高速公路隧道施工技術探討

鄧一

摘? 要：隨著我國經濟的快速發展，各種基礎設施建設越來越多，安全事故的發生概率也會越來越大，特別是公路隧道的建設，因此相關技術人員必須重視施工的質量。文章主要介紹了杭紹臺高速公路大雷山隧道的施工方法，對主要工序作了詳細的敘述，可作為浙江地區類似工程的參考。

關鍵詞：隧道施工技術;錨桿;混凝土噴射

中圖分類號：U415.6 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2019）09-0139-02

Abstract： With the rapid development of economy in our country， more and more kinds of infrastructure construction， the probability of safety accidents will be increasing， especially the construction of highway tunnels， so the relevant technical personnel must pay attention to the quality of construction. This paper mainly introduces the construction method of Daleishan tunnel of Hangzhou-Shaotai Expressway， and describes the main working procedure in detail， which can be used as a reference for similar projects in Zhejiang Province.

Keywords： tunnel construction technology; anchor rod; concrete shotcrete

引言

現在公路隧道日益增多，施工質量控制越來越重要。杭紹臺高速公路工程臺州段大雷山隧道為臨海段控制性工程，為分離式雙向四車道形式，起點樁號ZK141+650 （YK141+600），終點樁號ZK145+938（YK145+947），左線長4288m，右線長4347m。大雷山隧道采用分離式雙洞單向雙車道型式，隧道凈寬11.00m，凈高5.0m，左右洞中心間距約23m～46m。隧道施工困難，技術比較復雜，因此，本文對該項目的施工技術進行了一定的探討。

1 洞口施工

測量確定開挖范圍，判定其地質情況;若實際洞面橫斷面與設計地形基本相同，施作邊仰坡坡頂天溝與截水溝，完善路基與洞口排水相結合。天溝和截水溝設于邊、仰坡頂以外時應大于 5m，溝底坡度根可據地形情況設置，但大于3%，避免淤積;進行明洞邊坡和洞口段開挖，開挖時成洞面保留核心土，核實實際地質和地基承載力與設計是否基本相符，相符則進行坡面噴錨防護;澆筑護拱基礎混凝土，并施作護拱;隧道IV級以上圍巖進洞90m要及時施作明洞襯砌，完成洞口工程。

2 隧道施工采用“新奧法”施工工藝

Ⅴ級圍巖段施工遵循“管超前、嚴注漿、短開挖、強支護、勤測量、早封閉”的基本原則。大雷山隧道爆破采用光面爆破施工工藝，由挖掘機、自卸車以及裝載機相配合實現無軌運輸;SA5JQB的Ⅴ級圍巖采用留核心土法施工;SA4JQ的Ⅳ圍巖采用臺階法、SA3的Ⅲ級圍巖采用全斷面法[1]。

2.1 留核心土法開挖要點

（1）各部開挖時，周邊輪廓應盡量圓順，減小應力集中。（2）各部的底部高程應與鋼架接頭處一致。（3）每一步的開挖高度應根據地質情況確定。（4）開挖形成全斷面時，應及時完成全斷面初期支護閉合。（5）必須及時灌注二次襯砌。（6）下臺階左右兩側嚴禁同里程開挖，落底時，兩側應錯開2m以上。

2.2 臺階法主要施工技術要點

上部斷面架設工字鋼架和格柵拱架時，宜施做擴大拱腳與鎖腳錨桿，以防拱部變形;上下兩個斷面鋼架應平順連接，螺栓連接牢靠。圍巖整體性較差時，應減弱下部開挖對上部圍巖和支護的擾動，下部斷面開挖兩側應交錯進行，同時下部斷面開挖應在上部斷面噴射混凝土達到一定強度后進行。當圍巖不穩定時循環進尺控制在1至1.5m，落底后立即施作初期支護。仰拱應及時施工，盡早閉合成環。下臺階左右兩側嚴禁同里開挖，落底時，兩側應錯開3m以上。

3 錨桿施工技術

Ⅴ級圍巖（SA5JQB）采用3.5m/根的Φ25 中空注漿錨桿，環向、縱向間距1.0×0.75m，梅花型布置;Ⅳ級圍巖（SA4JQ）采用L=3.0m/根的Φ25 中空注漿錨桿，環向、縱向間距分別為1.0×1.0m，梅花型布置;Ⅲ級圍巖（SA3）采用L=2.5m/根的Φ25中空注漿錨桿，環向、縱向間距分別為1.5×1.5m，梅花型布置;Ⅲg 采用L=3.0m/根的Φ25中空注漿錨桿，環向、縱向間距分別為1.0×1.2m，梅花型布置;車-Ⅲ采用L=3.0m/根的Φ25中空注漿錨桿，環向、縱向間距分別為0.8×1.2m，梅花型布置;緊-Ⅲ采用L=3.0m/根的Φ25中空注漿錨桿，環向、縱向間距分別為0.8×1.2m，梅花型布置。

3.1 施工方法及措施如下

畫眼：開挖斷面檢查合格后，要求在巖面上畫出本次錨桿孔位。并檢查巖面有關松動的石塊或初噴砼有無空殼，開裂現象，若有，需處理后方能施鉆。鉆孔：孔徑φ38至45mm;開口偏差不大于5cm;方向偏差不大于2%;孔深長錨桿插入部分3至5cm。安裝：將錨桿緩慢頂入距孔3至5cm 處。桿體插入后，及時用止漿塞堵塞孔口嚴密，并設置排氣孔。注漿：注漿壓力控制在0.5至2.0MPa，漿液緩慢注入，當排氣孔有漿液流出時，關閉排氣孔，穩壓注入3至5 分鐘后停止注漿[2]。

