谈隧道施工技术

摘要：经济的发展，科技的进步，生活水平的提高，人们对交通的要求也随之提高，隧道作为提高交通质量的关键因素也被广泛重视。本文阐述隧道施工测量工作，隧道施工开挖和初支技术。

关键词：测量；隧道；衬砌

中图分类号：U456.3 文献标识码：A文章编号：

1、工程概述

本项目是某地区某城市高速公路。所在的A1标段总长9公里，其中隧道一座，采用分离式双洞布置，合计平均长度1087.5米，左线长1075米，最大埋深117米，右线长1100米，最大埋深117米。

2、地质情况

隧址区属构造侵蚀剥蚀低山地貌，表层多为第四系残坡土，下伏燕山晚期花岗岩及其风化层，围岩级别为V级，洞顶及侧壁稳定性差，地下水主要为风化基岩中的孔隙-裂隙水及构造-裂隙水，对混凝土不具腐蚀性。隧址区有6条断裂层（F6、F6A、F8、F9、F10、F11）横穿隧道轴线，对隧道的稳定性和围岩级别有一定的影响。

3、隧道施工测量的工作内容及注意事项

隧道施工测量的工作内容包括隧道地表(洞外)的平面和高程控制测量、洞口投点测量及洞内外控制点联测工作，尤其是洞口控制网(点)或洞内、外过渡控制点精度的周期检查与质量确认至关重要。

在进行洞内控制和施工测量时，应重点考虑设计好洞内施工中线及控制桩点(方向线、水准点)往掌子面引测的方式及需达到的精度。力求布点稳妥、观测可靠，施测形式及成果材料的处理方法缜密合理。隧道洞内的施工周期长、测量环境条件差、施工千扰大，故测量桩位受影响的因素最多。每次往前引测桩点(或方向)必须对原测(既有)启用点进行“搭接”式复测检查并尽量选用精度较高的桩点作为起始点(边)。在洞内施工过程中，测量桩点时常遭到施工毁坏，恢复(补测)这些桩点或增没新点时，保证其精度和日后稳定是一件反复和需要高度重视的工作，补测(重测)时应按照原测精度执行，且要达到原测精度质量指标。隧道测量中，角度观测精度不得低于同级别观测网中边长的观测精度指标，尤其长大隧道如此。对于曲线隧道，量边长、测角精度均应得到重视。做好长大隧道贯通误差的预估计算，将对隧道的整体控制测量设计及洞内施工测量起到良好的指导作用。

在完成每期(次)的成果汁算时，测量人员均须两人(或几人)独立进行手算(或计算机编程计算，但必须进行复核计算)，起算及用作计算的观测数据均须核对，最后检查结果，确认两人单独计算的结果是否一致。抄写或编制测量成果资料时亦应有两人相互核对，尽可能消除在整理过程中的因粗心而导致的各种差错。

4、施工方案的确定

4.1采用普通钻爆法施工，洞口段地质条件较差的V级围岩地段，采用三台阶七步法开挖，施工支护采用复合支护，以锚杆、钢拱架、湿喷混凝土、钢筋网、钢架和锚杆联合支护，并辅以大管棚或小导管等超前支护。洞口浅埋段钢筋砼衬砌应及时施作。施工辅助措施须在开挖之前施工。

4.2施工中左、右导坑掌子面之间在纵向须拉开不小于2D（D为开挖跨度），导坑上下台阶在纵向距离应小于5米，并须根据量测结果及时调整纵向距离，以确保隧道安全顺利施工。

4.3临时侧壁拆除应在临时支护内力及围岩变形基本稳定后进行，每次拆除长度（纵向）不大于2倍的钢支撑间距，拆除过程中密切监控洞内变形等量测数据，如有突变立即停止拆除，必要时可采取措施对初期支护进行局部加强。

4.4在施工过程中加强相关监测和通风。

5、洞身开挖

洞身开挖采用新奥法施工。V级围岩地段采用三台阶七步法开挖。Ⅴ级围岩浅埋段位于隧道入口，超前地质预报，短进尺，弱爆破，早封闭，勤量测，确保施工安全。

6、支护施工作业流程

超前导管支护上台阶开挖初喷安设格栅或型钢钢架拱部组合中空锚杆挂网复喷开挖阶初喷立边墙格栅钢架挂网边墙径向锚杆复喷开挖下台阶初喷立边墙格栅钢架挂网边墙径向锚杆复喷。

7、支护施工及技术

7.1各级围岩爆破开挖后应及时施作初喷砼，封闭围岩外露面。

7.2初喷的厚度不得小于4厘米，初喷后应立即安装钢拱架、钢筋网、锚杆等，紧接着砼喷至设计的初支厚度；仰拱应及时施作，尽快形成闭合环。

7.3所有喷射混凝土均应采用湿喷技术，不得采用干喷，以确保喷射混凝土的质量。

7.4在喷射混凝土前，应用水或高压风管将岩壁面的我粉尘和杂物冲洗干净。

7.5喷射作业应以适当厚度分层进行，后一层喷射应在前一层混凝土终凝后进行。若终凝间隔1小时以上且表面已蒙有灰尘时，应清除干净。岩面有较大凹洼时，应结合初喷以找平。

