淺析市政工程明挖隧道施工技術

文/任磊 青島城建集團有限公司 山東青島 266000

王德彥 青島市市政建設發展有限公司 山東青島 266000

淺析市政工程明挖隧道施工技術

文/任磊 青島城建集團有限公司 山東青島 266000

王德彥 青島市市政建設發展有限公司 山東青島 266000

隧道工程作為市政工程部分景觀工程，在工程建設中越來越得到廣泛的應用。根據周圍環境和地質的不同情況，在隧道施工中可采取不同的施工技術，明挖隧道以其施工簡便、 快捷、經濟、安全的優勢，廣泛應用。

明挖法；隧道施工；基坑

隨著經濟建設的迅猛發展，城市規模增大，社會環境的提升，為改善環境，隧道工程是解決城市用地、實現人類與自然和諧的有效辦法之一，符合國家倡導的環境保護、和諧發展的主題。在市政工程隧道施工中，明挖法施工因難度小，易保證質量，工期短，造價低，施工中安全容易控制，在施工中應用廣泛。

1、明挖法的含義

明挖隧道指的是先將隧道部位的巖(土)體全部挖除，然后修建隧道，再回填的施工方法。明挖法具有施工簡單、快捷、經濟、安全的優點。在地面交通和環境允許的地方通常采用明挖法施工。明挖法施工屬于深基坑工程技術，主要技術難點在于對基坑周圍原狀的保護，防止地表沉降，減少對既有建筑物的影響，防止周圍坍塌等。

2、城市明挖隧道施工準備

2.1 施工準備工作

施工前應對隧道周圍作深入調查：當地氣象、水文、地質、筑路材料、居民點情況；施工時，對自然環境、生活環境的影響，對周圍地表、地下構造物的影響及需要采取的保護措施。核對隧道平面、縱斷面，洞門式樣，襯砌類型，是否符合實際情況。

2.2 施工工序

明挖法的施工工序： 測量放樣→基坑開挖→邊坡支護→→地基處理→墊層施工→防水施工→底板施工→主體施工→防水施工→基坑回填→設備安裝→竣工驗收。

3、明挖隧道施工技術

3.1 基坑施工

一般說來，基坑施工包括基坑圍護、基坑開挖、支撐等。

3.1.1 基坑邊坡支護

當開挖深度超過10m、基坑平面超過1000㎡時，噴錨支護、混凝土板樁等作為支護結構。一般采用噴錨支護的形式，是噴射混凝土、設置錨桿式聯合使用噴射混凝土與錨桿支護，有時采用掛設鋼筋網片的形式。錨桿支護節省三材、降低造價、節省勞動力、縮短工期、穩定性好、安全穩定等優點。

3.1.2 地基基礎加固處理

為改善基底地基狀況，提高基坑開挖階段被動區土體側壓力和基底上涌，對深基坑基底土體進行加固處理，土體加固主要手段有分層壓密注漿或水泥攪拌樁加固，采用分層壓密注漿進行加固，則施工中成孔孔徑小，對基坑內土體擾動小，施工周期短；漿體進入土體后，早期固結快，漿液不易流失，為基坑開挖創造條件。

3.1.3 基坑開挖

當周圍有建筑物或其他障礙物時，在基坑開挖時，分層、分步進行。每層土體的開挖深度以設計的支撐位置為準，確保在開挖后能及時進行支撐，確保施工安全。當為石方基坑時，在爆破開挖時，要控制好爆破用藥量，監測周圍建筑物穩定性，在開挖一層后及時進行邊坡支護，確保邊坡穩定性。

3.2 模板施工

采用復合模板，側墻和頂板一次支設，減少施工縫，防止滲漏；支模時，墻、頂的洞口均須留成階梯形的喇叭口（內小外大）；支架具有足夠的剛度、強度和穩定性，要能承受砼的重量、側壓力及施工荷載，對支架架設型式及穩定性等問題要通過支架設計驗算；內頂板支架在兩端和分段處設橫向剪刀撐，外墻的支架要加斜撐，滿堂支架要符合規范要求，以保證隧道模板的穩定。為滿足抗滲和美觀要求， 穿墻螺栓拉桿外露部分用氣焊割去，用防水沙漿抹平。

3.3 混凝土施工技術

在隧道施工中，由于混凝土體積大，表面系數比較小，水泥水化熱釋放比較集中，內部溫升比較快，當混凝土內外溫差較大時，會使混凝土產生溫度裂縫，影響隧道結構安全和質量控制，在隧道施工中對混凝土裂縫的控制施工技術是關鍵。

3.3.1 大體積混凝土的澆筑

為了防止裂縫，混凝土的澆筑有三種方法：

一是全面分層。整個結構澆筑層分為數層澆筑，當已澆筑的下層混凝土尚未初凝時，開始澆筑第二層，如此逐層進行，直至澆筑完成。適用于結構物的平面尺寸不太大的工程。

二是分段（塊）分層。從一端開始澆筑混凝土，從底進行到一定距離后澆筑第二層，如此依次向前澆筑其他各層。適用于厚度較薄而面積或長度較大的工程。

三是斜面分層。適用于結構的長度超過厚度三倍的工程，振搗工作應從澆筑層底層開始，逐漸上移，保證分層混凝土之間的施工質量。

3.3.2 混凝土的養護

混凝土成型后應及時進行養護。養護目的是為混凝土正常硬化創造必要的溫度、濕度條件，防止收縮開裂，保證混凝土達到設計要求的強度。塑料薄膜養護的原理是將塑料溶液噴涂在已凝結的混凝土表面上，揮發后，形成一層薄膜，使混凝土表面與空氣隔絕，混凝土中的水分不再蒸發，內部保持為濕潤狀態。

3.3.3 混凝土用料設計

混凝土配合比設計通常采用如下措施:低水化熱的水泥和盡量減小水泥用量；盡量減少用水量，提高混凝土強度；合理使用外加劑；選用熱膨脹系數小的骨料和較大的骨料粒徑；預冷原材料；合理分縫、分塊，減輕約束；在混凝土中預埋冷卻水管；配合比設計時注意:設計配合比時盡量利用混凝土60d或90d的后期強度，以滿足減少水泥用量的要求；混凝土配合比，應根據使用的材料通過試配確定。坍落度應根據配合比要求嚴加控制。

3.4 防水施工

防水層必須嚴格按設計的材料及要求進行施工。當混凝土達到設計強度后可拆除模板，進行防水層施工。防水層施工前應先將表面清理干凈，表面無積水，砼表面及轉角位置無銳角及尖銳突起混凝土。搭接縫上下卷材應搭接平順，不得出現空鼓、褶皺等現象。

明挖法施工簡便、工程造價較低，遇到障礙物容易處理，因此當隧道埋深較淺，周圍環境要求不太苛求的情況下，首選的方法。 采用明挖法時，必須重視對基坑支護、基底涌土、對周圍建筑物及市政管線保護等問題予以高度重視。

[1]《地下工程防水技術規范》.GB50108—2008.

[2]《混凝土結構工程施工規范》.JB506666—2011.

[3]《混凝土結構工程施工質量規范》.JB50204—2002(修訂版).