng)?shù)淖冃危荒墚a(chǎn)生過度的變形。待圍巖保持良好的穩(wěn)定后，再對內(nèi)層開展襯砌施工。一般而言，在襯砌的內(nèi)外層之間，會(huì)針對具體的情況來設(shè)置相應(yīng)的防水隔離層，以鞏固和提升襯砌施工效果。

之所以稱為復(fù)合式，就是將內(nèi)外層的襯砌方式進(jìn)行合理搭配，搭配方法主要包括：噴錨支護(hù)與混凝土復(fù)合襯砌、噴錨支護(hù)與噴射混凝土復(fù)合襯砌、可縮式鋼拱噴射混凝土支護(hù)與模筑、噴射混凝土復(fù)合襯砌、裝配式襯砌與模筑混凝土復(fù)合襯砌等。其中，外層噴錨支護(hù)是較為常見的施工技術(shù)類型，具體采用內(nèi)層整體式模筑混凝土的復(fù)合方法。在復(fù)合式襯砌中間的防水層施工中，主要采用噴涂乳化瀝青的方式方法，或者采用軟聚氯乙烯薄膜等防水卷材對支護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行固定。如果采用復(fù)合式襯砌方法，必須要嚴(yán)格做好防水層的粘貼作業(yè)，要保證防水隔離層與初期支護(hù)之間的粘貼鏈接效果。另外，還要先行做好初期支護(hù)的表面處理工作，確保其表面保持干凈平滑，這樣才能具備更好的防水效果。

二、高速公路隧道工程中的復(fù)合式襯砌施工技術(shù)

1.優(yōu)化施工設(shè)計(jì)

隧道圍巖的類型是復(fù)合式襯砌施工的重要影響因素。為了排除該因素帶來的干擾，應(yīng)當(dāng)對隧道周圍的地質(zhì)情況進(jìn)行全面細(xì)致的考察掌握，以初期支護(hù)的實(shí)際受力數(shù)據(jù)為依據(jù)來進(jìn)行復(fù)合式襯砌施工方法和標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)。在具體的施工設(shè)計(jì)中，要對以下施工要領(lǐng)進(jìn)行正確的把控：第一，襯砌厚度應(yīng)當(dāng)控制在30-45cm范圍，對高速公路類型的隧道，其復(fù)合式襯砌施工采用單心圓形斷面，禁止采用馬蹄形斷面的設(shè)計(jì)。對于復(fù)雜特殊的施工地段，更應(yīng)該做慎重嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆治隹紤]。例如，精確了解涌水段含水量等數(shù)據(jù)，這樣才能更好的控制襯砌厚度。一旦出現(xiàn)圍巖壓力大于襯砌承載力的情況，就要采用鋼筋混凝土材料進(jìn)行施工。第二，在強(qiáng)度設(shè)計(jì)方面，重點(diǎn)做好混凝土制作配比等工作，以有效增強(qiáng)材料強(qiáng)度。第三，在受力效果設(shè)計(jì)方面，主要對防水隔離層的設(shè)計(jì)施工進(jìn)行合理把控，要將初期支護(hù)的受力狀況作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的核心依據(jù)，防水板與土工布的組合模式是最為常用的方式隔離層設(shè)計(jì)方式，該方式設(shè)計(jì)重點(diǎn)掌握分析地下水的靜水壓力等指標(biāo)因素，這樣才能對圍巖的穩(wěn)定性進(jìn)行有效控制，提升防水隔離層的施工質(zhì)量。

2.確定施工工序

一般而言，復(fù)合式襯砌施工的流程主要包括初期支護(hù)施工后的巖面檢驗(yàn)→防水隔離層的設(shè)置→測量放樣以及臺(tái)車定位→灌注→養(yǎng)護(hù)→脫模。在具體施工實(shí)踐中，二次支護(hù)質(zhì)量主要由圍巖的穩(wěn)定性來決定。初期支護(hù)必須要對圍巖的變形具有一定的包容性，待圍巖保持穩(wěn)定后方可開展二次支護(hù)作業(yè)。換言之，二次支護(hù)作業(yè)的時(shí)間直接決定著其質(zhì)量的優(yōu)劣。對于該環(huán)節(jié)時(shí)間的長短，需要根據(jù)圍巖穩(wěn)定性來確定，只要在初次支護(hù)表面不再產(chǎn)生新的裂縫時(shí)，就可以確定，圍巖已經(jīng)具備了良好的穩(wěn)定性。

第一，初期支護(hù)驗(yàn)收：該流程驗(yàn)收質(zhì)量是衡量整個(gè)襯砌施工質(zhì)量的重要基礎(chǔ)。該環(huán)節(jié)的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)主要由：巖棉具有良好的穩(wěn)定性，速率較慢，水平位移速率<0.15mm/d，并且表面不會(huì)再產(chǎn)生新的裂縫。與此同時(shí)，還要對斷面進(jìn)行精確測量，襯砌厚度要達(dá)標(biāo)，對于未達(dá)標(biāo)的施工部分要進(jìn)行整改，采取鑿除等處理措施，這樣才能為二次襯砌創(chuàng)造有利條件。另外，要切實(shí)找平混凝土表面的凹凸部位，對多余的鋼筋網(wǎng)進(jìn)行切除，并使用水泥沙進(jìn)行抹平，確保表面光滑平整。

