關于特長隧道施工技術研究

一 引言

近年來，我國的高速公路及高速鐵路的建設發展速度越來越快，而特長隧道工程的建設也相應的逐漸增多。站在特長隧道施工技術的角度上來看，其中關鍵所在為通風施工技術以及二次襯砌的施工技術。因此，本文就著重對特長隧道施工過程中二次襯砌技術及通風技術展開討論。

二 特長隧道施工中的通風技術

1、特長隧道的通風施工難點

特長隧道通風施工的難點主要有以下幾點：第一，因為是無軌運輸，所以車輛機械尾氣的污染就相對比較嚴重；第二，因為沿著掘進方向有較大坡度的上下縱向變坡，所以空氣流通就變得極為不利；第三，特長隧道的距離往往比較長，所以相應通風及排風的距離就比較長；第四，因為每個洞均有兩臺二次襯砌臺車和若干個擴大的斷面，所以風阻比較大。

2、特長隧道的通風施工技術要點

射流和軸流風機均布置于左洞(即開挖掌子面的靠前線路，余同)，新鮮空氣也從左洞引入。其左右洞的掌子面由軸流風機利用軟式風管將新鮮空氣分別壓入，其中左洞掌子面的污風經由橫向汽車通道向右洞流去，而兩洞污風則均從右洞排出。將軸流風機布置于最靠近掌子面的汽車橫洞之外，而射流風機則布置于軸流風機之外，且射流風機與軸流風機最近的距離不應超過200m，而射流風機之間的距離不應超過400m。伴隨著隧道施工的進尺逐漸深入，其風機的布置位置也逐漸向洞內移動，而射流風機的數量也可以根據實際情況進行適當增加。

三 特長隧道施工中的二次襯砌技術

1、特長隧道襯砌臺車的施工設計

1)模板系統：隧道襯砌臺車的模板系統主要由側模和頂模所組成。其中側模通過側向油缸或者絲桿與支撐系統的門架部分鉸按，頂模通過螺栓與支撐系統的頂升油缸以上部分連接。模板系統的設計，首先要確定側模和頂模的鉸接點，使其鉸接點位置的確定能夠保證臺車有足夠的脫模空間，而同時又不能因為側模太長而影響模板系統的整體剛度。通常的確定方法是采用當臺車降低100～200mm時，保證脫模空間為50～100mm。另外，不同斷面的臺車側模其實是相同的，因此設計多斷面隧道的襯砌臺車模板系統也只是需要考慮其頂模的通用性就可以了。

2)行走系統：在設計隧道襯砌以車的行走系統進，要充分考慮到行走的安全性以及臨時支墩支撐的安全性，臺車停穩后，要利用千斤頂將其頂在行走模梁上，注意千斤頂的噸位要符合施工要求，并且要均勻布置各受力點。當臺車被緩慢、均勻的頂起并且達到了一定行程，就馬上把預先備好的枕木鋪墊于行走橫梁下方，在保證鋪設穩定后，將千斤頂緩緩的落下，接下來再把枕木排鋪墊在千斤頂的下面，同時將以車再次頂起。采取同樣的方式反復循環操作，直至高度符合設計需求為止，收加千斤頂，臺車就完全依靠所鋪墊的枕木墩來支撐。確定施工安全性后，可以接著進行行走橫梁螺栓及臺車行走車輪螺栓的拆裝工作，把按照工程設計要求加工好的行走支墩及行走輪進行連接，然后利用螺栓連接將其安裝在原來的行走支撐處，最終完成行走系統的轉換。

