市政道路工程明挖隧道施工技术要点探讨

市政道路工程明挖隧道施工技术要点探讨

唐开容

广东开瑞建设有限公司  511800

摘 要：结合工程实践应用，就道路明挖隧道施工技术要点进行了深入地探讨，着重从明洞开挖、支护施工、仰拱及仰拱填充等几个方面进行论述，提出了明挖隧道防排水施工中应注意一些问题，以供道路工程施工人员参考。

关键词：明挖隧道；匝道施工；仰拱填充

随着我国社会经济发展速度的加快，人们对交通基础工程的建设质量提出了更高要求。在城市道路建设过程中，受地形条件及周边环境限制，为了实现不同方向的车流互通，出现了不少互通式隧道工程，形成多条匝道与主隧道交汇的小净距加大断面隧道结构形式，如果盲目施工必将导致安全事故发生。由于道路隧道右线与匝道交汇段埋深浅、断面跨度大、围岩较差，需要对开挖、支护等关键工序进行优化。

1工程概况

本工程为城市道路项目，道路设计速度60km/h，南起九洲大道，北至梅华东路与兴业路交叉口，线路总长约4.77km，包括主线（含Z1、Z2、Z3、Z4匝道）、地面和下穿通道等三大部分，二标段全长约2.3km。

本工程采用明挖隧道形式。主线盾构段长度为1739m，明挖段长度约561m，箱型结构。Z1匝道单向两车道，全长约54m。Z2匝道单向两车道，全长835.746m，其中盾构段长603.553m，剩余采用明挖法施工工艺。Z3匝道单向一车道，全长约355m；Z4匝道单向一车道，全长287.699m；Z3、Z4匝道均采用明挖法施工工艺。人民路下穿通道全长约612m，暗埋段120m，敞开段300m，采用明挖施工，剩余为挡墙段。Z1匝道从主线的左线隧道分离后继续向北，通过不同纵坡逐渐爬升到主线、Z2匝道上部。Z1匝道明洞段桩号为Z1K2+645.909～Z1K2+657，全长11.091m。

2 匝道明洞段施工

2.1 开挖方案

（1）进洞时要采用先支后挖法施工，洞外刷坡要从上至下逐步开挖与支护；开挖震动时易发生岩体坍塌，施工时及时对顶部危岩进行清除和采取防护措施，防止崩塌。

（2）在对洞门、边仰坡按设计放线后，采用以挖掘机开挖为主，如遇岩层较硬或遇较大孤石，则采用松动爆破，将孤石震裂，岩石震松，然后以挖掘机挖掘，并用风镐开挖。以此来减少对洞口风化严重部分围岩的扰动，保证顺利进洞。

（3）在开挖边仰坡的同时，认真仔细地观察边仰坡土体的稳定性，如若土体不稳或有滑动迹象，对边仰坡进行及时的加固和防护措施，以保证施工安全。

（4）在开挖前修建天沟，在边仰坡基本就位后，施作超前小导管、明洞及洞门，及时修建排水沟、截水沟等排水系统，防止地表水冲刷及渗透，影响成洞及施工安全。

2.2 支护方案

根据设计图纸及规范要求，边仰坡施工自上而下随挖随喷分层进行，明洞段开挖后边坡设置锚喷临时防护，锚杆采用Φ22mm,L=（3.5）5m砂浆锚杆,1.2m×1.2m梅花型布置，10cm厚C25喷射砼挂Φ8钢筋网20×20cm。

成洞面仰坡一定范围内采用喷、锚、网进行加固，锚杆采用Φ22mm，L=5m（3.5m）砂浆锚杆，1.2m×1.2m梅花型布置，10cm厚C25喷射砼,挂Φ8钢筋网20×20cm。

2.3 明洞工程施工

隧道明洞施工采取仰拱施工完成后进行仰拱填充施工，最后进行墙、拱衬砌。仰拱采用分段开挖，分段浇筑，并进行全线一次性施工。仰拱施做完成后待混凝土强度达到设计强度的90%，安设仰拱填充模板，进行仰拱填充。采用液压整体式衬砌台车作为明洞施工的内模，台车就位固定，经测量检查合格后绑扎钢筋，利用木模现场拼装作为明洞施工的外模进行二次衬砌。拱墙采用一次性整体灌注施工。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内，混凝土输送泵泵送入模。

2.4 仰拱及仰拱填充施工

仰拱采用分段开挖、分段浇筑。单次循环开挖控制长度5m,严禁单次开挖长度过长，现浇C30混凝土，C20混凝土填充。混凝土在洞外采用拌和站集中拌和，混凝土搅拌运输车运至洞内进行浇筑。具体施工控制如下：

（1）断面开挖。开挖过程中应边开挖边检测各控制点的标高，避免超挖，对土质及软弱围岩，基底标高以上应预留20cm采用人工开挖，避免机械对基础的破坏，对机械开挖有困难的部位，也采用人工开挖。开挖完成后，应对软弱及土质围岩的基底进行地基承载力检查，明洞边墙基底承载力300kpa,对承载力不满足要求的进行实施加固。