第二，防水隔離層施工：在開展隧道開挖等活動(dòng)后，滲水現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，甚至還會(huì)出現(xiàn)大量的地下水，嚴(yán)重影響附近圍巖的穩(wěn)定性。這時(shí)就需要合理設(shè)置防水層。具體的操作方法是：結(jié)合運(yùn)用土工布與塑料防水板，

將土工布與初期支護(hù)保持緊貼，使前者處于巖面上，并具有良好的過濾作用，然后再把防水板與土工布相緊貼，以有效防止地下水的滲入。另外，在防水層的設(shè)置上還需要做好以下問題的控制：材料質(zhì)量必須要達(dá)標(biāo)，禁止出現(xiàn)破損、斷裂、變形等質(zhì)量隱患;應(yīng)當(dāng)按照科學(xué)規(guī)范的流程方法開展施工，確保施工設(shè)備性能的正常發(fā)揮;土工布的鋪設(shè)要與排水施工同步開展;塑料防水板的鋪設(shè)作業(yè)應(yīng)當(dāng)采用拱部向邊墻的方法開展，確保結(jié)構(gòu)具有良好的封閉性，并且要預(yù)留出合適的長度，將縱向搭接寬度控制在10cm以內(nèi);防水板和土工布的施工應(yīng)當(dāng)緊密銜接，鉚釘各個(gè)層面不能處于緊繃狀態(tài);在施工完成后，要對施工質(zhì)量和效果進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)，準(zhǔn)確記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。

第三，臺(tái)車就位與測量放線：要盡量使用大模板臺(tái)車，對放樣模板位置進(jìn)行精確測量，按照既定的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定位放線，嚴(yán)格執(zhí)行放大5cm凈空，以保證拆模后的質(zhì)量。立模作業(yè)完成后，要對灌注的二襯厚度進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查，確保其符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將脫模劑涂抹在板面上，然后再進(jìn)行拆模。需要注意的是，如果防水層的厚度設(shè)置不均勻，要重新拆除，并且在防水層設(shè)置前，要認(rèn)真檢查和排除欠挖現(xiàn)象。

第四，灌注。如果襯砌厚度合格后，就要進(jìn)行混凝土的拌合與制作，相關(guān)原材料的型號(hào)、配比等要求與設(shè)計(jì)要求相符，要充分考慮沙粒半徑、水泥用量等質(zhì)量影響因素。要科學(xué)合理的進(jìn)行材料配比的設(shè)計(jì)，以強(qiáng)度滿足質(zhì)量要求為準(zhǔn)。按照施工具體情況來合理使用外加劑，確保二次襯砌的強(qiáng)度、順暢度等達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。在大容量罐車的輔助下，同時(shí)將混凝土和混合料添加到攪拌機(jī)中來，以更好的保證振搗作業(yè)的密實(shí)度。待灌注作業(yè)完成后再開展后續(xù)的養(yǎng)護(hù)和脫模等作業(yè)活動(dòng)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間要控制在8-16小時(shí)之內(nèi)，待混凝土的強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa方可進(jìn)行脫模。

3.施工注意事項(xiàng)

在隧道工程復(fù)合式襯砌施工實(shí)踐中，對減水劑與膨脹劑的使用要進(jìn)行合理把控，盡量避免二次襯砌開裂現(xiàn)象的出現(xiàn)。在必要情況下，可以采用膨脹水泥來增強(qiáng)混凝土的抗收縮性，避免其因受力過大而導(dǎo)致裂縫現(xiàn)象的產(chǎn)生。與此同時(shí)，科學(xué)規(guī)范的開展混凝土的灌注作業(yè)活動(dòng)，有效提升施工質(zhì)量，特別是要展示做好混凝土振搗、養(yǎng)護(hù)等作業(yè)，這樣才能更好的保證整體施工質(zhì)量，有效避免因施工質(zhì)量不合格所帶來的返工等問題。另外，必須要對灌注速率進(jìn)行合理的控制，將對稱分層灌注作為首要的施工方法選擇，待邊墻襯砌下沉穩(wěn)定后方可開展拱部的灌注作業(yè)。對于已經(jīng)存在的裂縫，要進(jìn)行鉗縫處理，在處理之前，要合理選擇材料，根據(jù)裂縫的大小等因素，使用丙烯酸、水泥漿、環(huán)氧樹脂等材料。

三、結(jié)束語

綜上所述，復(fù)合式襯砌施工雖然是高速公路隧道施工中非?？煽康氖┕ぜ夹g(shù)方法，但是在具體的應(yīng)用實(shí)踐中要進(jìn)行科學(xué)合理的把控，對每一個(gè)施工環(huán)節(jié)和工序都要進(jìn)行嚴(yán)格精確的把控，保證每一個(gè)環(huán)節(jié)都要符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，這樣才能有效保證施工質(zhì)量，充分發(fā)揮該施工技術(shù)的價(jià)值和作用。

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