3)支撐系統：隧道襯砌臺車的支撐系統其主要作用是承受襯砌的壓力，并且將整個模板系統支撐起來，進一步防止模板向內收縮或者變形。支撐系統主要由以下部件組成：平移機構、絲桿和油缸、八字支撐、行走機構、縱向的聯接件以及拱部橫梁、門架橫梁和上下縱梁等。在設計隧道變截面處的支撐系統時，只有八字支撐以及縱向聯接件和上下縱梁少數的部件和普通的臺車相同，其它多數部件均要做相應調整理。因為一般臺車軌距比較大，所以立柱通常設計為“H”型，這樣在安全絲桿及側向油缸時就比較方便。在小斷面處的側向油缸及絲桿都可以安裝在中間豎板上，在加寬部位因為側向油缸及絲桿長度不夠，因此立柱靠模板的一側要設計可以拆裝以及長短可調節的支座，從而滿足加寬要求的不同。在加寬斷面時，因為模板要向著外側進行移動，因此小車平移軌道相對一般的臺車而言也要更長；如果臺車加寬要求比較大時，平移小車就有超出靠模板一側立柱的可能，所以該門架橫梁也要相應加工。此外，因為臺車的加寬多數情況下是設計在頂模中間，這樣就造成了在加寬過程中兩個平移的小車的間距是不斷變化的，所以此處的平移拉桿長度也要設計成可以調整的。再者，因為加寬時要利用平移油缸來分開模板，所以還要考慮在平移拉桿中設計出相應的安裝油缸的銷孔。當然，及果設計所采用的是雙油缸，則平移拉桿就不用了。在設計拱部橫梁成段設計時，調節長度可以利用加長節絲桿的方法來實現。在設計拱部的小立柱時，要在拱部的兩端小立柱上設計相應的鉸耳，從而在安裝加寬油缸時更為方便。在設計支撐絲桿時，螺桿的長度要盡可能的更長些，這些在加寬比較大時，可以利用另配螺母及鋼管來滿足設計要求。

2、特長隧道二次襯砌混凝土的施工技術

1)二次襯砌混凝土的施工配合比應當隨著原材料、機具、氣候等因素的改變而隨時進行調整。

2)在混凝土的泵送過程中，利用臺車下、中、上三層開窗，進行混凝土的分層澆注，其落差應當小于1m，并且應采取兩側輪流澆注或者對稱地進行全斷面連續泵送澆注。通過上述措施，來防止偏壓導致模板的變形。

3)若混凝土振搗的時間太短，就容易形成上層的收縮裂縫，導致混凝土強度的不均勻，因此振動棒插進下層混凝土的深度要求不應低于50mm，同時延長振搗的時間，從而使振搗能夠密實；另外，混凝土的振搗還能起到使氣泡順利地消散的效果。

4)振搗過程中振動棒與模板的距離應控制在100mm左右。若距離過小，就容易在振搗時觸擊模板并產生振動，從而導致因模板的振動而造成大量的氣泡朝模板集中，一旦氣泡不能得到有效的逸出，就會影響二次襯砌混凝土外觀的質量。

5)在二次襯砌的混凝土進行脫模時，應通過試塊來保證混凝土的抗壓強度及抗拉強度均滿足規范要求。在拆模后還應對混凝土進行灑水養護，其養護周期應當超過14d。

3、鋼筋的制作

二次襯砌結構鋼筋要下料準確，并盡量減少鋼筋的接頭數量，并在安裝過程中保證將鋼筋接頭設置在結構承擔應力較小的位置，并且應當分散布置。在鋼筋的綁扎時，要做好鋼筋與鋼筋之間的間距控制，同時還應控制好最外層鋼筋的混凝土保護層厚度，以避免露筋或者混凝土保護層的厚度過大。另外在鋼筋的綁扎過程中，還要注意避免將防水板戳破。

4、槽道的預埋

應按照設計圖進行各種直形、弧形槽道的準確埋設。并通過在臺車模板上鉆螺栓定位孔等方法來進行槽道的定位安裝，每根槽道應當有兩、三個固定點。槽道嵌入混凝土表面的施工誤差、槽道的傾斜施工誤差以及兩槽道(每組)間的平行施工誤差精度要求高，施工中要特別注意加強控制。已經施工好的槽道要注意保護，不得被水泥漿及其他雜物堵塞，如有，要及時清理干凈。