3.2 施工技術措施

（1）開挖后，立即檢查圍巖面和初噴砼，及時施作錨桿。

（2）錨桿原材料規格尺寸、錨桿孔位、孔深及布置符合設計要求，錨固漿采用早強水泥漿，并符合強度要求。孔位偏差小于5cm;鉆孔保持孔口巖面平整，鉆孔與巖面垂直;并避免與裂縫平行和裂縫內鉆眼;鉆孔深度及直徑與桿體相匹配。錨桿桿體插入錨桿孔時，保持位置居中，水灰比符合設計要求，桿體露出的長度不應大于噴層厚度5cm;錨桿墊板與孔口砼緊貼;隨時檢查錨桿頭的變形情況。

4 混凝土噴射技術

砼噴射機安裝調試好后，料斗上安裝振動篩，其篩孔10×10mm，避免大粒徑骨料進入噴射機;用高壓水沖洗干凈受噴圍巖面后即可開始噴射砼。噴射時，送風之前先打開計量泵（此時噴嘴朝下，避免速凝劑流入輸送管），以免高壓砼拌合物堵塞速凝劑環噴射孔;送風后調整風壓，使之控制在0.45至0.7MPa，避免出現粗骨料脫落和回彈量增大情況。因此，按砼回彈量小，表面濕潤易粘著兩方面掌握。根據噴射儀表反饋的信息及時調整風壓和計量泵，控制好速凝劑摻量。噴嘴與巖面的距離控制在60至120cm，噴射方向盡量與受噴面垂直，拱部以徑向噴射。一次噴射厚度不大于10cm，若需噴第二層，應在前層混凝土終凝后進行。噴射作業應分片進行，按照先邊后拱腳，后拱頂的順序施工噴。噴前先找平受噴面的凹處，再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動，每圈壓前面半圈，繞圈直徑約30cm，使砼層面平順光滑。

5 仰拱與基礎、防排水

（1）仰拱應整斷面一次成型，不得左右半幅分次澆筑。仰拱、鋪底施工時，為保證洞內臨時交通通暢，采用棧橋。仰拱砼終凝2h后應進行養護，養護達到設計強度后方可通行。

（2）仰拱地基超挖部分應用相同等級混凝土或片石混凝土回填，不得用洞渣回填。每段仰拱混凝土澆筑前必須由測量人員按規定的密度放好仰拱混凝土面標高控制點，澆筑時嚴格按照標高控制點控制混凝土面標高。每段仰拱混凝土澆筑時必須連續澆筑完成，間隔時間符合規范要求，砼振搗密實，表面壓實抹平，并按設計和規范要求設置和處理施工縫，為了保證仰拱頂面弧度，應制作仰拱頂面弧形模板。仰拱頂面高程和曲率應符合設計要求，高程允許偏差為±15mm。混凝土結構表面應密實平整。

（3）防水與排水

斷層Fc32影響強烈（與線路相交于ZK142+015～ZK142+125、YK142+047～YK142+167處），地下水較豐富，施工時應加強防排水措施。施工時應加強超前預報，并加強支護、及時襯砌、加強防排水措施。斷層Fc35影響強烈（與線路相交于ZK143+195～ZK143+665、YK143+245～YK143+705處），該段隧道埋深大，主要穿越斷層破碎帶，受其影響，圍巖呈破碎狀，地下水較復雜，節理密集發育，易于儲存水，隧道施工開挖可能有淋雨狀或涌泉狀出水。施工中必須密切關系洞身內是否有未發現的新斷層，做好地質超前預報工作。若施工碰到斷層情況，必須按照“超前錨桿支護、短開挖、不（弱）爆破、強支護、快封閉、勤測量、速反饋”的施工原則，一旦掌子面地段發生不可控制涌水、涌泥險情，施工人員迅速有序撤離到安全地段，初期支護與圍巖、防水層與初期支護、二次襯砌與防水層背后應確保密貼，以避免受力不均引起的應力集中。

a.洞內有大面積滲漏水和涌水時，在初期支護前，宜集中匯流引排。

b.鋪設防水板前，應用初期支護檢查臺車檢查隧道斷面，確保二襯厚度。防水板宜采用專用臺車鋪設，臺車可與初期支護檢查臺車合并制作安裝;防水板吊環間距應根據其鋪掛松弛率確定，防水板鋪掛應預留1.2的富余量;防水板拼接應采用熱合雙縫焊接。應采用有效措施確保止水帶、止水條位置準確，固定牢固。

c.排水管路連接應采用變徑三通方式連接;縱向排水管應按設計高程固定，并使用土工布包裹。

d.排水系統應按段落進行通水試驗，發現積水、漏水應及時處理。

隧道工程在公路工程中的廣泛應用，對公路建設的發展極為有利，但是因為這項工程干擾因素多、作業空間有限、地質條件復雜、施工地點變化性強等，需要立足于工程的實際情況，把合理的施工方案和技術控制措施制定出來，落實下去，統籌考慮，以順利開展隧道施工，加強管控，并使其施工質量得到保證。本文可為浙江山區隧道做參考價值。

參考文獻：

[1]朱靜.高速公路隧道施工技術探討[J].中國公路，2017（23）：120-121.

[2]林鵬頂.羅江隧道爆破和支護施工技術[J].科技情報開發與經濟，2007（08）：275-277.