高速公路隧道工程施工技術(shù)探討

朱鳳玲

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的快速發(fā)展，高速公路隧道施工的新技術(shù)和新工藝不斷涌現(xiàn)。高速公路隧道施工人員需要及時(shí)采用新工藝結(jié)合工程所處地質(zhì)條件進(jìn)行科學(xué)、高效的施工。通過(guò)科學(xué)的施工技術(shù)的利用來(lái)保證工程建設(shè)的質(zhì)量和提高施工的效率。

關(guān)鍵詞：高速公路；隧道施工；技術(shù)；分析；探究

1 高速公路隧道施工需做好施工方案的制定

在高速公路隧道施工之前，施工人員需制定科學(xué)的施工方案，根據(jù)隧道所處的地理環(huán)境選定科學(xué)的施工方案。隧道進(jìn)出口的明洞段根據(jù)地形、地質(zhì)情況全部采用明挖法施工，然后進(jìn)行洞頂截水溝的砌筑，避免雨水對(duì)洞門(mén)的沖刷，然后進(jìn)行洞頂仰坡的掛網(wǎng)噴錨護(hù)坡作業(yè)。進(jìn)出口洞口加強(qiáng)段的圍巖采用正臺(tái)階法開(kāi)挖，必要時(shí)留核心土。初期支護(hù)采用Φ25自鉆式中空注漿錨桿、噴射鋼纖維混凝土、鋼拱架進(jìn)行。IV類圍巖段采用全斷面光面爆破開(kāi)挖，洞身按新奧法設(shè)計(jì)，采用復(fù)合式襯砌，初期支護(hù)采用Φ25中空注漿錨桿、噴射鋼纖維混凝土進(jìn)行。初期支護(hù)施工中采取短開(kāi)挖、強(qiáng)支護(hù)、早封閉、勤量測(cè)，各施工工序緊跟，不能脫節(jié)，加強(qiáng)圍巖監(jiān)控量測(cè)和超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，確保施工安全。

2 高速公路隧道施工技術(shù)

在高速公路隧道施工時(shí)施工人員需要嚴(yán)格按照施工方案進(jìn)行科學(xué)施工。高速公路隧道施工技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面。

2.1 洞口施工

施工人員在洞口段采用邊坡、仰坡自上而下分層開(kāi)挖，施工機(jī)械以挖掘機(jī)為主，盡量不采用爆破，保證不擾動(dòng)原地層；洞口場(chǎng)地用裝載機(jī)輔以推土機(jī)整平壓實(shí)；遇堅(jiān)硬石質(zhì)地層人工鉆眼爆破，運(yùn)輸采用自卸車(chē)，挖方棄往指定的棄碴場(chǎng)。洞口段開(kāi)挖將充分考慮洞內(nèi)施工需要，修建供水、供電設(shè)施及材料堆放場(chǎng)地和機(jī)械停放場(chǎng)地，合理布置。邊仰坡防護(hù)、邊仰坡開(kāi)挖按設(shè)計(jì)坡度一次整修到位，并分層進(jìn)行邊仰坡掛網(wǎng)噴錨防護(hù)，以防圍巖風(fēng)化，雨水滲透而坍塌。以穩(wěn)定邊仰坡。刷坡防護(hù)到路基面標(biāo)高。隧道洞門(mén)在進(jìn)洞施工正常后，適時(shí)安排施工。綜合考慮地形地質(zhì)條件及洞口美化等條件。進(jìn)洞施工前，先將洞外排水系統(tǒng)做好，再行進(jìn)洞，以防對(duì)洞門(mén)造成威脅。明洞拱、墻與洞內(nèi)相鄰的拱、墻襯砌時(shí)，應(yīng)同時(shí)施工連成整體；洞門(mén)及洞口附近的排水、截水設(shè)施應(yīng)配合洞門(mén)施工盡早做好，并與洞外排水系統(tǒng)連通，以免地表水沖刷坡面。洞門(mén)仰坡和邊坡宜在進(jìn)洞前刷好，坡度的施工允許偏差為5%；洞口土石方宜采用控制爆破施工，不得使用集中藥包爆破，以免影響仰邊坡的穩(wěn)定。

