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編者按：本論文主要從施工技術方案確定；主要工序施工方法等進行講述，包括了施工作業(yè)線安排、風、水、電作業(yè)，通風、防塵和施工排水、初期支護施工、洞身開挖、二次襯砌、現(xiàn)場監(jiān)控量測與信息化施工管理，是新奧法的重要內(nèi)容、根據(jù)隧道設計結構和工程地質(zhì)情況，施工作業(yè)采用中導洞先行等，具體資料請見：

【論文關鍵詞】隧道施工技術高速公路

【論文摘要】本文介紹了某高速公路施工過程中的隧道施工技術。該隧道軸線呈S－N走向。隧道進口端位于山的N端，洞口地形呈西傾南陡，下有電站小渠環(huán)坡環(huán)繞。隧道進口30m明洞挖方棄土困難，且以－1.54%的坡率下降。筆者從理論上闡述了可行性方案，然后從技術上進行了認真分析，探討了詳細的施工過程。

某高速公路的隧道是標段控制工期的主要工程之一，為了確保整個標段工程如期完成，經(jīng)過分析，從隧道兩端相對施工。

一、施工技術方案確定

（一）施工作業(yè)線安排

根據(jù)隧道設計結構和工程地質(zhì)情況，施工作業(yè)采用中導洞先行，中導洞掘進40～50米澆注中墻。在中墻混凝土強度達到70%以上再進左洞，右洞掌子面落后左洞按10m控制。經(jīng)監(jiān)控量測，圍巖變形基本穩(wěn)定后同時施作左右洞二次模筑襯砌。當圍巖變形過大，初期支護力不足時，除應及時增強初期支護外，亦可修改二次襯砌設計參數(shù)后提前施作模筑混凝土。左右洞二次襯砌與掌子面間距控制在25～35m之間。這就在進、出口各自建立了中導洞、中墻、左、右洞開挖、二次模筑襯砌五道并行的作業(yè)流水線，拓展了隧道施工作業(yè)面，為加快隧道施工進度奠定了堅實的基礎。

（二）風、水、電作業(yè)，通風、防塵和施工排水

1.施工供風：在隧道進、出口各設一座空氣壓縮機站，各安裝2臺20m3/min和1臺10m3/min的空氣壓縮機以保障隧道施工用風。

2.施工用水進、出口分別：在距隧道拱頂30m以上的山頂各修建一座100m3的高山水池，水源一是在隧道出口右側(cè)山腳挖一集水池，收集山泉水抽上山頂水池，再用管道輸水至出口供施工生活用水。一是從電站水渠中抽水至山頂蓄水池再用管道輸水至進口，供施工、生活用水。所有水源都要經(jīng)過水質(zhì)檢驗，PH值小于4或者硫酸鹽、氯化物含量超過有關規(guī)范的允許值以及含有對水泥凝結硬化有害的雜質(zhì)的水石不得用于攪拌砼。

3.施工供電：在隧道進、出口各安裝一臺315KVA變壓器，利用附近的地方電網(wǎng)供電，同時各準備一臺功率為220KW的發(fā)電機組備用。動力設備采用三相380V，照明用電采用220V，為確保安全，所有線路都安裝漏電保護開關。線路的架設及各種電器的安裝必須符合《公路隧道施工技術規(guī)范》JTJ042-94的有關要求。

4.施工通風、防塵：洞內(nèi)如需爆破掘進，必須堅持濕式鑿巖，爆破后灑水以降低粉塵濃度。施工通風采取壓入式，用3臺軸流風機分別向中導洞、左、右洞送風，送風口距開挖面的距離不大于15m。

5.施工排水：主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工廢水。隧道從出口至進口為1.54%的上坡。出口施工為順坡施工，施工排水采取自然坡利用塑料管將水引出洞外。進口施工為反坡施工，施工排水采取在開挖地段挖集水坑，用抽水機抽出洞外。

二、主要工序施工方法

（一）初期支護施工

1.超前小導管施工

（1）制管：超前小導管系用外徑為50mm，壁厚為5mm熱軋無縫鋼管加工成長500㎝。將鋼管一端加熱鍛成錐頭，另一端焊上鋼箍，留400mm作為止?jié){段，然后沿管壁四周鉆四排注漿孔，各排孔位互相錯開，間距150mm，孔徑8mm。

