关于特长隧道施工技术研究

一　引言

近年来，我国的高速公路及高速铁路的建设发展速度越来越快，而特长隧道工程的建设也相应的逐渐增多。站在特长隧道施工技术的角度上来看，其中关键所在为通风施工技术以及二次衬砌的施工技术。因此，本文就着重对特长隧道施工过程中二次衬砌技术及通风技术展开讨论。

二　特长隧道施工中的通风技术

1、特长隧道的通风施工难点

特长隧道通风施工的难点主要有以下几点：第一，因为是无轨运输，所以车辆机械尾气的污染就相对比较严重；第二，因为沿着掘进方向有较大坡度的上下纵向变坡，所以空气流通就变得极为不利；第三，特长隧道的距离往往比较长，所以相应通风及排风的距离就比较长；第四，因为每个洞均有两台二次衬砌台车和若干个扩大的断面，所以风阻比较大。

2、特长隧道的通风施工技术要点

射流和轴流风机均布置于左洞(即开挖掌子面的靠前线路，余同)，新鲜空气也从左洞引入。其左右洞的掌子面由轴流风机利用软式风管将新鲜空气分别压入，其中左洞掌子面的污风经由横向汽车通道向右洞流去，而两洞污风则均从右洞排出。将轴流风机布置于最靠近掌子面的汽车横洞之外，而射流风机则布置于轴流风机之外，且射流风机与轴流风机最近的距离不应超过200m，而射流风机之间的距离不应超过400m。伴随着隧道施工的进尺逐渐深入，其风机的布置位置也逐渐向洞内移动，而射流风机的数量也可以根据实际情况进行适当增加。

三　特长隧道施工中的二次衬砌技术

1、特长隧道衬砌台车的施工设计

1)模板系统：隧道衬砌台车的模板系统主要由侧模和顶模所组成。其中侧模通过侧向油缸或者丝杆与支撑系统的门架部分铰按，顶模通过螺栓与支撑系统的顶升油缸以上部分连接。模板系统的设计，首先要确定侧模和顶模的铰接点，使其铰接点位置的确定能够保证台车有足够的脱模空间，而同时又不能因为侧模太长而影响模板系统的整体刚度。通常的确定方法是采用当台车降低100～200mm时，保证脱模空间为50～100mm。另外，不同断面的台车侧模其实是相同的，因此设计多断面隧道的衬砌台车模板系统也只是需要考虑其顶模的通用性就可以了。

2)行走系统：在设计隧道衬砌以车的行走系统进，要充分考虑到行走的安全性以及临时支墩支撑的安全性，台车停稳后，要利用千斤顶将其顶在行走模梁上，注意千斤顶的吨位要符合施工要求，并且要均匀布置各受力点。当台车被缓慢、均匀的顶起并且达到了一定行程，就马上把预先备好的枕木铺垫于行走横梁下方，在保证铺设稳定后，将千斤顶缓缓的落下，接下来再把枕木排铺垫在千斤顶的下面，同时将以车再次顶起。采取同样的方式反复循环操作，直至高度符合设计需求为止，收加千斤顶，台车就完全依靠所铺垫的枕木墩来支撑。确定施工安全性后，可以接着进行行走横梁螺栓及台车行走车轮螺栓的拆装工作，把按照工程设计要求加工好的行走支墩及行走轮进行连接，然后利用螺栓连接将其安装在原来的行走支撑处，最终完成行走系统的转换。

3)支撑系统：隧道衬砌台车的支撑系统其主要作用是承受衬砌的压力，并且将整个模板系统支撑起来，进一步防止模板向内收缩或者变形。支撑系统主要由以下部件组成：平移机构、丝杆和油缸、八字支撑、行走机构、纵向的联接件以及拱部横梁、门架横梁和上下纵梁等。在设计隧道变截面处的支撑系统时，只有八字支撑以及纵向联接件和上下纵梁少数的部件和普通的台车相同，其它多数部件均要做相应调整理。因为一般台车轨距比较大，所以立柱通常设计为“H”型，这样在安全丝杆及侧向油缸时就比较方便。在小断面处的侧向油缸及丝杆都可以安装在中间竖板上，在加宽部位因为侧向油缸及丝杆长度不够，因此立柱靠模板的一侧要设计可以拆装以及长短可调节的支座，从而满足加宽要求的不同。在加宽断面时，因为模板要向着外侧进行移动，因此小车平移轨道相对一般的台车而言也要更长；如果台车加宽要求比较大时，平移小车就有超出靠模板一侧立柱的可能，所以该门架横梁也要相应加工。此外，因为台车的加宽多数情况下是设计在顶模中间，这样就造成了在加宽过程中两个平移的小车的间距是不断变化的，所以此处的平移拉杆长度也要设计成可以调整的。再者，因为加宽时要利用平移油缸来分开模板，所以还要考虑在平移拉杆中设计出相应的安装油缸的销孔。当然，及果设计所采用的是双油缸，则平移拉杆就不用了。在设计拱部横梁成段设计时，调节长度可以利用加长节丝杆的方法来实现。在设计拱部的小立柱时，要在拱部的两端小立柱上设计相应的铰耳，从而在安装加宽油缸时更为方便。在设计支撑丝杆时，螺杆的长度要尽可能的更长些，这些在加宽比较大时，可以利用另配螺母及钢管来满足设计要求。

2、特长隧道二次衬砌混凝土的施工技术

1)二次衬砌混凝土的施工配合比应当随着原材料、机具、气候等因素的改变而随时进行调整。

2)在混凝土的泵送过程中，利用台车下、中、上三层开窗，进行混凝土的分层浇注，其落差应当小于1m，并且应采取两侧轮流浇注或者对称地进行全断面连续泵送浇注。通过上述措施，来防止偏压导致模板的变形。

3)若混凝土振捣的时间太短，就容易形成上层的收缩裂缝，导致混凝土强度的不均匀，因此振动棒下层混凝土的深度要求不应低于50mm，同时延长振捣的时间，从而使振捣能够密实；另外，混凝土的振捣还能起到使气泡顺利地消散的效果。

4)振捣过程中振动棒与模板的距离应控制在100mm左右。若距离过小，就容易在振捣时触击模板并产生振动，从而导致因模板的振动而造成大量的气泡朝模板集中，一旦气泡不能得到有效的逸出，就会影响二次衬砌混凝土外观的质量。

5)在二次衬砌的混凝土进行脱模时，应通过试块来保证混凝土的抗压强度及抗拉强度均满足规范要求。在拆模后还应对混凝土进行洒水养护，其养护周期应当超过14d。

3、钢筋的制作

二次衬砌结构钢筋要下料准确，并尽量减少钢筋的接头数量，并在安装过程中保证将钢筋接头设置在结构承担应力较小的位置，并且应当分散布置。在钢筋的绑扎时，要做好钢筋与钢筋之间的间距控制，同时还应控制好最外层钢筋的混凝土保护层厚度，以避免露筋或者混凝土保护层的厚度过大。另外在钢筋的绑扎过程中，还要注意避免将防水板戳破。

4、槽道的预埋

应按照设计图进行各种直形、弧形槽道的准确埋设。并通过在台车模板上钻螺栓定位孔等方法来进行槽道的定位安装，每根槽道应当有两、三个固定点。槽道嵌入混凝土表面的施工误差、槽道的倾斜施工误差以及两槽道(每组)间的平行施工误差精度要求高，施工中要特别注意加强控制。已经施工好的槽道要注意保护，不得被水泥浆及其他杂物堵塞，如有，要及时清理干净。