7.6喷射混凝土终凝2小时后，应喷水养护，养护时间一般不小于7天。

7.7在开挖临时拱脚处应喷射饱满。

7.8应根据中线、水平、坑道断面和预留沉落量等将件钢拱架设在中线方向的垂直面上，并力求整齐，与岩面应尽量密贴。钢架与围岩间的间隙必须用喷射混凝土充填密实，当间隙过大时应及时用契形块顶紧（契形块环向间距不大于0.8米）； 应根据地质条件采取防止支护下沉的措施，支护拱脚下虚渣必须清除，地层松软时应加设垫板或垫托梁，并施作锁脚锚杆。在开挖拱脚处应喷射饱满。

7.9钢架之间应纵向连接牢固，构成整体。锚杆与垫板应保持垂直，并与喷射砼充分接触，螺母务必拧紧。

8、二次衬砌

二次衬砌混凝土浇筑时应加强施工组织管理，选择干缩小的混凝土配合比，采用刚度足够的模板台车，以尽量减小二衬与初支间的间隙；当二次衬砌强度达到设计强度的90%时，方可拆模。

8.1混凝土浇注采用泵送浇注工艺，机械振捣密实。泵送前应采用按设计配合比拌制的水泥浆或按骨料减半配制的混凝土管道。砼由下至上分层、左右交替、对称灌注。每层灌筑高度、次序、方向应根据搅拌能力、运输距离、灌筑速度、洞内气温和振捣等因素确定。为防止浇注时两侧侧压力偏差过大造成台车移位，两侧砼灌注面高差宜控制在50cm以内，同时应合理控制砼浇注速度。

8.2砼输送管端部应设接软管控制管口与浇筑面的垂距，砼不得直冲防水板板面流至浇筑位置，垂距应控制在1.5m以内，以防砼离析。

8.3施工过程中，输送泵应连续运转，泵送连续灌筑，宜避免停歇造成“冷缝”，间歇时间超过规范要求时，按施工缝处理。

8.4当砼浇至作业窗下50cm，作业窗关闭前，应将窗口附近的砼浆液残渣及其它赃物清理干净，涂刷脱模剂，将其关紧，防止窗口部位砼表面出现凹凸不平的补丁甚至漏浆现象。

8.5隧道衬砌起拱线以下的反弧部位是砼浇注作业的难点部位，应对砼性能、坍落度及捣固方法进行有效控制，以减少反弧段气泡，有效改善衬砌砼表面质量。

8.6封顶采用顶模中心封顶器接输送管，逐渐压注砼封顶。当挡头板上观察孔有浆溢出，即标志封顶完成。

8.8拆模。

9、加强隧道防排水措施

为保证隧道建成以后运营期间二衬不出现渗漏现象，必须加强隧道的防水处理施工。因本段地下渗水丰富，环向排水管除适当加密外，还需设置双层。第一层在开挖后紧贴岩面设置，间距5米左右，并使用条形防水板将其包住，一起固定在岩面上，用喷射砼将其连同钢拱架、钢筋网一起封闭。第二层在二衬施工前按照防水板施工正常工艺施工。本段洞身和仰拱均应设置防水层，用防水板全包防水处理。

10、施工排水和结构防排水

一是隧道施工前应先按设计要求及时做好洞顶、洞口的地面排水系统，防止地表水的下渗和冲刷。隧道施工前应清理洞口段地面，开沟疏导封闭积水洼地，不得积水。勘探用的坑洼、探坑等应回填粘土，并分层压实。二是洞外路堑向隧道内为下坡时，路基边沟应做成反坡，向路堑外排水，并宜在洞口5米位置设置横向截水设施，来截地表水流入洞内。洞内反坡排水时必须采取机械排水。三是防排水结构物的断面形状、尺寸、位置和埋设深度、坡度应符合设计要求。排水管接头应密封牢固，不得出现松动。

11、养生

拆模前用水冲洗模板外表面，拆模后用高压水喷淋混凝土表面，以降低水化热，养护期不少于14天。

12、结束语

一是施工前制定施工环保、水土保持的具体安排及相应措施，确保施工环保目标。二是施工中，生产、生活区集中布置，并对可能产生的污染种类，制定相应的防范措施，生产生活垃圾分类集中存放、集中处理，达到集中控制，减少污染范围之目的。 加强检查和监控，加强对施工现场扬尘、噪声、振动、废气、强光的监控、监测及检查管理，定期组织有关人员对环保工作评定。三是工程施工完成后，及时进行施工现场清理，拆除废弃临时设施，多余材料及建筑垃圾清运出现场，作到工完场清。

参考文献：

[1] 易萍丽编著.现代隧道设计与施工.北京：中国铁道出版社 ，1997.

[2] 周爱国.隧道工程现场施工技术. 北京：人民交通出版社，2004.3 .

[3] 《铁路隧道施工规范》TBJ204-96；北京：人民交通出版社 ，1991.

[4] 《公路隧道设计规范》（JTG D70-2004）.