（2）鉆孔：按設計環(huán)向間距以緊靠開挖面的鋼支撐為支點先定出孔眼的位置，按10。外插角從鋼支撐外側(cè)鉆孔，孔深500㎝，小導管縱向間距：中導320㎝，左、右洞250㎝。

（3）安裝導管注漿：成孔后用高壓風清孔，安裝小導管后用牛角泵壓注30號水泥漿，注漿壓力為0.7MPa～1.0Mpa，達到壓力時持續(xù)15分鐘停止注漿。

2.系統(tǒng)錨桿施工

一般隧道采用的的錨桿有兩種：中導洞和進出口成洞面臨時支護用Φ22㎜螺紋鋼砂漿錨桿，左、右洞用Φ25㎜中空注漿錨桿。錨桿按設計長度加絲口長，下料后用套絲機套出12㎝長螺紋。在初噴砼后用紅漆按設計間距梅花形布置，點出錨桿孔位。用風動鑿巖機垂直巖面鉆孔。成孔后用高壓風清除孔內(nèi)碴屑，砂漿錨桿在注漿后插入錨桿，安裝墊板、螺栓；中空錨桿是安裝錨桿后注漿，注漿壓力為0.5～1.0Mpa，終壓為2.0～2.5Mpa。砂漿錨桿注30號水泥砂漿，中空錨桿壓注30號水泥漿。錨桿安裝后三天內(nèi)不準敲擊錨桿頭，也不準懸掛重物。

3.鋼拱架施工

（1）現(xiàn)場制作1:1胎模平臺一套，并放設1:1鋼模試拼大樣。

（2）截割下料，將切割好的型鋼放在1:1胎模上，固定后用乙炔焰加熱達到一定深度后，均速起動胎模千斤頂，將型鋼壓制成型。

（3）各單元的接頭板有兩種型式：鋼拱架與中隔墻的連接是在連接單元的一端焊上A3鋼板，與預埋在中隔墻的鋼板雙面焊接，各單元之間的連接采用U型鋼之間一定長度的搭接并用連接件壓緊。

（4）將加工好的各單元構件放在大樣臺上試拼，輪廓誤差不大于3cm，鋼拱架平放時，平面翹曲應小于＋2cm。

（5）用經(jīng)緯儀和水準儀準確量測型鋼拱架，在隧道法線方向的位置與高程，用紅油漆準確標注拱頂、拱腳和邊墻等控制點位置，設置足夠的定位錨桿。

（6）對超挖較大部位，用漿砌片石鑲補，拱或墻腳有虛碴或不穩(wěn)定時，清除松碴，用砼填平，再用槽鋼沿縱向鋪設，確保鋼拱架腳穩(wěn)固。

（7）安裝錨桿后噴3㎝厚鋼纖維砼，安設拱架，單元間按設計連接，并與定位錨桿鎖腳錨桿焊接在一起，鋼架與噴層之間空隙，用騎馬墊塞緊。鋼架間縱向用ф25鋼筋焊接，連接鋼筋環(huán)向間距1.0m。鋼架間距LS2-1段50㎝，LS2段80㎝。

（8）型鋼鋼架開口側(cè)朝向隧道中心。

（9）為加強拱腳，在鋼拱架腳加設兩根長3.5m的鎖腳錨桿。

（二）洞身開挖

1.中導洞開挖

在成洞面臨時支護完成后，按中導洞開挖輪廓線挖槽，初噴砼后嵌入首榀鋼格柵拱架，與洞外所立的鋼格柵用縱向鋼筋連成整體，掛鋼筋網(wǎng)后噴射砼形成洞口棚架，以首榀鋼格柵為支點，按超前小導管環(huán)向間距以10°外插角向鋼格柵外側(cè)打入小導管，注漿4h后進行中導洞開挖。中導洞開挖循環(huán)進尺0.5～1.2m，開挖成型進行中線、水平檢查，符合設計要求后立即初噴5㎝厚20號素砼。按設計的錨桿間距梅花形布置，用紅漆畫點出錨桿孔位，用風動鑿巖機垂直巖面鉆孔，清孔后注入30號水泥砂漿，安裝Φ22L＝250㎝砂漿錨桿，掛鋼筋網(wǎng)后按設計縱向間距安裝鋼格柵拱架。兩榀拱架之間用U型鋼筋插接，縱向連接筋環(huán)向間距100㎝，鋼格柵縱向間距80㎝。安裝好鋼拱架后噴射砼至設計厚度，進行下一循環(huán)。中導洞開挖采取兩臺階開挖，上下臺階以起拱線分界，臺階長3～5米，上臺階開挖的土用人工翻至下臺階再用裝載機配合汽車運棄。上臺階開挖后及時支護，然后開挖下臺階。下臺階先挖中槽，兩邊各留上寬1米，下寬2米土臺，然后左右錯進開挖兩邊，接長支護至導坑底部。

