公路工程中隧道施工的概述

第第頁公路工程中隧道施工的概述摘要：公路隧道是公路工程結(jié)構(gòu)的重要組成部分，在公路工程建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展,公路建設(shè)發(fā)展迅速,隧道建筑規(guī)模也越來越大。隧道施工技術(shù)要求越來越高，這給公路隧道施工企業(yè)帶來了機遇,也帶來了挑戰(zhàn)。本文重點對公路隧道施工技術(shù)結(jié)合自身工作經(jīng)驗進行了探析。

關(guān)鍵詞：公路；隧道；施工

Abstract:Thehighwaytunnelisanimportantpartofhighwayengineeringstructure,playsacrucialroleintheconstructionofhighwayengineering.Withthedevelopmentofournationaleconomy,therapiddevelopmentofhighwayconstruction,tunnelconstructionscaleismoreandmore.Requirementsforconstructiontechnologyoftunnelismoreandmorehigh,thiswillbringopportunitiestotheconstructionenterprisesinhighwaytunnel,alsobroughtachallenge.Thispaperfocusesontheconstructiontechnologyofhighwaytunnel,combiningwiththeworkingexperience.

Keywords:highwaytunnel;construction;

中圖分類號：U455

1.施工準備及施工技術(shù)方案的確定

1.1施工作業(yè)線安排。根據(jù)隧道設(shè)計結(jié)構(gòu)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。

1.2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(shè)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用水。(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(shè)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(guān)。(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。

2.施工實施階段技術(shù)要點分析

2.1開挖。（1）鉆爆法開挖。隧道鉆爆法開挖關(guān)鍵是光面爆破的控制,光爆控制好,可以減少超欠挖,減少對巖體的擾動,減少混凝土回填,節(jié)約成本;光爆效果控制的好壞和開挖方式、鉆孔設(shè)備及爆破參數(shù)的設(shè)計等因素有關(guān)?？刂坪霉獗Ч攸c應從以下幾方面著手。①選擇性能良好的鉆孔設(shè)備；②根據(jù)圍巖級別綜合考慮圍巖狀況、巖石整體性好壞、節(jié)理裂隙發(fā)育規(guī)律等多方面因素,精確合理設(shè)計爆破參數(shù)；③對操作人員進行崗前培訓。（2）防坍。防坍是保證隧道施工安全的最重要環(huán)節(jié)。開挖中最重要的一點就是防塌。山嶺隧道施工絕大部分采用傳統(tǒng)的施工方法鉆爆法施工。鉆爆法施工的山嶺隧道由于受炸藥爆破震動的影響，破壞了原有巖體內(nèi)部受力平衡，當施工方法不當或支護不力時，圍巖就會因失穩(wěn)而發(fā)生坍塌。因此，采用鉆爆法施工的山嶺隧道如何防止坍方是確保隧道施工安全和工程質(zhì)量的關(guān)鍵。隧道施工過程和方法是多種多樣的，目前在我們經(jīng)常采用的礦山法中大致有全斷面法、臺階法和分部開挖法三大類。各種施工方法在不同圍巖和隧道中適用情況如下：①全斷面法。適用于單線鐵路隧道Ⅰ～Ⅲ級圍巖、鐵路雙線隧道及公路隧道Ⅰ～Ⅱ級圍巖地段。通常采用全斷面鉆孔一次起爆方法。為控制好開挖輪廓，減少超欠挖，提高光面爆破效果，可推廣預留光爆層的開挖方法。②臺階法。適用于單線鐵路隧道Ⅲ、Ⅳ級圍巖、鐵路雙線隧道及公路隧道Ⅲ級圍巖地段。臺階數(shù)量和長度，要根據(jù)圍巖條件而定。Ⅲ級圍巖一般采用兩臺階法；Ⅳ級圍巖及Ⅲ級偏弱圍巖，可改用三臺階法。臺階法施工的循環(huán)進尺，要根據(jù)開挖跨度和圍巖類別、自穩(wěn)時間嚴格控制，并與初期支護鋼架設(shè)計間距相對應。每次以架立1～2榀鋼架為宜。在開挖順序上，宜采用先挖側(cè)槽、左右錯開向前推進的做法，不宜采用拉中槽挖馬口的方法。側(cè)槽開挖長度，靠近邊墻范圍應采用風鉆、風鎬手工開挖，人工清壁扒碴，嚴禁使用重型機械開挖和裝碴，以免對圍巖過大擾動、破壞圍巖和初期支護系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性。③分部開挖法。分部開挖法主要有雙側(cè)壁導坑法（適用于單線鐵路隧道Ⅴ、Ⅵ級圍巖、鐵路雙線隧道及公路隧道Ⅳ～Ⅵ級圍巖）、中隔法（適用于單、雙線鐵路隧道Ⅴ級圍巖、淺埋隧道及三線隧道）或交叉中壁法（適用于雙線、三線隧道Ⅴ、Ⅵ級圍巖及淺埋隧道）。這些施工方法也適用于對地表沉降有嚴格限制的城市公路隧道。雙側(cè)壁導坑法在控制地中和地表下沉方面，優(yōu)于其它施工方法。此外，由于兩側(cè)導坑先行，能提前排放隧道拱部和中部土體中的部分地下水。為后續(xù)施工創(chuàng)造條件。因此城市淺埋、軟弱、大跨公路隧道和山嶺軟弱破碎、地下水發(fā)育的大跨隧道可優(yōu)先選用雙側(cè)壁導坑法。

