公路隧道施工技術探析

摘 要：公路隧道施工不同于一般路橋施工，在完成洞口施工后，既進入了隧道施工循環式的作業方式——類似工廠化施工，但又不同于工廠化施工，區別是在洞身圍巖發生變化時要及時拿出相應的施工處理方案，防止作業面支護變差和使二襯結構厚度受變化的影響。因此，必須加強對隧道施工技術的研究和完善。

關鍵詞：隧道施工；淺埋暗挖法；支護；錨桿；二次襯砌

隨著我國社會經濟的不斷發展，交通運輸事業面臨著巨大的機遇與挑戰，城市地下空間已經被視作一種寶貴的空間資源，是城市基礎設施建設的發展方向。而隧道則是埋置于地層內的一種地下建筑物，可分為山嶺隧道、水底隧道和地下隧道等。

1 隧道施工技術概述

隧道施工主要的施工技術分為盾構法、淺埋暗挖法和新奧法。

1.1 盾構法

盾構法是以盾構這種施工機械在地面以下暗挖隧道的一種施工方法。其的主要優點有：除豎井施工外，施工作業均在地下進行，既不影響地面交通，又可減少噪聲和振動對附近居民的影響；盾構推進、出土、拼裝襯砌等主要工序循環進行，施工易于管理，所需人員較少；土方量少；穿越河道時不影響航運；施工不受風雨等氣候條件的影響；在地質條件差、地下水位高的地方建設埋深較大的隧道，盾構法有較高的技術經濟優越性。

1.2 新奧法

新奧法充分利用了圍巖的自承能力和開挖面的空間約束作用，以錨桿和噴射混凝土為主要支護手段，對圍巖進行加固，約束圍巖的松弛和變形，并通過對圍巖和支護的量測、監控，指導地下工程的設計施工。

1.3 淺埋暗挖法

淺埋暗挖法是一項邊開挖邊澆筑的隧道施工技術，適合于城市地區松散土介質圍巖條件，隧道埋深小于或等于隧道直徑，地表沉降很小。其突出優勢為不影響城市交通，無污染、無噪聲，而且適合于各種尺寸與斷面形式的隧道洞室。

2 案例分析

2.1 工程概況

某隧道工程穿越剝蝕中低山地貌，地形溝壑交錯，偏壓淺埋情況較多，施工難度較大。本地區絕對高程為180～350m，相對高差最大達170m，自然坡度一般為10～40°。本隧道屬于高原斜坡侵蝕、構造中、低山地貌區。地形受流水強烈侵蝕與切割，水系呈樹枝狀密布，橫向形態多呈V型，基巖多裸露，階地不發育。

2.2 施工方案

該隧道工程位于某省境內，起訖樁號為DK327+745～DK328+655，全長910m。本隧道設計為單洞雙線式隧道，屬中長隧道。穿越剝蝕中低山地貌，地形溝壑交錯，偏壓淺埋情況較多，施工難度較大。全隧除明洞段采用明挖法施工，其余段落均采用暗挖法施工。

2.3 施工工藝與施工要點

2.3.1 洞口開挖要點

本隧進口采用耳墻式明洞門，出口采用單壓式明洞門，其余段落均采用暗挖法施工。暗挖段采用錨噴構筑法施工，開挖用光面爆破，Ⅴ級圍巖如圍巖整體性較好采用全斷面開挖法施工，如圍巖整體性較差則采用臺階法施工。Ⅳ級圍巖采用臺階法施工，深埋Ⅴ級圍巖及加強段采用大拱腳臺階法即三臺階七步作業法或CRD法施工；圍巖較好地段采用非電毫秒雷管起爆光面爆破技術，嚴格控制超欠挖，軟弱圍巖地段采用微震光面爆破技術或非爆破開挖，以減輕對圍巖的擾動和破壞。

2.3.2 坡面防護要點

洞口邊仰坡開挖到位后及時修正坡面，按設計要求進行錨噴網混凝土防護。邊坡修正主要采用挖掘機施工，人工配合，洞口邊坡、仰坡刷至設計坡度，并使洞門處邊坡與明洞邊坡順接。松軟地層開挖時從上至下，隨挖隨防護，隨時監測、檢查山坡穩定情況。邊坡、仰坡上浮土要清除，坡面凹凸不平處予以修整平順。開挖棄方堆放在指定堆放地點，邊坡仰坡上不堆積棄土。錨噴網防護采用準22螺紋鋼砂漿錨桿，布置成梅花型；YT-28鑿巖機成孔，砂漿錨固。鋼筋網片采用準8盤條，噴射C25混凝土。施工時噴嘴盡量垂直于巖面，回旋擺動，噴射均勻。