2.左、右洞開挖

左、右洞開挖在中墻砼達到設計強度的70%以后進行，采取兩臺階分步平行開挖，上臺階從拱腳至拱頂，含整個拱部。為站人施工方便，上臺階分兩步開挖：先挖環(huán)形導坑，后挖中核，中核至拱頂高度1.6m～2.0m。臺階長5m～10m，上臺階開挖的土方用人工翻至下臺階再用裝載機配合汽車運棄。下臺階開挖先挖中槽，外側(cè)邊墻留上寬2m，下寬4m的平臺。中槽掘進5m～8m，跳槽開挖邊墻，馬口槽寬2m，凈距3m。仰拱隨同邊墻馬口一起開挖，符合設計尺寸后立即初噴5cm厚砼，施工邊墻部分錨桿，接長鋼支撐至中隔墻，噴射砼至設計厚度，形成封閉的環(huán)形支護。仰拱開挖連成一襯砌節(jié)段長度應及時澆筑仰拱，加強對圍巖的支撐。左、右洞一次開挖不宜大于1m，左洞先進，右洞開挖面按落后左洞10m控制。

（三）二次襯砌

1.中隔墻施工

(1)開挖中隔墻基礎，綁扎在鋼筋房內(nèi)彎制成型的隔墻鋼筋，預理左、右洞鋼支撐接頭鋼板。主洞環(huán)形排水盲溝、縱向排水管。

(2)立模、模板采用特制大塊鋼模，每次立模長度為9m，模板規(guī)格與正洞臺車和模板一致，加工兩節(jié)段模板。

(3)采用外拉內(nèi)頂辦法加固模板。

(4)采用泵送砼一次澆注每段隔墻。

(5)對頂部與中導洞臨時支護相接觸處要充塞密實。

(6)砼中摻加早強劑，砼具有早強、緩凝高流態(tài)性能。當強度達到2.5Mpa后可以拆模。拆模后立即養(yǎng)護，養(yǎng)護14天。

2.左、右洞二次模注襯砌

二次襯砌施工在圍巖變形基本穩(wěn)定后進行。

（1）初期支護經(jīng)處理至表面無明顯的滲水、漏水無突出的錨桿頭、鋼筋頭及表面平整后，再鋪設環(huán)向排水盲溝、縱向排水管、橫向排水管，再鋪設土工布、EVA防水板。

（2）綁扎鋼筋房中加工成型的鋼筋，預埋設計的各種孔、管、線、件。

（3）臺車就位，復核中線及標高，使二次襯砌內(nèi)輪廓符合設計要求，泵送砼一次完成一節(jié)段砼的灌注。

（4）搗固采用插入式搗固器振搗。

（5）砼中摻入水泥重量6%的FS防水劑，砼具備早強、緩凝、高流態(tài)（坍落度一般為15cm左右）性能。

（6）強度達到設計的2.5MPa后，即可拆模，并灑水養(yǎng)護不得小于14天。

（7）砼于隧道出口附近設50m3/h拌合樓拌合，砼水平運輸采用砼輸送泵運到隧道出口進行澆注。在隧道頂拱部位設置砼溜槽下料，以防止骨料分離。

三、結束語

現(xiàn)場監(jiān)控量測與信息化施工管理，是新奧法的重要內(nèi)容?，F(xiàn)場監(jiān)控量測是監(jiān)控施工中圍巖穩(wěn)定性，檢驗設計與施工是否正確合理的重要手段，搞好監(jiān)控量測并及時將量測信息反饋到設計施工中去，可以掌握圍巖和支護在施工過程中的力學動態(tài)及穩(wěn)定程度，保證施工安全，為評價和修改初期支護參數(shù)，調(diào)整掘進進尺和施工方法及二次襯砌施作提供信息依據(jù)。