公路隧道無仰拱段找平層快速施工技術研究

高秉輝

（中鐵十二局集團第四工程有限公司，陜西 西安 710021）

隧道施工時，圍巖較好段落一般不設仰拱，僅設混凝土找平層，厚度10～15cm，因圍巖較好，掘進速度在150～180m/月，找平層按照仰拱施工，每次澆筑12m，7d以后強度達到80%才能通車，嚴重影響工程進度。巫鎮高速雞心嶺隧道出口工區采用分幅施工+優化排水結構，成功解決這一矛盾，從技術上為隧道快速施工提供了保證。

1 工程概況

巫鎮高速公路是指銀川至百色高速公路（G69）的聯絡線安來高速公路（G6911）重慶市與陜西省的交接段。起于重慶市巫溪縣城，終于陜西省鎮坪縣城。巫鎮高速是G69銀川至百色高速公路聯絡線，是重慶直連陜西的第二條高速公路通道，也是重慶“三環十二射七聯線”高速公路網規劃之一“聯線”（陜西鎮坪—重慶巫溪—湖北建始）的北段。項目建成通車后，將連接起G65（包茂高速）、G42（滬蓉高速）、G50（滬渝高速）等多條國家高速公路，構建起渝陜兩地新的水陸聯運通道，成為西北實現通江達海最便捷的通道。

雞心嶺隧道為平鎮高速與巫鎮高速的貫通點，采用雙向四車道高速公路標準建設，建設工期48個月。隧道全長6186m（K42+540～K48+726）（雙洞），出口工區位于陜西省鎮坪縣境內，承擔3488m施工任務，其中Ⅴ級圍巖1000m，Ⅳ級圍巖2158m，Ⅲ級圍巖330m。為寒武系下統石龍洞組灰巖、砂巖及頁巖，頁巖夾粉砂巖，隧道穿越斷層及褶皺等地質災害區，最大埋深1100m，存在地應力、巖爆風險，受巖層及地下水影響，巖溶發育，存在大量突泥、突水等不良地質現象，受風化及裂隙影響巖石破碎，工況復雜。

2 無仰拱段找平層設計要求

找平層設計情況如圖1所示。設計圖紙要求縱向盲溝管與圓心相對高差205cm，臨時找平層10cm，左側管進水口、出水口相對高差28cm，坡度-4%；右側管進水口、出水口相對高差28cm，平均坡度-6.6%，右側管進水口、出水口相對高差15cm，平均坡度-3.5%。因設計找平層10cm不能滿足行車需要，實際澆筑時需調整為20cm，混凝土標號為C20，橫向排水管位于墊層以下的需開基底槽，安裝后用混凝土包裹排水管。

圖1 找平層設計情況（單位：cm）

3 方案比選與優化

方案一：按照仰拱施工組織模式施工找平層，每次澆筑12m，這樣組織減少了縱向施工縫，但橫向施工縫較多，后期會從施工縫處滲水，存在滲水隱患。同時考慮混凝土強度達到80%才能承受車重，至少需要7d。按此方式組織施工，每月只能施工48m，而掌子面開挖至少每月150m，顯然與進度不匹配，此種方式不合適。

方案二：底板縱向分幅施工，如圖2所示。第一次澆筑縱向50m長，洞內車輛在另外半幅通行，7d以后強度達到80%以后，車輛在第一次澆筑混凝土面上通行，然后澆筑中心水溝及另外半幅底板混凝土，長度50m。采用這樣的組織模式，每月可澆筑200m，但存在兩個問題：（1）增加了一條縱向施工縫，但橫向施工縫數量減少，后期也會有滲漏水風險；（2）模板需求較多，好處是與掌子面掘進進度相匹配，能夠形成流水作業[1]。

圖2 底板縱向分幅施工（單位：cm）

兩種方案都有一個問題，就是施工縫處存在后期滲漏水隱患，第一種方案是橫向施工縫較多，第二種方案是橫向施工縫減少，但增加了一條縱向施工縫。另外，在施工組織上，方案一每月只能澆筑48m，方案二每月可澆筑200m，方案二與現場的均衡生產匹配性較高，但是需要相對較多模板。

經過方案及對施工的可操作性的比對，選擇方案二為最終方案。同時針對后期施工縫處滲漏水風險，本著“預防為主，防排堵截相結合，因地制宜，綜合治理”的原則，在澆筑底板上層結構混凝土時，預埋φ50mm盲管，橫向設在橫向施工縫處，縱向設在縱向施工縫處，橫縱相連并與中心水溝聯通，解決后期底板滲漏水隱患。

4 施工步驟及注意事項

4.1 施工面層清理

找平層在基巖面上施工，應將隧底虛碴、雜物、泥漿、積水等清除干凈，并用高壓風將隧底吹洗干凈，超挖部分采用同等級混凝土回填，并進行檢查，對不符合標準的隧底重新進行處理，確保基巖面潔凈、基礎牢固。

4.2 排水管道安裝

按照施工圖設計要求，找平層內須安裝橫向排水管，采用φ100mm波紋管將二襯與中心水溝聯通，縱向間距10m一處，現場安裝時，一定要注意波紋管的橫向坡度，嚴禁反坡排水。澆筑混凝土前，要固定好波紋管防止其在澆筑混凝土時移位，在模板上割孔，將盲管伸出來。由于波紋管剛度較低，波紋管內需安裝內襯管，防止澆筑混凝土時將波紋管擠壓變形。