2.3.3 初期支護要點

本隧洞設計除明洞外均為暗挖法施工，在隧道斷面開挖后應及時進行初期支護。

（1）砂漿錨桿注漿及安裝

砂漿錨桿作業程序為：先注漿，后放錨桿。具體操作是：先將水注入牛角泵內，并倒入少量砂漿，初壓水和稀漿濕潤管路。然后再將已調好的砂漿倒入泵內，將注漿管插至錨桿眼底，壓緊密封泵蓋。一切就緒后，慢慢打開閥門開始注漿，在氣壓推動下，將砂漿不斷壓入眼底，注漿管跟著緩緩退出眼孔，并始終保持注漿管口埋在砂漿內，以免漿中出現空洞。將注漿管全部抽出后，立即把錨桿插入眼孔，然后用木楔堵塞眼口，防止砂漿流失。錨桿孔中必須注滿砂漿，發現不滿須撥出錨桿重新注漿。注漿管不能對著人放置，以防止高壓噴出物射擊傷人。砂漿應隨用隨拌，在初凝前全部用完，使用摻速凝劑砂漿時，一次拌制砂漿數量不應多于三個孔，以免時間過長，使砂漿在泵管中凝結。

（2）噴射混凝土施工

噴射混凝土施工是隧道施工初支的一個主要環節；噴射混凝土的好壞和錨桿、掛網施工同等重要，在施工中必須做好。噴射混凝土一般要求采用濕噴技術，減少隧道內粉塵，改善施工人員作業環境，保護其身心健康。目前也有采用潮噴工藝施工的工程項目，由于潮噴工藝對拌和料潮濕度要求很嚴，一般工地因試驗跟不上不容易達到，往往施工時現場揚塵很大，直接影響施工人員身心健康和施工進度。建議在不能保證潮噴料有一定濕度的情況下，盡量采用濕噴技術施工噴射混凝土。

2.3.4 二次襯砌要點

二次襯砌采用整體自行式模板臺車，輸送泵灌注，混凝土由項目部攪拌站集中拌和，混凝土攪拌運輸車運輸，人工配合，背附式振搗器搗固。二襯要做到內實外美，既要確保襯砌厚度和強度，又要保證外觀整潔、光滑，不出現蜂窩、麻面、露骨和流淌現象。在施工過程中，首先要求立架準確，并做好支撐工作，嚴防跑模。其次對模板要及時進行修整，鏟除表面混凝土碎屑和污物，并均勻涂刷脫模劑或機油。混凝土的拌和要嚴格按照配合比將原材料同時倒入拌和機中攪勻，嚴格控制水灰比，經常檢測混凝土坍落度，保證其和易性。從攪拌到入倉時間不得超過混凝土初凝時間的一半，對混凝土要分層振搗密實。二次襯砌混凝土拆模時間應根據混凝土強度增長情況來確定。一般在混凝土強度達到2.5MPa后方可拆模，并噴灑水養護7d以上。

2.3.5 仰拱施工要點

隧道二襯仰拱施工，要求在施工區段內每循環以全寬斷面范圍組織施工，嚴禁采用分離式施工，保障仰拱結構完整，不出現縱向施工縫和下部向上涌水或因施工下部增加其他接頭等現象。各隧道口應根據施工安排制造相應的\"行車棧橋\"供隧道施工利用；棧橋應具備一定的長度、強度和剛度，能夠移動方便，保障行車安全，滿足施工需要。棧橋橋面要鋪焊壓花鋼板，并焊接在型鋼上，防止行車渣物掉入仰拱。棧橋能設護欄時應設護欄，保護行人安全。在施工仰拱二襯前，要清除干凈仰拱噴射面渣物，清出新鮮面后再在其上綁扎二襯鋼筋（仰拱鋼筋一定要按設計預制后再施工，保證鋼筋在結構中相對位置正確）、立模、灌注混凝土。為防止因施工行車對已施工仰拱造成的污染，在施工仰拱24h后應立即填充混凝土，這樣既能穩定隧道結構，也便于下次仰拱施工棧橋的搭設前移（但嚴禁仰拱和填充一起施工）。

3 結束語

綜上所述，作為交通建設的一部分，隧道有著縮短距離、減少行車時間等諸多作用。然而它的造價很高，開挖過程也比較危險，所以要選擇合適的設計理論及合理的施工方法，才能更快更好地貫通一些地質復雜的隧道。完善的隧道施工技術可以縮短工期、提高施工效率，也能間接節約成本。鑒于此，結合工程案例對隧道施工過程中的技術要點進行分析，以期為類似工程項目提供參考與借鑒。

參考文獻

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