高速公路螺旋隧道施工技術的關鍵要素探討

□ 呂志攀

1 引言

在高速公路螺旋隧道施工工程中，主要的施工內容包括隧道的洞口開挖施工，支護施工處理，仰拱和隧道底部填充及隧道通風等，相關施工單位需要嚴格把控各個施工環節的技術質量，充分掌握各項施工工藝的關鍵要素，根據螺旋隧道的特殊性，合理控制施工作業方式，盡可能提高高速公路螺旋隧道施工質量和水平。

2 隧道洞口施工和明洞施工

2.1 隧道洞口施工

高速公路螺旋隧道施工首先要開展洞口開挖作業，在開挖之前，施工人員應先對邊坡的穩定性進行全面的檢查，將懸浮石和存在危險隱患的巖石等進行及時拆除，同時在施工過程中，需要進行連續的施工監測，采取有效的保護措施，避免發生洞口開挖事故。其次在開挖作業實施過程中，施工人員要做好施工測量和放樣工作，即在洞口施工放樣線位基礎上，對邊坡和仰坡進行從上到下的開挖作業，不得進行大型爆破開挖，防止對施工現場的地層產生嚴重擾動。最后開挖后進入隧洞開始施工，應在隧洞拱部120o范圍內、開挖輪廓線外40cm、外插角5o～10o的位置增加一個直徑為32cm的自進式錨桿，其長度保持在6m、環向間距為0.4m，然后再進行人工開挖進洞[1]。

2.2 明洞施工

在對高速公路隧道明洞施工時，相關人員需要按照實際的地形地質條件以及邊坡和仰坡的穩定性確定開挖方式。通常情況下，施工單位會應用先墻后拱法技術工藝，即在邊坡松軟易坍塌的條件下，銜接明洞和暗洞時，采用該種施工方法具有良好的效果。在仰坡相對穩定的狀況下，施工人員需要從內向外開展施工，而當仰坡的穩定性不足，容易出現坍塌現象時，可以將明洞拱圈澆筑到仰坡腳，再從內到外進行洞內拱圈作業，提高仰坡穩定性從而可以保障明洞與暗洞的銜接質量。具體的施工技術則是在完成明洞開挖工作后，就地綁扎明洞鋼筋，并采用全斷面澆筑明洞混凝土方式進行處理。利用拼裝式襯砌臺車處理明洞內模，將拱部的外模采用鋼拱中架和組合式鋼模板。最后通過輸送泵將混凝土進行入模，以插入式振搗器保障混凝土振搗的均勻性。

3 初期支護

初期支護是保障高速公路螺旋隧道施工質量和安全的重要基礎。在具體的施工技術中，相關人員需要在洞口外利用混凝土攪拌機制備配合比適當的混凝土，通過輸送車將混凝土料運輸到洞內，采用空壓機供風潮噴和濕噴相結合的方式。在圍巖相對較好的地段，所需噴射總量不大，對潮噴混凝土技術和材料性能要求較低，具有非常簡便的操作，但會產生較大的粉塵。而對于低圍巖破碎地段，需要噴射混凝土總量較多，同時施工人員還要保障混凝土的質量較好、強度形成快。一般會采用臺車進行打眼，采用潮噴和濕噴工藝，由洞外拌和供料，利用藥卷式錨桿開展施工處理，具有易操作、錨固質量好、強度提高快等優點。

在初期支護中安裝鋼筋網時，首先應嚴格遵循工程設計要求，即在施工之前，初噴3cm厚的混凝土，以便于形成良好的鋼筋保護層。此時為保障施工效果，還應拉直鋼筋網，并開展除銹和油污處理等。其次是要在孔外設計加工后，安裝鋼框架，并在初始噴混凝土工藝完成之后，在定位系統的焊接格柵鋼框架支架設置縱向連接桿。另外一方面，施工人員要將鋼框架固定在鋼架基礎上。當鋼架與圍巖間的間隙較大時，應設置墊層并噴填混凝土。最后要科學合理地利用潮噴技術，以盡量減少回彈，有效地改善洞內工作環境，同時可以有效地節省速凝劑，降低施工成本。

