隧道洞口工程施工技術(shù)

黎顯江

（貴州路橋集團(tuán)，貴州貴陽(yáng) 550001）

隧道洞口工程施工技術(shù)

黎顯江

（貴州路橋集團(tuán)，貴州貴陽(yáng) 550001）

高速公路建設(shè)中的隧道工程部分，占據(jù)重要的地位，對(duì)于高速公路整體工程質(zhì)量、施工進(jìn)度等方面，都存在很大影響。實(shí)際工程往往會(huì)遭遇一些跨度大、圍巖軟弱的隧道洞口，其施工方案與技術(shù)的合理運(yùn)用非常重要。探討了高速公路隧道洞口的工程施工技術(shù)，以供參考。

高速公路；隧道；洞口；施工技術(shù)

1 隧道工程洞口的施工特點(diǎn)

（1）具有較大隱蔽性。隧道工程的施工特點(diǎn)之一在于其隱蔽性，因此，工程隧道的內(nèi)部施工質(zhì)量往往是不可見(jiàn)的，因而難以發(fā)現(xiàn)隧道施工過(guò)程中存在的問(wèn)題，給隧道工程的施工安全與整體質(zhì)量，造成了巨大的隱患。

（2）施工工序較為復(fù)雜。由于隧道內(nèi)部的施工空間是狹窄的、有限的，因此給鉆孔、裝藥、爆破、出渣、噴砼、錨桿等施工作業(yè)的順利開(kāi)展造成困難。另外，隧道工程中的水管開(kāi)挖等環(huán)節(jié)，由于其施工工序存在交叉作業(yè)，需要共享一些施工器械與設(shè)備，因而非常容易導(dǎo)致工序制約與混亂，影響了施工進(jìn)展。

（3）具有較強(qiáng)的循環(huán)性。隧道工程的施工過(guò)程中，各項(xiàng)工序都處于周而復(fù)始的過(guò)程之中，例如開(kāi)挖、鉆眼、裝藥、爆破，以及初噴砼、安設(shè)錨桿、復(fù)噴砼等，都是循環(huán)性的施工過(guò)程。

（4）容易受地質(zhì)條件影響。褶皺、斷層、節(jié)理等地質(zhì)情況，都會(huì)對(duì)施工過(guò)程造成很大的影響，而地質(zhì)情況往往是評(píng)判隧道圍巖種類(lèi)的重要依據(jù)，更是施工人員決定具體施工手段的參考。

（5）施工存在動(dòng)態(tài)應(yīng)變性。由于隧道施工地區(qū)的地質(zhì)環(huán)境存在復(fù)雜易變性，如果想要確保工程的施工質(zhì)量，要求施工手段能夠隨實(shí)際地質(zhì)環(huán)境的不同而不斷變化。在施工中常常會(huì)遭遇塌方、漏水等突發(fā)狀況，從而改善了施工進(jìn)度與施工措施。

2 隧道洞口工程施工技術(shù)研究

2.1 準(zhǔn)備階段的技術(shù)措施

施工前準(zhǔn)備工作應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)與設(shè)計(jì)方之間的交流，注意明確圖紙的設(shè)計(jì)意圖，并向施工方詳細(xì)闡述，交代清楚其中的重點(diǎn)。技術(shù)交底過(guò)程中，施工方需要針對(duì)施工中可能遭遇的問(wèn)題，提出有關(guān)意見(jiàn)，并與設(shè)計(jì)方交流協(xié)商，共同部署施工人員、材料和機(jī)械設(shè)備，保證各個(gè)崗位人員職責(zé)的到位，從而確保施工進(jìn)度。結(jié)合施工企業(yè)、工程項(xiàng)目實(shí)際狀況，制定完善的施工管理方案，確保工程的順利進(jìn)行。

2.2 施工階段的技術(shù)措施

（1）明洞開(kāi)挖技術(shù)

