隧道全工序零间隔流水施工工法

隧道全工序零间隔流水施工工艺

1 前言

在传统的公路隧道施工过程中，隧道各工序施工次序为：先施工主要工序——超前支护、爆破开挖、出碴、初期支护、仰拱（或整平层）、二衬砼。待隧道开挖贯通后再施工后续工序——水沟电缆槽（含盖板）、路面，最后喷防火涂料，贴瓷砖。对于工期紧，任务重的隧道，按照传统工序施工方法施工，很难以保证工期，即便采取抢工的措施勉强交工时，其安全质量隐患大。

中铁一局施工的映秀至汶川段高速公路位于极度重灾区，是汶川县灾后恢复重建的生命通道，山体、道路受地震及次生灾害破坏尤为突出，成为抢险救灾的硬骨头段，也是世人关注的焦点，倍受党中央、国务院的高度关心和关注。映汶高速公路映秀隧道左线长2700m，施工里程为ZK5+900～ZK3+200；隧道右线长2675m，施工里程为K5+875～K3+200。洞口295m为地震堆积体，隧道内Ⅱ、Ⅲ级围岩占63.9%，岩石坚硬强度达194Mpa，埋深500～732m，岩爆强烈。合同工期为30个月，工期紧、任务重，隧道快速贯通对汶川的灾后重建意义非常巨大。

为确保灾后恢复重建生命通道的快速贯通，在中铁一局集团映汶路映秀隧道出口施工过程中，仔细研究了隧道各工序，经过对施工过程的总结，形成了全工序零间隔流水施工法，其安全系数高、确保施工质量、缩短了施工工期、降低了施工成本，可以对类似工程起指导作用。

2 工艺特点

2.1 本工法工艺简便，将后期施工工序提前，各工序零间隔流水作业，缩短施工总工期，降低施工成本，实施方便；

2.2 采用本工法，隧道各工序均衡有序进行，合理安排调节人员、机械设备，避免窝工，提高了工效；

2.3保证各工序间安全距离、及时封闭成环、提高隧道安全系数、确保施工质量（合理安排各工序施工，避免抢工），避免安全、质量事故发生；

2.4保持洞内清爽干净，确保文明施工，突出隧道施工整体形象；

2.5节约排水沟、电缆槽盖板预制场地，避免盖板多次倒运损坏，充分利用材

料、人力、机械、场地资源、减少浪费、节约成本。

3 使用范围

本工法适用于所有公路、铁路隧道工程施工，其他地下工程施工可以参照本工法进行施工控制。

4 工艺原理

全工序零间隔流水施工法就是主要工序（超前支护、爆破开挖、出碴、初期支护、仰拱、二衬砼）在正常施工的同时，后续工序（排水沟及电缆槽（含盖板）、路面砼、隧道喷涂、贴瓷砖等）施工同步跟进，主要工序和后续工序零间隔流水作业。

根据设计文件和施工规范结合施工情况和工序衔接要求，合理定出开挖掌子面～仰拱砼～二衬砼～水沟电缆槽砼（含盖板）之间的施工距离，在确保安全和各工序相互不影响施工作业时，仰拱砼、二衬砼、水沟电缆槽砼工序尽量紧跟，使隧道尽快封闭成环，见图4全工序零间隔流水作业施工示意图和表4全工序零间隔流水作业施工不同围岩级别施工参数。排水沟、电缆槽盖板在施工现场预制，现场预制、现场安设，不需专门的盖板预制场。路面砼、防火涂料及贴瓷砖等工序在达到施工条件后及时展开施工。

对于不同的围岩级别，各工序间的距离要严格控制并调整，以确保隧道施工安全。当围岩较差，风险隐患较大时，应尽量缩短开挖掌子面、仰拱砼、二衬砼各工序间的施工距离。

图1全工序零间隔流水作业施工示意图

表1 全工序零间隔流水作业施工不同围岩级别施工参数

5 工艺流程及操作要点

5.1工艺流程图

工艺流程见图2

图2 工艺流程

5.2操作要点

5.2.1隧道内通风筒、高压供风供水管、电缆线布设

隧道内整齐、规范布设三管二线：高压供风管、水管、风筒、动力线、照明线。高压供风供水管布设：已衬砌段高压供风供水管布设在地电缆槽上50cm位置（或布设在排水沟盖板上），未衬砌段高压风水管悬挂在矮边墙高度上0.5m位置。

动力线（照明线）布设：已衬砌段动力线（照明线）布设在电缆槽上2.2m位置，未衬砌段动力线（照明线）布设矮边墙上2.2m位置。

通风风筒布设：已衬砌段动力线（照明线）布设在电缆槽上3.2m位置未衬砌

段动力线（照明线）布设矮边墙上3.2m 位置。电缆线与高压供风供水管分别布设在隧道两侧，杜绝布置在同一侧。

5.2.2按规范要求进行掌子面开挖、支护施工，根据不同围岩级别，控制掌子面～仰拱砼（或整平层砼）～二衬砼之间的距离（可按表4 全工序同步平行施工不同围岩级别施工参数要求控制），确保施工安全。当围岩变差时，应加快仰拱砼（或整平层砼）和二衬砼施工速度，进一步缩短仰拱砼（或整平层砼）和二衬砼与掌子之间的距离。

图5 排水沟、电缆槽同步跟进照片

5.2.3二衬砼按规范和设计要求施工100～150m后，施工排水沟和电缆槽，在不影响其他工序施工时，排水沟和电缆槽尽量紧跟二衬砼。制作排水沟电缆槽盖板砼预制模型，排水沟电缆槽盖板现场预制，现场安放，不需要专门的预制场地，实行工厂化作业。

图6 盖板现场预制场照片

5.2.4排水沟沟壁砼施工时，要严格控制其顶面高程和线型，并保证其顺直度，在路面砼施工时，用作路面砼施工设备的跑道。

5.2.5当第二个车行横通道贯通后（车辆可以从车行横通道行走，不影响正常施工），可施工隧道路面砼，施工长度为洞口～第一个车行横通道。

5.2.6待路面砼施工1000m，隧道开挖施工1900m时可开始粘贴瓷砖、喷防火涂料施工。

图7 施工工序跟进顺序简图

5.2.7各施工工序之间的距离可根据实际围岩情况调整，但掌子面～仰拱砼（或整平层砼）～二衬砼之间的距离只可缩短，不可增长。

6 材料与设备

全工序零间隔流水作业材料、设备配置见表2。

表2 全工序零间隔流水作业材料、设备配置表

7 质量控制

7.1严格控制开挖、仰拱砼（或整平层砼）、二衬砼、排水沟电缆槽各工序之间的间距，不能因为抢工或工序安排不当等原因而加大各工序之间的间距，留下安全隐患。

7.2 通过采用全工序0间隔流水作业施工法，可合理调节安排施工作业人员和机械设备，避免抢工或窝工现象发生，各道工序有序进行，杜绝了质量隐患，确保施工质量，降低施工成本，保证隧道整洁清爽。

7.3 路面两侧排水沟沟壁用作路面砼施工机械设备跑道，施工时应严格控制其顶面高程，线型顺直，必须保证跑道砼顶面的平整度。

7.4 在路面砼已施工段，路面保持干净无杂物，避免车辆行走碾压使路面砼表面坑洼不平；严禁出碴运输车超载，避免洞碴掉落，将路面砼砸坏。

7.5 排水沟施工并安放盖板后，为避免排水沟被杂物堵塞，在排水沟端头（排水沟盖板端头）安放杂物拦截网，网格大小为4cm×4cm。