4.3 模板安裝

找平層端模和側模采用10cm槽鋼，模板安裝必須成直線，橫平豎直，并在模板上明確標記出混凝土施工標高線，按線澆筑混凝土和提漿抹面。

中心水溝模板采用定型鋼模板，安裝前須進行打磨清洗并涂刷涂膜劑，安裝要求拼裝嚴密、無錯臺，模板螺栓全部按孔位安裝并擰緊。整個施工段模板安裝驗收合格后進行混凝土澆筑。

由于找平層設計為2%的橫坡，施工過程中標高的控制尤為重要。為準確地做出橫坡，每個斷面設置2個標高控制點，同時要求隧道縱向直線段10m、曲線段5m間距設置一個控制斷面。

4.4 混凝土澆筑

找平層混凝土澆筑每次施工長度為50m，厚度10cm，澆筑混凝土塌落度不宜過大，控制在16～18cm，嚴禁現場作業班組私自給混凝土加水。若出現混凝土塌落度不滿足施工要求的情況，及時通知現場試驗員現場采用外加劑進行調配和攪拌，或者直接要求退回拌合站重拌。澆筑過程中采用振搗梁進行振搗，由于混凝土僅10cm厚，振搗時間不宜過長。

4.5 混凝土抹面與養護

混凝土澆筑和振搗完成后，首先采用木抹子對混凝土表面進行第一次抹面，本次抹面將混凝土表面進行初步抹平，然后在初平后的混凝土表面，采用鐵抹子收面，混凝土在初凝之后、終凝之前再用鐵抹子收光。

混凝土施工完成后，定時對混凝土面進行灑水養護，始終保持混凝土表面濕潤。混凝土設計強度達到設計強度的80%之前嚴禁在混凝土面上行車。

4.6 施工質量驗收

找平層澆筑完成后，對另外半幅進行放樣的同時對上一施工段混凝土標高進行全面復核驗收。混凝土強度、厚度達到設計要求，一次性驗收合格。

4.7 施工要求及措施

橫向盲溝管與縱向盲溝管要采用三通連接，堅決不允許靠著支護邊墻彎曲后隨意擺放。橫向盲溝管要穿透臨時邊墻（仰拱邊墻部位），模板需要提前開孔。混凝土澆筑前，對盲溝管要采用架設支架定位，保證盲溝管在回填混凝土施工中不移位。所有接頭密封到位，嚴防堵塞。所有加寬帶、橫洞等特殊地段設計，各分部理解圖紙后，自行交底。

坤二少爺冷著臉說：“不敢恭維，血光之災吧！”又一笑，“過路之人，隨便說說，老爺就當沒聽見罷——我真的要走了！”

4.8 安全注意事項

（1）施工中配備專職安全員，負責作業安全及指揮交通。

（2）洞內運輸車輛限速行駛：作業地段正常時＜10km/h，會車時時速＜5km；成洞地段行駛時速＜20km，會車時時速＜10km。

（3）在襯砌臺車（或作業臺架）作業地段應設置“慢行”標志，臺車（臺架）兩端設置紅色顯示燈。

（4）洞內車輛行駛應遵守下列規定：①嚴禁超車。會車時空車讓重車，重車減速行駛，兩車廂間距離≥0.5m。②同向行駛，前后兩車間距離至少為20m，洞內能見度差時，應加大間距。③洞內車輛相遇或發現有行人時，應關閉大燈，改用小光燈或近光燈。④車輛啟動前應瞭望或鳴笛，進出隧道口時應鳴笛。⑤洞內車輛倒車必須開燈、鳴笛或專人指揮。⑥車輛在使用前應詳細檢查，不得帶病行駛。

5 環保要求

隧道混凝土施工過程中，容易造成對環境的污染。為保證自然環境，應減少甚至避免施工環境的破壞，并加大在環境保護方面的投入，真正將各項環保措施落實到位。

（1）應對混凝土在攪拌、運輸、澆筑環節制定相應環境保護措施，盡量避免水泥與外界的直接接觸。混凝土攪拌站應遠離生活區，并對其周圍進行封閉，對附近經常進行灑水降塵。

（2）生產中的廢棄物及時處理，運到當地環保部門指定的地點棄置。按環保部門要求集中處理生產及生活中產生的污水及廢水。

（3）現場施工人員需穿戴反光背心，佩戴防護用具，焊工佩戴護目鏡。

6 結語

對于洞內無仰拱段落的底板施工，雖然選擇方案二看似增加了成本，但是在隧道施工的整體協調性上，效果顯著。首先，方案二與掌子面的掘進速度匹配性較高；其次，提前施工好底板，為二襯施工提供場地并創造條件，同時澆筑二襯后，在二襯及底板之間留下一個臨時水溝，后期有剩余尾料時不用立模可直接澆筑水溝底，轉化浪費的混凝土，節省費用。另外，采用方案二后，開挖每月保證150m，底板每月200m，二襯采用12m臺車，每月可澆筑180m，實現了流水施工，均衡生產。