明洞開(kāi)挖過(guò)程中，需重視測(cè)量定位，邊坡開(kāi)挖至拱線的高程比例為1∶1，仰坡開(kāi)挖的比例則為1∶1.25；在實(shí)際的支護(hù)過(guò)程中，需要選擇砂漿錨桿，其規(guī)格為1.2×1.2 m，采用的是梅花形布置方式，并掛上直徑6 mm的鋼筋網(wǎng)片，網(wǎng)格尺寸為0.2× 0.2 m，然后進(jìn)行混凝土噴射施工；在洞口實(shí)施超前支護(hù)與測(cè)量定位，采取環(huán)向方式，維持鋼化管設(shè)置間距為40 cm，仰角為5°～10°，每次的打入長(zhǎng)度為15 m，外露長(zhǎng)度是1.5 m，再使用直徑14 mm的鋼筋，焊牢在鋼花管的端頭；在水泥漿注射過(guò)程中，使用1∶1的水泥漿，控制注漿初壓為0.5～1.0 MPa，終壓為2.0 MPa。

（2）套拱灌注技術(shù)

由于在施工中，洞面逐漸形成，因而可以選擇較為簡(jiǎn)易的臺(tái)架立模，通過(guò)套拱砼澆筑施工的方式，在砌襯輪廓線以外進(jìn)行施工，注意應(yīng)當(dāng)與巖面緊密相貼，然后再將套拱鋼筋綁扎起來(lái)，埋設(shè)管棚孔口套管，并將二者進(jìn)行焊接固定；設(shè)置好鉆機(jī)平臺(tái)，可以將套拱作為管棚整體施工過(guò)程中的導(dǎo)向墻，再通過(guò)鉆孔將小導(dǎo)管打入；將無(wú)縫鋼管的前端加工成錐形，然后利用絲扣連接其接頭，注意需要將相鄰鋼管的接頭錯(cuò)開(kāi)設(shè)置，并在管壁上鉆壓漿孔，采取梅花形式來(lái)布置。在實(shí)施注漿的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)選擇水泥單液作為逐漸材料，將擴(kuò)散的直徑應(yīng)當(dāng)控制在1.0 m以上，在注漿作業(yè)完成之后，依據(jù)隧道洞口段的V級(jí)圍巖超短臺(tái)階法，實(shí)施開(kāi)挖掘進(jìn)施工。

（3）洞身開(kāi)挖技術(shù)

洞身開(kāi)挖施工中，首先應(yīng)當(dāng)合理選擇開(kāi)挖工藝，建議采用正臺(tái)階法，在拱部留下核心土，然后實(shí)施開(kāi)挖，注意需要嚴(yán)格按照開(kāi)挖順序進(jìn)行施工，并進(jìn)行放線測(cè)量，針對(duì)管棚采取超前支護(hù)，并鋪設(shè)鋼格柵、錨桿與鋼筋網(wǎng)片，最后實(shí)施混凝土噴射聯(lián)合支護(hù)施工，經(jīng)過(guò)監(jiān)控、測(cè)量合格之后，即可實(shí)施下一環(huán)節(jié)。

（4）爆破施工技術(shù)

①保證爆破器材有效性，通常會(huì)選擇具有低爆速、高爆力特點(diǎn)的炸藥；②應(yīng)當(dāng)合理確定爆破參數(shù)，一般來(lái)說(shuō)，隧道洞口段適宜采用光面控制方法實(shí)施爆破施工，因此，需要控制周邊間距在42.5± 7.5 cm左右，而最小的抵抗線間距應(yīng)當(dāng)控制在65±5 cm范圍內(nèi)，其裝藥參數(shù)為0.10±0.02 kg／m，炮眼密集系數(shù)為0.8±1.0；③裝藥過(guò)程中，建議采用小直徑藥卷，采取間隔裝藥的方式施工，然后使用黃泥將炮孔進(jìn)行堵塞，將堵塞的長(zhǎng)度控制在30 cm以上，結(jié)合洞口段的圍巖炮眼布置，實(shí)施爆破施工。