2.2支護。支護是安全的保證。隧道支護應根據(jù)不同的圍巖類別及地質(zhì)狀況進行施作,對洞口存在堆積體、滑坡體、淺埋及軟弱地層等不良地質(zhì)隧道,如某隧道采用了大管棚、小導管注漿超前支護,地表注漿加固及地面旋噴樁加固等措施。部分隧道洞口設(shè)置抗滑樁保證坡體的整體穩(wěn)定,進洞后盡快施作洞門,確保進洞洞口安全;洞內(nèi)軟弱地層地段以錨、噴、網(wǎng)為主要支護手段,必要時加格柵鋼架,強化支護措施,同時減少對巖體的擾動,抑制圍巖過度松弛變形,確保洞內(nèi)施工安全。

2.3通風。(1)獨頭通風。獨頭通風方式是目前采用的主要通風方式,獨頭通風又分為壓出式通風和壓入式通風。①壓出式通風(抽出式)。某隧道引水洞的施工過程中采用了壓出式通風。本引水洞全長4000余米,單口長2000余米,無平導,當時采用1m直徑的硬質(zhì)通風管,通風設(shè)備采用2×55km的日產(chǎn)通風機,通風機安裝在洞口,爆破后廢氣從通風管抽出洞外,新鮮空氣流經(jīng)全洞,效果很理想,通風時間由原來的(軟質(zhì)通風管Ф100)210min縮短到30min,不論從施工進度或經(jīng)濟效益方面都取得了滿意的效果,僅因通風時間的縮短而節(jié)約的電費和軟質(zhì)通風管的費用即可滿足購置硬質(zhì)通風管,同時硬質(zhì)通風管也有其不便的因素,即制作及安裝較困難。②壓入式通風。是隧道施工中常用的方式,優(yōu)點是掌子面空氣新鮮,有利于施工人員工作,其關(guān)鍵是計算好通風量及風管、設(shè)備等。(2)巷道通風。利用平行導坑作主要回風道。巷道式通風的最大優(yōu)點是在最短的時間內(nèi)使正洞空氣清新,采用這種方式通風應注意兩個問題:①橫通道應隨導坑的前進及時封閉,一般保留不超過3個。②平行導坑口應設(shè)兩道風門,橫通道設(shè)一道風門,風門應保持密封,盡量做到不漏風。渝懷鐵路枳城隧道出口采用巷道式通風,效果比較理想。

2.4襯砌。襯砌樹形象。襯砌是隧道內(nèi)最重要的結(jié)構(gòu)。隧道襯砌質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到隧道施工安全及運營安全,也是一個單位的形象代表。隧道襯砌根據(jù)隧道長度、圍巖狀況及不良地質(zhì)存在的情況等因素采用了整體式襯砌、復合式襯砌、抗水壓襯砌等多種形式,同時注重施工質(zhì)量,做到“內(nèi)實外美,不滲不漏”。襯砌質(zhì)量和原材料、混凝土配合比、攪拌、運輸、澆筑、振搗、模板臺車的安裝就位等工藝控制及相關(guān)參數(shù)有關(guān)。即襯砌施工以距掌子面不超過200m為限。仰拱超前、襯砌緊跟能在洞內(nèi)迅速形成閉合環(huán),防止圍巖過度松弛變形,保證了施工安全,在軟弱地層段其作用更為顯著。

3.施工驗收階段技術(shù)要點

3.1從源頭上解決隧道施工技術(shù)質(zhì)量的隱患。因隧道工程屬隱蔽工程,在目前工程技術(shù)條件下,對竣工隧道工程質(zhì)量的檢測,相當一部分檢測數(shù)據(jù)來源于施工或監(jiān)理記錄。所以,嚴格控制施工過程,力爭從源頭上把好隧道工程質(zhì)量關(guān)才是保證隧道工程質(zhì)量的根本手段。

3.2質(zhì)量檢驗技術(shù)評定的內(nèi)容。建議從總體上將隧道工程竣工檢測劃分為兩大部分,分別是室外量測部分和室內(nèi)抽查質(zhì)量保證資料部分。隧道工程的最終得分為這兩部分的加權(quán)