2.2 隧道明洞施工

明洞邊墻基礎(chǔ)必須置穩(wěn)固的地基上。遇有地下水時(shí)，須將地下水引離邊墻基礎(chǔ)。凹形地段或外墻深基部分，施工時(shí)本著先難后易的原則，可先開(kāi)挖、砌筑最低凹處，逐步向兩端進(jìn)行，以利利用施工查明基礎(chǔ)情況。邊墻基礎(chǔ)挖至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，核對(duì)地質(zhì)承載力是否與設(shè)計(jì)要求相符。若地基承載力不足時(shí)，可考慮采用沉井基礎(chǔ)或挖孔樁基礎(chǔ)進(jìn)行地基加固。明洞開(kāi)挖采用全部明挖法，若施工需要或工程師要求，也可采用拱上明挖拱下暗挖法進(jìn)行開(kāi)挖施工，但無(wú)論哪種方法開(kāi)挖，均實(shí)行爆破藥量控制。明洞開(kāi)挖前，預(yù)先做好洞頂防水、排水設(shè)施，防止地面水沖刷而招致邊坡、仰坡落石、塌方。內(nèi)模采用定型鋼模板，外模和擋頭板模板采用定制的木模加釘鐵皮，擋頭板內(nèi)，外弧線在現(xiàn)場(chǎng)按實(shí)際比例放樣后，精確加工。泵送混凝土灌注，灌注時(shí)其模板支撐必須牢靠，防止跑模造成砌襯侵入限界。施工人員在進(jìn)行拱圈施工時(shí)拱架一般在立柱上架設(shè)，立柱基底堅(jiān)實(shí)，若在松軟路肩上，則設(shè)縱向臥木，并將各立柱縱向聯(lián)結(jié)成整體。拱架采用特制大跨度鋼拱架，組合鋼模安裝拱部?jī)?nèi)模。

2.3 隧道洞身開(kāi)挖

開(kāi)挖和二次襯砌可同時(shí)施工，控制工期的作業(yè)為開(kāi)挖初期支護(hù)，二次襯砌不控制工期。開(kāi)挖及初期支護(hù)每循環(huán)進(jìn)尺3.0m，每循環(huán)作業(yè)時(shí)間25h。開(kāi)挖和二次襯砌可同時(shí)施工，控制工期的作業(yè)為開(kāi)挖初期支護(hù)，二次襯砌不控制工期。開(kāi)挖及初期支護(hù)每循環(huán)進(jìn)尺4.0 m，每循環(huán)作業(yè)時(shí)間24 h。每天進(jìn)度4.0 m。隧道洞身穿過(guò)III、IV類圍巖，根據(jù)圍巖類別分別進(jìn)行爆破設(shè)計(jì)，為避免對(duì)圍巖的擾動(dòng)和對(duì)地表的影響，采用微差松動(dòng)爆破技術(shù)施工。施工人員需要做好爆破的準(zhǔn)備工作。爆破震動(dòng)與同段齊爆的炸藥用量密切相關(guān)，采用非電微差起爆技術(shù)，不但控制單段雷管的起爆藥量，又能有效地控制每段雷管的起爆時(shí)間，使爆破震動(dòng)波形不成疊加。這樣既能保證巖石破碎達(dá)到理想爆破效果，又能消除爆破震動(dòng)的有害效應(yīng)。在掏槽眼，掘進(jìn)眼、底眼或周邊眼中，每段起爆藥量較大的段別雷管，間隔時(shí)差設(shè)計(jì)為200 ms，即跳段設(shè)置。可使爆破震動(dòng)速度降低30%。隧道爆破的掏槽眼是爆破成敗的關(guān)鍵，也是產(chǎn)生最大震動(dòng)的部位。工程中采用直眼掏槽，Ⅳ類采用楔形掏槽。為了減小震動(dòng)、飛石，保證洞內(nèi)初期支護(hù)及作業(yè)安全，采用降震設(shè)計(jì)，堵塞長(zhǎng)度不小于20 d（d為炮眼孔徑），并保證堵塞材料質(zhì)量，避免飛石溢出，降低噪聲，減弱震動(dòng)。放出開(kāi)挖斷面中線水平和斷面輪廓線，根據(jù)爆破設(shè)計(jì)圖標(biāo)出炮眼的位置。符合設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行鉆孔，再按炮眼布置圖檢查合格后裝藥連線爆破。爆破后由專人進(jìn)行清理危石，檢查開(kāi)挖面和襯砌地段，如發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情或隱患，應(yīng)采取措施及時(shí)處理。