（5）防水板鋪設(shè)

鋪設(shè)防水板時(shí)，需要使用墊圈和繩扣將防水層固定，注意在此過(guò)程中，合理控制固定點(diǎn)的間距，并結(jié)合工程實(shí)際施工中，對(duì)于防水板每幅的寬度、厚度與自重的方面的要求，進(jìn)行合理布置。鋪設(shè)過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)預(yù)留松弛度，不要張拉過(guò)緊，從而避免在混凝土灌注施工中，造成防水板損壞。

2.3 超前預(yù)支護(hù)和超前預(yù)加固措施

（1）超前預(yù)支護(hù)

①管棚法：依據(jù)工程的施工設(shè)計(jì)要求，在已經(jīng)事先鉆好的洞中安裝鋼管，然后沿隧道輪廓來(lái)排列鋼管，使之構(gòu)成鋼管棚，然后即可向鋼管中實(shí)施注漿施工，形成鋼管、鋼架的預(yù)支護(hù)系統(tǒng)，用以承擔(dān)隧道圍巖的壓力。這種方法的使用具有較強(qiáng)的支護(hù)能力，能夠起到穩(wěn)定圍巖、增加巖體橫向拱、縱向梁承載力的作用，因此非常適用于一些地質(zhì)較為松軟或不完整的地層。

②成洞面支護(hù)：仰坡刷坡施工需要重視對(duì)于坡度的檢查，在合格之后即可設(shè)置系統(tǒng)錨桿，注意設(shè)置時(shí)使錨桿頭適當(dāng)外露，將掛設(shè)的金屬擴(kuò)張網(wǎng)和錨桿頭進(jìn)行焊接，成為一個(gè)整體，完成后及時(shí)噴射混凝土，直至混凝土厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

③截水溝：在仰坡坡口距離5 m處，進(jìn)行截水溝的開(kāi)挖施工，開(kāi)挖過(guò)程采用機(jī)械與人工相結(jié)合的方式，然后還需要砌筑7.5＃漿砌片石，使用砂漿進(jìn)行抹面。

（2）超前預(yù)加固

①地表注漿。設(shè)置帶孔鋼管，然后在密排花管中注入漿液，以加強(qiáng)圍巖自身的穩(wěn)固性和承壓能力。這種方法通常適用于砂性土質(zhì)、大孔隙土質(zhì)，實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中所選擇的漿液，需要以當(dāng)?shù)刂苓厙鷰r性質(zhì)為參考，以適應(yīng)具體環(huán)境。

②洞內(nèi)超前鉆孔注漿。根據(jù)隧道洞內(nèi)的具體地質(zhì)狀況，計(jì)算需要實(shí)施注漿的范圍、長(zhǎng)度、材料以及擴(kuò)散半徑等，然后才能夠在此基礎(chǔ)上，合理地布置注漿孔。通常要求注漿孔的孔徑超過(guò)110 mm，通過(guò)在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行澆筑實(shí)驗(yàn)，確定最終的注漿壓力，使用注漿設(shè)備將預(yù)先制備好的漿液壓入地層中，等到漿液凝膠硬化之后，即可充填地層中存在的縫隙，從而達(dá)到固結(jié)軟弱、松散巖體，提高圍巖強(qiáng)度與自穩(wěn)能力的作用。

［1］ 黃景林，楊明舉.隧道洞口段仰坡失穩(wěn)探析及處治措施［J］.公路，2014，（8）：292-295.

［2］ 高樹(shù)峰.隧道洞口間明洞連接技術(shù)探討［J］.鐵道工程學(xué)報(bào)，2014，（6）：68-71.

［3］ 唐小富，吳衛(wèi)，王亮.隧道洞口邊仰坡穩(wěn)定性分析及防護(hù)［J］.鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2014，11（2）：106-110.

U455.4

C

1008-3383（2017）01-0133-02

2016-10-26

黎顯江（1957-），男，貴州正安人，助理工程師，主要從事公路與橋梁施工研究。