連拱隧道施工要點分析

黃炎 高星 張文瑞

摘?要：為了探討連拱隧道施工技術在公路隧道工程中的應用效果，以午塘頭隧道工程實例為研究對象，深入分析連拱隧道施工技術的總體施工工序，并且對施工過程中需要掌握的要點內容進行總結，實踐可知，通過連拱隧道施工技術的應用能夠確保隧道施工進度、質量和安全性，對提高公路事業的發展有促進作用。

關鍵詞：公路隧道;連拱技術;施工質量

一、工程簡介

午塘頭隧道是長春至深圳高速公路（G25）浙江建德至金華段公路TJ5標中部，全長為266米，凈高5m，凈寬11×2m，該隧道處于剝蝕丘陵區，穿越殘坡積、強～中風化粉砂巖，地下水為基巖裂隙水，水文地質條件較簡單。地形坡度約20～30°，山體植被較發育，隧址區地面最高程約為175m，屬越嶺隧道。隧道進洞口處于溝谷位置，隧道軸線與邊坡面大角度相交，出洞口隧道軸線與邊坡面斜交，隧道埋深較淺，建德端洞口樁號為YK2474+977，洞門型式為端墻式，金華端洞樁號為YK2475+243，洞門型式為偏壓式。

二、總體施工工序

當前我國的隧道工程來進行開挖施工主要分成兩個種類一是按照兩個獨立單洞來進行開挖施工，該種主要是應用在圍巖條件較高的位置上;其二是三導洞開挖施工方法，也就是先進行開挖然后才能進行中隔墻建設施工方法，這種方式通常都使用在淺埋或者軟弱圍巖的地質條件中。根據該地區的地質條件分析可以確定，其主要強 ～中風化巖性質為主，經過綜合分析之后確定使用三導洞的施工方法。

（一）中隔墻施工

首先進行中隔墻超前導洞的開挖，并進行錨噴支護和中隔墻連接錨桿的施工，再進行中隔墻結構的施工，為了能夠使得人員、機械的施工順利進行，可以使得材料運輸更加的便利，避免造成施工的干擾。本次隧道工程中，應該從進口端采用倒退的方式來開始進行隔墻結構的施工。在施工澆筑完成之后，待混凝土強度達到了設計要求之后，就需要進行主洞的開挖施工，可以提高施工效率。

中隔墻結構的主要作用就是承載豎向壓應力，在應用的過程中，從軸線受壓逐步的轉變成為偏心受壓的形式，然后再次恢復為軸線受壓的形式。最大彎矩通常都出現在二次襯砌部分的施工，最大軸力需要在隧道施工結束之后才出現。在整個施工的過程中，應該充分的考慮到其抗傾覆、抗開裂方面的問題。

中隔墻防偏壓處理：因為連拱隧道的左右位置上存在很大的差異，并且存在爆破振動的影響，分步施工會持續給墻體造成擾動影響，可以將側向和正洞的初期支護壓力直接傳輸到中隔墻的 位置上，此時會導致墻體結構受力不均衡的情況存在。因此，在開挖之前應該根據施工工藝的要求進行偏壓處理，采取合理有效 的措施進行回填施工，確保結構性能達標，見圖1。

中隔墻施工完成后進行左洞或右洞上臺階開挖并在拱部作初期支護，再進行隧道下臺階的開挖并進行初期支護，最后施作二次襯砌，施工時要求詳細了解設計意圖并嚴格按照施工規范操作流程施工，左洞和右洞錯開施工且縱向間距大于二十米。

（二）主洞施工

根據設計方案以及工程技術規范的要求，Ⅴ級圍巖開挖的過程中應該采用上下臺階預留方法來進行施工，而Ⅳ級則應用臺階 法來進行施工。開挖施工結束之后就需要來進行導洞支護處理， 此時可以將整個結構形成穩定的封閉結構。根據施工進度計劃的要求，首先開始左洞開挖施工。