3 高速公路隧道施工中支護(hù)和防排水技術(shù)

在高速公路隧道洞身開(kāi)挖施工完成后，施工人員需要進(jìn)行科學(xué)的支護(hù)工作，以保證隧道內(nèi)的安全。然后需要進(jìn)行防排水施工。隧道施工防排水，其施工綜合性強(qiáng)、技術(shù)難度大，也是施工的一道關(guān)鍵工序。結(jié)構(gòu)防水是根據(jù)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、隧道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工方法和使用要求等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，采用“防、排、堵相結(jié)合”的綜合治理原則。關(guān)鍵處理好施工縫、變形縫等薄弱環(huán)節(jié)的整體防排水方案，確保隧道不滲漏水。在洞內(nèi)兩側(cè)布置排水邊溝，將路面水排出洞外。隧道中心水溝出水口采用保溫包頭。洞門(mén)上方設(shè)置截排水溝，截排地表水。

隧道施工中初次支護(hù)是承擔(dān)施工階段全部地層荷載（包括土、水壓力）的主要結(jié)構(gòu)，必須有足夠的強(qiáng)度，剛度和抗?jié)B性，限制圍巖變形，控制地表下沉。提高噴射混凝土的密實(shí)性，減少它的收縮變形裂縫，防止?jié)B漏是施工的關(guān)鍵。為了達(dá)到噴射混凝土防裂抗?jié)B，施工中必須把好用料級(jí)配關(guān)，控制水灰比，選擇好施工工藝。施工人員需要做好防水層施工，防水層采用無(wú)紡布和5FP-VEA防水板。無(wú)紡布和防水板應(yīng)具有耐老化、耐細(xì)菌腐蝕、有足夠強(qiáng)度及延伸率。防水層應(yīng)在二次襯砌灌筑前進(jìn)行，施作地點(diǎn)應(yīng)在爆破安全距離以外。防水層施工完成后，必須嚴(yán)加保護(hù)，否則極易損壞，導(dǎo)致防水質(zhì)量下降乃至完全失效，故要求各方面予以重視和密切配合。二次襯砌的鋼筋頭上加塑料套，防止搬運(yùn)和安裝鋼筋時(shí)碰破防水板。在沒(méi)設(shè)保護(hù)層處（如拱頂、側(cè)墻）進(jìn)行其他作業(yè)時(shí)不得破壞防水層，焊接鋼筋時(shí)必須在此周?chē)檬薨逭趽醺綦x，以免濺出火花燒壞防水層。在灌注二次襯砌模注混凝土?xí)r，振搗棒不得直接接觸防水層以免破壞防水層。振搗棒引起的對(duì)防水層的破壞不易發(fā)現(xiàn)，也無(wú)法修補(bǔ)，故二次襯砌模注混凝土施工時(shí)應(yīng)特別注意。不得穿帶釘子的鞋在防水層上走動(dòng)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員加強(qiáng)防水層保護(hù)意識(shí)教育，嚴(yán)禁損壞。

參考文獻(xiàn)

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