（2）钢筋的制作及安装。仰拱设计采用C30钢筋混凝土，钢筋采取在钢筋加工厂进行制作，洞内进行现场安装。钢筋在定制的模具上进行制作，钢筋的连接应保证焊缝的长度、宽度、厚度符合要求。安装应保证间距均匀，各钢筋允许偏差在规范允许范围之内。

（3）模板的制作及安装。模板采用组合肛门进行现场的拼制，模板的刚度及平整度符合要求，支撑采用Φ42×3.5mm的无缝钢管做为支撑，确保支撑的合理可靠，对拼缝不严密的局部采用膨胀胶进行填塞封堵，防止混凝土浇筑时出现漏浆造成混凝土出现麻面。

（4）混凝土的浇筑。混凝土采用拌和站集中拌和，砼搅拌运输车运输至施工地点直接入模进行浇筑。混凝土拌和及运输过程应确保混凝土质量，避免混凝土出现离析及混凝土坍落度损失过大，影响混凝土质量。混凝土振捣应确保混凝土满足内实外光的质量要求。对仰拱回填的片石强度及径级必须符合要求。

（5）施工控制要点

①施工前必须清除隧底虚碴、淤泥和杂物，超挖部分应采用同级混凝土回填。

②砼应整体浇注一次成型，填充砼应在仰拱砼终凝后浇筑，填充砼浇筑完成后要几时养护，仰拱砼的养护可采用覆盖土工布浇水养护，填充砼强度达到5Mpa后允许行人通过，达到设计强度的100%后允许车辆通行。

③仰拱、仰拱填充施工前须将上循环混凝土仰拱接头凿毛处理，并按设计要求设置止水带。

④根据设计要求，施工缝处钢筋应断开，并要注意与拱墙衬砌施工缝处于同一竖直面上。

⑤仰拱顶面高程和曲率应符合设计要求，高程允许偏差为±15mm

⑥混凝土结构表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

⑦仰拱填充表面坡度应符合设计要求，坡面应平顺、排水畅通、不积水。

2.5 明洞衬砌施工

明洞衬砌采用C30模筑防水混凝土，液压整体式衬砌台车作为内模。台车定位要借助测量仪器，要用全站仪将隧道衬砌中心线测出，并用钢钉钉点做好标记，找出衬砌台车的中心，用吊垂找出台车中心线与衬砌中心线的偏差后进行调整，直至两中心线重合。再用水平仪测出衬砌台车中心顶面的标高，算出与衬砌中心顶面标高的差值后调整高度。分别测出左右两个脚点的方位，与设计方位对比，找出差值后进行调整。至此，台车的位置就定位完成。

2.6 M10浆砌片石施工及洞顶回填

明洞与边坡两侧设计采用M10浆砌片石进行砌筑，高度为墙基础以上3.5m，呈台阶型。再回填1.9m夯填土，55cm厚粘土隔水层。施工采取明洞浇筑完成拆除明洞外模后立即施做M10浆砌片石。施工控制要点如下：

（1）基础承载能力及边坡坡率符合设计要求，对地基承载能力不满足要求要进行基础换填，边坡坡率不满足要求采用人工休整确保其满足要求。

（2）浆砌片石应确保片石的强度及径级符合要求，砌筑时应挂线，确保线形符合要求，同时砂浆采用拌和站集中拌和，确保砂浆质量，片石砌筑时应确保砂浆饱满无空洞。砌筑采取明洞两侧对称进行。

（3）洞顶回填应待明洞混凝土强度达到设计强度的100%后方可进行填筑，填筑前应确保明洞防水系统施工完成且质量符合要求。填筑采取人工配合小型机具进行，采取对称分层填筑，两侧回填高差不得大于50cm,分层夯实，分层厚度不大于30cm。

（4）回填的最后一层50cm厚粘土隔水层，其表层直铺草皮，做好绿化工作。洞顶要做好排水系统，如洞顶排水沟等，保障洞顶排水顺畅，无积水，便可减轻洞内的防排水压力，达到综合防排的效果。

2.7 洞门施工

（1）洞门基础必须置于坚固的地基上，施工中做好防排水工作，不得受水浸泡，基坑内的废渣、杂物等必须清除干净方可进行下步施工。

（2）洞门拱墙应与明洞相邻的拱墙衬砌同时施工，连成整体，洞门端应与隧道衬砌紧密相连。

（3）洞门端墙的浇筑应与墙背超挖部分两侧应同时进行回填，以防止对衬砌结构产生偏压。

（4）洞门施工中要确保坡顶以上截水沟和墙顶排水沟及路堑排水系统完善和互通。

（5）洞门墙基础、挡墙地基承载力应350kpa,当地基承载力不够时，需加深基础或对进行基底处理。

3结语

随着城市道路隧道施工规模的不断扩大，在隧道建设中经常会遇到复杂的地质。隧道明洞段处施工质量经常会受水文地质条件的影响。为保证隧道明洞段施工质量，应对施工技术进行分析并采取有效措施，使其符合国家标准，满足后期使用要求。

参考文献

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[2]燕明胜.善庆峪隧道明洞施工技术[J].山西建筑，2018，37(16):195-196.