1、 暗洞沉積采用的是新奧法來進行施工，可以選擇復合支護方式來進行。

2、 Ⅴ級圍巖隧道施工工序如下所示： a.中導洞上臺階開挖，采取必要支護方式; b.中導洞下臺階開挖，進行必要臨時支護; c.中導洞貫通后，然后開始中隔墻施工，在墻身結構施工結束之后就能夠在頂部回填施工; d.交錯布置50 m 就能夠開始導洞開挖施工，同時要進行必要的支護施工處理; e.中導洞回填施工; f.拱部圍巖開挖施工，同時還應該設置支護與鋼架架設施工， 此時應該在左、右方向錯開2 洞布置; g.交錯2 洞布置，同時應該進行支護結構施工; h.拆除臨時支護; i.進行仰拱混凝土施工; j.防水部分施工，然后就是二襯混凝土施工。

3、Ⅳ級圍巖隧道施工順序： a.中導洞實施全斷面開挖施工，同時開始初期支護施工; b.中導洞貫通后，然后進行中隔墻施工，然后在頂部注漿施工; c.交錯布置50 m 開始進行導洞開挖施工，同時進行支護施工; d.中導洞回填和臨時支撐; e.主洞開挖臺階施工，同時還應該進行支護和鋼拱架的施工，必須要確保左右臺階開挖至少需要錯開 2 洞進行。此時要嚴格執行施工工藝方案來進行支護施工，避免出現結構變形問題; f.交錯2 洞開始臺階開挖施工; g.拆除臨時支護; h.施工仰拱混凝土; i.防水結構施工。

（三）初期支護

初期支護是導管、鋼筋網、鋼架以及噴射混凝土所組成整體的受力結構。以超前支護為中心 ，可以保證開挖質量及施工安全，超前支護五類圍巖較差的一段是20m鋼管柵，較好的一段是小導管，四類圍巖為超前錨桿。

（四）二次襯砌

對于偏壓過大的部分，應該根據工程的實際情況選擇使用二襯混凝土來進行澆筑施工，根據本次設計方案與施工工藝的要求，選擇使用二襯施工，此時應用的是 9 m 液壓鋼模臺車來進行施工，選擇整體澆筑的方式來進行施工。二襯混凝土重點在施工組織，在小、短、曲的隧道上預先設計每模的定位，提前分解錯臺，及曲線和重要的施工縫及沉降縫等定位，可以保證施工質量。

三、施工管理中存在的問題及解決措施

（一）施工管理中存在的問題

隧道施工管理的不到位也是導致隧道施工建設中存在安全風險的主要因素。一些施工企業由于多年長期進行隧道建設，對內部員工要求和內部制度管理都放松了要求;另外一些施工技術人員和施工操作人員自認為有豐富的施工技術經驗，在具體工作中不嚴格按照規定流程和規定方案進行施工，導致施工制度和施工方案成為一種形式、變成一種擺設，不能有效的發揮出應用的作用。

（二）解決措施

施工單位應該加強施工過程中的安全管理，對施工安全責任進行確切的落實，例如可以設置專門的施工安全負責人、技術負責人、施工班組長等主要組成人員，對施工現場的安全加以管理。另外施工單位應該建立和實施技術交底制度，確保施工流程和施工技術安全能夠切實落實到實際操作層面。最后，施工過程中，相關施工監理單位應該充分發揮自身職能，對施工現場管理制度進行檢查管理，加強對施工單位現場作業安全的管控，保證施工方案的有效落實。

在進行隧道圍巖測量時，應該實行等級制度管理，根據不同等級的圍巖制定不同的測量方案。另外通常情況下，隧道坍塌事故是一個相對緩慢的過程，它是圍巖質量變化積累的產物，因此一方面施工單位應該設置專門測量人員、專門的設備和固定的時間對圍巖展開測量，實時關注圍巖發生的變化，一旦出現風險可能就要停止掘進，分析具體原因，降低風險等級。另一方面，施工單位應該根據圍巖測量的結果，對后續工程進行及時的施工方案調整，采取必要的手段降低施工安全風險。

四、結語

本次連拱隧道施工的過程中，根據工程中的圍巖種類選擇合適的開挖施工方法，在中隔墻施工的過程中選擇使用的是倒退方式來進行澆筑施工，這種方式可以為主洞開挖提供合適的條件，還能夠有效的提升施工效率。但是應該注意的是，在襯砌施工的過程中要綜合考慮到地質條件與監控信息，否則將無法保證工程的質量。經過實踐經驗總結可以發現，采取該方法能夠確保施工進度、 質量和安全性，為我國公路隧道工程技術的提升打下堅實的基礎。

參考文獻：

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