4 仰拱和隧道底部填充

4.1 仰拱

對于高速公路螺旋隧道中圍巖條件較差的施工區域，施工人員要緊隨襯砌，及時修筑仰拱，以保障襯砌結構整體的穩定性。因此在仰拱澆筑之前，需要對松散材料和積水進行清理和排除，在澆筑混凝土的工程中，需從仰拱的中心位置逐漸向兩側施工，確保仰拱能夠與邊墻銜接位置的混凝土具有較好的密實度。除此之外，仰拱施工可以實現掘進和襯砌的平行作業，即在仰拱工作面上搭建具有移動功能的施工平臺，以盡量節省施工時間。

4.2 隧道底部填充

對隧道底部進行填充，主要是在混凝土施工之前，全面清理仰拱面上存在的粉塵或者碎渣，并將積水排除干凈。當仰拱混凝土達到設計強度的70%后，才可進行混凝土在隧道底部的填充作業。

5 通風與防塵

在高速公路螺旋隧道施工中，需要保障洞內具備施工所需的最低空氣，因此應當開展良好的通風和防塵工作。首先施工人員要在車輛廢氣排放位置安裝凈化裝置，以盡量降低有害氣體的濃度。在應用濕噴混凝土技術的過程中，還要盡可能減少空氣中存在的灰塵，還要及時排查排氣管道，一經發現損壞現象，即要進行修理和更換，保障洞內通風順暢良好。

6 常見質量問題

6.1 施工初期與施工中的問題

高速公路螺旋隧道施工中，還會遇到很多的問題和難題。比如在施工初期和施工過程中，比較常見的問題有支護不及時、圍巖條件差地段封閉不及時、支護背后有空洞等。因此在開挖作業時，需要檢測超挖和欠挖的軸線、標高等。同時在對錨噴進行支護時，應當注重檢測噴射混凝土的厚度、強度和平整度。對于圍巖情況較差的區域，施工人員一般可以采用先立鋼拱架，實現一次性噴混凝土，為分部開挖提供良好的便利性，充分解決施工實際問題。

6.2 檢測問題

檢測工作主要為在襯砌試驗項目中測試鋼拱、鋼格柵和鋼網、錨桿等，否則會導致間距不合理，影響施工質量。為提高檢測工作水平，在實際的襯砌質量檢測中，施工人員主要針對厚度、強度、空洞、混凝土配合比等進行檢查，保障其符合工程設計要求，然后再開展立模和拆模作業。在對仰拱施工進行檢測和檢查時，應重點關注隧道底部的質量，如果在仰拱施工中沒有采用外模方式，則會導致混凝土的振搗密實程度不足，無法保障仰拱成型。

6.3 防水問題

防水問題是高速公路螺旋隧道施工技術中必須要重視的問題，尤其是在復合襯砌中，一旦發生防水滲漏，則會導致隧道的運行安全受到嚴重的影響。因此施工人員一方面需要注重防范南方地區施工的滲水腐蝕現象，防范北方地區的冰凍和懸冰等問題，盡量避免出現交通中斷或者交通事故。另外一方面，還需適當掌握和控制防水板的松緊度，如果防水板過緊，就會致使其與壁面無法貼合，占用二次襯砌的空間；如果防水板過松，就會導致防水板出現不利的褶皺，造成二次襯砌的厚度不足。同時施工人員需要在二次襯砌施工中預留一定的止水條，在澆筑混凝土時要避免止水條發生位移，最大限度地保障隧道防水層堅固可靠，性能良好。

7 結語

綜上所述，高速公路螺旋隧道施工是一項具有復雜性、難度較大的工程建設項目，因此相關施工單位需要結合實地情況，從隧道洞口開挖、初期支護、仰拱和隧道底部填充以及通風防塵等方面入手，開展合理的施工技術。并且施工人員需要嚴格遵循施工流程，把握施工問題關鍵點，以提高高速公路螺旋隧道的施工質量和水平。