浅析高速公路连拱隧道的施工工序

发表时间：2018-05-23T10:06:49.630Z 来源：《基层建设》2018年第5期作者：冯花英赵常丽

[导读] 摘要：近年来，随着我国交通事业的不断发展，高速公路已成为我国陆地运输的重要通道之一。

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摘要：近年来，随着我国交通事业的不断发展，高速公路已成为我国陆地运输的重要通道之一。高速公路中隧道部分的修建在整个工程项目当中应该说是一个难点。本文针对高速公路连拱隧道的施工技术方案进行分析，然后对高速公路隧道工程的施工技术展开探讨，与同行共勉。

关键词：高速公路；隧道工程；施工技术

1.工程施工之前技术方案的确定

某高速公路隧道工程是一座双向四车道的连拱隧道。隧道区为低山丘陵地貌，地形起伏较大，冲沟发育，雨季水量大。

在工程项目施工之前首先要对施工的作业线进行安排。根据高速公路连拱隧道的设计结构和当地的地质情况，一般在施工作业中应采取中导洞先行的方法。当中导洞挖掘到了40m～50m 的时候，就可以开始浇注中墙。而当中墙的混凝土强度达到70%以上的时候再进洞。左右洞是按掌子面落差10m进行控制。

监控测量是必不可少的技术手段，当围岩变形的情况没有趋于稳定，而是并行过大之时，就会导致初期的支护力不够充足，这个时候一方面需要及时对初期的支护进行增加，另一方面还可以对二次衬砌设计参数进行修改，然后采取提前施作模筑混凝土的方式。在整个施工作业线的安排过程中，要注意到的是将左右洞二次衬砌与掌子面间距控制在25m～35m 之间。在进口和出口各自建立了中导洞、中墙、左洞、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线。这样来设计施工的作业线可以拓展施工的作业面，也更有助于加快隧道工程的施工进度。

2.风、水、电作业

首先，是施工过程中的通风问题。在隧道进、出口各设一座空气压缩机站。一般情况下，是安装1台10m3/min和2台20m3/min 的空气压缩机，这样才能保证在施工过程中隧道通风是没有问题的，施工用风也得到了保障。

其次，是施工用水问题的解决。在距离隧道拱顶30m以上的山顶各修一座100m3 的高山水池。在隧道工程中有进出口，而水源应该设在隧道出口的右侧山脚下，在那个地方挖一个集水池。无论是山泉水还是从山顶水池抽的水都储存在这个集水池中。然后将用水管道连接集水池来供施工生活用水。另外一种实现施工用水的方法是，从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口，这样也能满足施工生活用水。当然，所有通向用水口的水源都要经过严格的检验，水质要保证。PH 值小于4 或者是氯化物、硫酸盐含量超过有关规范的允许值的水质一律不能作为水源，一律不得作为施工生活用水。同时，含有对水泥凝结有害物质的水石不得用于搅拌砼。

最后，是施工供电设备的确定。在隧道的进、出口各安装一台变压器，当然还需要准备一台功率为220KV 的发电机，以备不时之需，在突然断电时能利用自身发电缓冲一下。动力设备采用三相380V，而照明设备则是与我们的普通家庭用电一样采用220V。为了确保用电过程安全，所有的线路都必须安装漏电保护开关。

3.主要工序施工方法

3.1 初期支护施工。

3.1.1 超前小导管施工

①制管：超前小导管系用外径为50mm，壁厚为5mm 热轧无缝钢管加工成长500cm。将钢管一端加热锻成锥头，另一端焊上钢箍，留400mm 作为止浆段，然后沿管壁四周钻四排注浆孔，各排孔位互相错开，间距150mm，孔径8mm；

②钻孔：按设计环向间距以紧靠开挖面的钢支撑为支点先定出孔眼的位置，按10。外插角从钢支撑外侧钻孔，孔深500cm，小导管纵向间距：中导320cm，左、右洞250cm；

③安装导管注浆：成孔后用高压风清孔，安装小导管后用牛角泵压注30 号水泥浆，注浆压力为0.7MPa～1.0Mpa，达到压力时持续15分钟停止注浆。

3.1.2 系统锚杆施工

一般隧道采用的的锚杆有两种：中导洞和进出口成洞面临时支护用22mm螺纹钢砂浆锚杆，左、右洞用25mm 中空注浆锚杆。锚杆按设计长度加丝口长，下料后用套丝机套出12cm长螺纹。在初喷砼后用红漆按设计间距梅花形布置，点出锚杆孔位。用风动凿岩机垂直岩面钻孔。成孔后用高压风清除孔内碴屑，砂浆锚杆在注浆后插入锚杆，安装垫板、螺栓；中空锚杆是安装锚杆后注浆，注浆压力为0.5～1.0Mpa，终压为2.0～2.5Mpa。砂浆锚杆注30 号水泥砂浆，中空锚杆压注30 号水泥浆。锚杆安装后三天内不准敲击锚杆头，也不准悬挂重物。

3.1.3 钢拱架施工

①现场制作1：1胎模平台一套，并放设1：1钢模试拼大样；②截割下料，将切割好的型钢放在1：1胎模上，固定后用乙炔焰加热达到一定深度后，均速起动胎模千斤顶，将型钢压制成型；③各单元的接头板有两种型式：钢拱架与中隔墙的连接是在连接单元的一端焊上A3钢板，与预埋在中隔墙的钢板双面焊接，各单元之间的连接采用U 型钢之间一定长度的搭接并用连接件压紧；④将加工好的各单元构件放在大样台上试拼，轮廓误差不大于3cm，钢拱架平放时，平面翘曲应小于±2cm；⑤用经纬仪和水准仪准确量测型钢拱架，在隧道法线方向的位置与高程，用红油漆准确标注拱顶、拱脚和边墙等控制点位置，设置足够的定位锚杆；⑥对超挖较大部位，用浆砌片石镶补，拱或墙脚有虚碴或不稳定时，清除松碴，用砼填平，再用槽钢沿纵向铺设，确保钢拱架脚稳固；⑦安装锚杆后喷3cm 厚钢纤维砼，安设拱架，单元间按设计连接，并与定位锚杆锁脚锚杆焊接在一起，钢架与喷层之间空隙，用骑马垫塞紧。钢架间纵向用25钢筋焊接，连接钢筋环向间距1.0m。钢架间距LS2-1 段50cm，LS2 段80cm。

3.2 洞身开挖

3.2.1 中导洞开挖

在成洞面临时支护完成后，按中导洞开挖轮廓线挖槽，初喷砼后嵌入首榀钢格栅拱架，与洞外所立的钢格栅用纵向钢筋连成整体，挂钢筋网后喷射砼形成洞口棚架，以首榀钢格栅为支点，按超前小导管环向间距以10°外插角向钢格栅外侧打入小导管，注浆4h 后进行中导