公路隧道洞口淺埋段施工技術研究

焦帆

山西路橋建設集團有限公司 山西太原 030006

1 項目背景

此公路工程項目的全線長度是5.307km，采用的是雙向四車道，設計的行車速度為80km/h。其中包含了一座長大隧道（類型是雙分離式），起訖樁號具體如下：右線，YK162+620--YK163+465，長度是1085m，隧道的凈空是10.35×5m；左線，ZK162+450--ZK163+541，長度是991m，隧道的凈空是10.35×5m。

2 洞口淺埋段施工技術

2.1 洞口邊坡開挖及錨網噴射混凝土

洞口邊坡開挖是隧道洞口淺埋段施工中的一項重要環(huán)節(jié)。首先需要開挖洞口邊坡與仰坡，且在坡頂區(qū)域建立截水溝，以免開挖面受到雨水沖刷而出現松動。根據設計方案要求的坡度實施開挖，但是挖掘階段必須保證洞口土體結構的穩(wěn)定性，若是需要則可采用分級處理方式[1]。此外，隧道洞口邊坡開挖過程中應安排專業(yè)技術人員實時觀測邊坡結構穩(wěn)定性及沉降量。本公路隧道項目中為了能夠保證左側偏壓山體的安全性，則要在左側的邊坡翼墻區(qū)域開挖施工結束后，應及時開始翼墻施工[1]。洞口邊坡開挖階段，選擇錨網對暴露圍巖實施封閉處理。通過風鉆機進行鉆孔施工，然后將花管插入至孔洞內，實施錨管注漿作業(yè)。在錨桿注漿施工完成之后，緊接著就要噴射混凝土，實施坡面封閉處理，以免雨水滲透、沖刷坡面。

2.2 套拱施工

從本質上分析，套拱是管棚頂進施工的基本導向與重要載體，同時套拱效果與孔口管的安裝精度直接關系到管棚頂進精度。此公路隧道項目的長管棚套管施工劃分為2個階段：第一階段是將明洞的土石方開挖到套拱標高以下1m位置，然后進行管棚段套拱作業(yè)，以及實施長管棚鉆鑿[2]；第二階段是等到長管棚安裝施工結束之后，對開挖明洞土石方的下部進行套拱。從管棚套拱施工方面分析，在混凝土澆筑之前必須認真檢查孔口管，安排專業(yè)人員通過測量精準定位孔口管位置與角度，而混凝土澆筑階段應按照規(guī)定要求實施復核，若是出現了偏位，則應立即優(yōu)化與調整，以防止鋼管頂進過程中發(fā)生偏差。此隧道洞口管棚施工選擇的是潛孔鉆，在鉆孔階段必須認真觀測洞內轉巖現象，每次鉆完1孔之后就要及時頂進1根鋼管，以絲扣方式有效連接鋼管接頭，而有孔與無孔鋼管采用循環(huán)安裝施工方式[2]。

2.3 管棚安裝及注漿

注漿孔的環(huán)向間隔距離是15cm，直線間隔距離是30cm，也就是每間隔15cm設置了2個注漿孔。其中無孔鋼管首節(jié)前壁需要錯鉆多個孔（直徑范圍是10mm至15mm），從而確保排氣出漿[3]。每一次沖孔施工結束之后，需要及時頂入鋼管。而相鄰的鋼管采用年錯開方式進行接頭，同橫斷截面的接頭數量應確?！?0%。所有孔首節(jié)鋼管的前端應制作為錐狀，以順利實現導向插入。在正式注漿施工之前必須展開液漿試驗，確定液漿的最佳配合比，而注漿則以單管達到了設計要求注漿量為結束標準。當注漿施工結束之后，必須及時將管中漿液清除干凈，選擇水泥砂漿（類型是M30）實施填充處理，從而提高管棚剛度與強度。此外，管棚和其他超前支護的搭接長度≥1m，且在管棚施工后按照規(guī)定要求開始養(yǎng)護作業(yè)。

2.4 超前支護

當套拱與管棚注漿施工結束之后，隧道洞口段巖層經過注漿處理能夠有效增強其穩(wěn)定性，等到注漿強度符合規(guī)定基本要求之后，需要展開明洞土石方與仰拱開挖，以確保洞口圍巖區(qū)域的安全施工。此公路隧道工程項目中的洞口段圍巖級別是VI級，巖層表現較為破碎，所以洞口段的管棚后端采用“鋼拱架+超前小導管”方式進行超前支護[3]。

3 施工控制要點

3.1 砂漿錨桿施工

根據圖紙設計規(guī)定基本要求選擇選擇φ22mm砂漿錨桿，并保證其具備較強的錨固力。同時以抽樣方式檢驗錨桿的抗拔力，其中每100根檢驗的數量≥2根。隧道洞口邊坡與仰坡防護選擇的是φ3.5mm砂漿錨桿支護，應保證錨桿間距符合設計規(guī)定要求。選擇風鉆實施鉆孔，確保鉆孔方向和坡面的夾角是90°。當清孔施工結束之后應立即塞入錨固劑，并頂進錨桿，詳細施工流程見圖1。

圖1 錨桿施工流程

3.2 布設鋼筋網

采用直徑是6mm的圓鋼編制鋼筋網（具體規(guī)格是20cm×20cm），通過加工廠將其制作成片。在正式進行施工之前需要將鋼筋網綁扎成為網格形狀，等到錨桿與初噴混凝土施工結束之后進行鋼筋網覆蓋，確保其與坡面實際情況相契合，同時在支護的巖面上預留20cm保護層。

3.3 噴射混凝土

噴射混凝土施工采用的為噴漿機。需要在洞口外進行混凝土拌制，然后通過運輸車把制備的混凝土運輸至工程現場，在噴射頭位置摻入速凝劑，最后利用噴漿機實現混凝土噴射作業(yè)。施工必須緊貼開挖面，以有效控制圍巖暴露時間，當開挖結束之后應立即封閉巖面，防止圍巖出現變位以及巖石松動掉落?；炷羾娚鋺M行2遍，第1遍應選擇開挖后進行混凝土噴射（厚度是3cm），短時間之內實現初期支護總體受力，以免圍巖出現變位；當錨桿與掛網安裝結束之后，則開始進行第2遍混凝土噴射，具體順序是從下至上，若是巖面不平整，則要先噴射凹處并進行找平。若是巖層較為松軟，則噴射施工必須緊跟作業(yè)面，初次噴射順序是從上至下，復噴順序是從下至上。在混凝土噴射階段應嚴格控制噴射速度，確保連續(xù)、緩慢、均勻，也可結合具體狀況進行適當調整。

4 結語

公路隧道洞口淺埋段具有特殊性，應高度重視洞口淺埋段的安全施工。本文結合公路隧道工程項目實際情況，綜合分析了隧道洞口淺埋段施工技術，有效保證了洞口安全施工，也為類似工程施工提供了參考與借鑒。