高速公路隧道工程中的小净距隧道施工技术

高速公路隧道工程中的小净距隧道施工技术

杨聪

身份证号：610124199508143936

摘要：在建设高速公路时，经常可能需要建设隧道，但隧道施工地质环境特殊，易受到水文、线形等因素的影响，大多会选择设计小净距隧道。但是，很多小净距隧道的技术仍处在实践检验和理论摸索的阶段，尚未形成统一的结论和认识，研究小净距隧道的施工技术具有重要意义。

关键词：隧道工程；浅埋小净距；施工技术

1工程概况

中铁北京工程局承建渝湘复线高速公路巴彭路4标段，起讫里程为K64+176～K71+210，路线全长7.034km。主要涉及路基、桥涵、隧道、改路改沟等方面的施工。本项目处于重庆南川区属于构造剥蚀地貌，香树岭隧道设计为分离式隧道，进口里程为ZK62+171，出口里程为ZK66+190，隧道全长4019m，最浅埋深56m，最大埋深346米，隧道洞口段左洞ZK65+649至ZK66+190与右洞K65+646至K66+181为一般小净距隧道。

2隧道施工技术

2.1洞口段开挖与防护

项目单位施工时，必须依照“减少干扰、利于施工、确保安全进洞”的原则，有序推进每一道施工环节，科学调配所有资源，全面保障最终施工质量。洞口明洞段施工时，使用铲斗机配套自卸车完成所有的装运工作。所有施工环节应严格参照设计标准展开，同时做好边坡、仰坡的保护工作。当施工推进拱顶施工轮廓线的高度后，参照设计坡度向下开挖，直至设定的上半断面底部，临时浇筑水泥浆液，以堵塞暗洞掌子面。对洞内进行浇筑之前，应做好大管棚和超前注浆小导管的支护工作。其中，超前大管棚可借助KRB80412管棚钻机进行打眼和固定钢管，随后使用PF-40A注浆泵以注浆方法支护。具体操作如下：待洞口开挖至仰拱底，首先对I20b钢架混凝土套拱进行处理，随后施作细长管棚，构成洞室轮廓。项目单位可在洞口位置专门安设防排水设施，其目的是防止长期积水破坏墙体结构，影响整体围岩结构的稳定性。

2.2洞身工程开挖与支护

为保证施工安全和支护质量，V级围岩应采取三台阶七步法进行施工，该环节可借助铲斗机辅以风镐挖掘的方式进行，必要时采取风钻打眼、弱爆破等施工方法，其他地段的施工则采取YT-28挖岩机钻眼进行辅助施工，非电毫秒雷管微差控制爆破工作，整个施工过程中需严格控制施工速度，最大程度上控制振幅。为保证中岩柱的稳定性，在施工进入公路影响区域内时，重点做好监测工作，以保证施工安全。为确保施工断面长度，通过激光断面仪等手段确认施工等值线和炮孔高度。隧道出口左右线均采用无轨运输，主要使用ZL50C侧卸装载机装渣，并借助20t柴油自卸车完成所有的运输工作。

2.3采用三台阶七步法开挖Ⅴ级围岩

（1）上圆弧导坑施工。该环节设于拱部超前支护后开展，以环向挖上圆弧导坑，留出核心土，且核心土直径控制在3~5m为宜，总长度宜为原隧洞开挖总长度的1/3~1/2。开挖工作的循环进尺长度最大不能超过0.6m，在施工后，立即初喷3~5cm厚度的混凝土。应及时做好喷、锚、网等支护工作，并架设钢梁，在拱架拱脚以上30cm高度的位置，可在钢梁两侧沿按下倾30°的角度打设f42锁脚锚管，锁脚锚管与钢梁紧密连接后，复喷混凝土至工程设计厚度范围。（2）左中、右中阶梯开挖。每一段施工循环进尺长度上限控制在0.6m以内，施工宽度设为2.8m，左右侧阶梯互相错开约2~3m，施工后初喷3~5cm厚度的混凝土。严格参照设计规程，尽快做好支护工作，接长钢架，在拱架拱脚以上30cm高度处，紧贴钢架两侧边沿按下倾30°打设锁脚锚杆，锁脚锚杆与钢架牢固焊接。（3）左下、右下台阶的开挖。每一段施工循环进尺长度上限应控制在0.6m以内，施工宽度一般设为0.3m，左右侧阶梯互相错开约2~3m，施工后及时初喷3~5cm厚度的混凝土。（4）隧底施工。每循环施工的距离宜为2~3m，在施工后，尽快施作仰拱和进行初期支护，待完成前2个循环的隧底开挖、支护循环工作之后，应立即进行仰拱，将仰拱分段直径控制在4~6m为宜。在实施三台阶七步开挖法时，要尽量保证工序之间的衔接，最大限度缩减围岩暴露的时间，防止因暴露时间过长而发生围岩失稳。

2.4中岩柱加固

2.4.1注浆

洞口刷坡时，应暂时保存两个隧洞之间中岩柱斜坡口处的原混凝土体，以支挡坡面。当洞口临时保护措施安设完成后，凿除中岩柱斜坡口部分混凝土体，并顺着隧道轴向的方向对中岩柱正面打入长约5m左右的f50mm×5mm小导管，并进行注浆，以保护中岩柱斜坡表面。在浆液达到设计强度后，开始左洞施工，在向前挖掘5m后，对中岩柱改为水平斜向前方45°小导管注浆，小导管规格为f50mm×5mm，长5m，排距为2m。注浆时，初压力为15MPa，终压力为115MPa，灌注浆液主要包含水泥、水玻璃两大物质，其配合比设为1∶0.15。注浆前，先在拌和机内处理好混合浆液，若项目使用的是水泥-水玻璃浆液作为施工材料，注浆结束后与地面开挖的时间间隔应控制在4h左右。装配注浆材料管时，在注浆材料孔口位置借助胶泥与麻丝缠绕，以达到止浆效果。

2.4.2对拉锚杆施工

本项目使用f25螺纹钢筋作为对拉锚杆的施工材料，并使用穿心式单作用螺旋千斤顶作为张拉设施。若锚杆预张拉内部应力超出50kN，此时施工人员可将一端固定住，单独对另一端进行张拉，以维持整体结构的稳定性。锚杆的紧固一端与张拉一端沿纵向分隔成一排布置，在一个横向断面上按间距实施张拉，以防止形成局部整体压应力的现象。整个施工过程中，禁止工作人员擅自出现在千斤顶端部或非张拉端部，严格做好防护措施。张拉后的钢筋应及时灌浆，在此过程中严禁出现人为碰击、踩踢的行为。灌浆工作必须与钢筋端部保持一定距离，其目的是避免钢筋突然弹出伤害到施工人员。在有油压情况下，严禁拆卸油压系统中任何零件。

2.5初期支护施工

（1）初喷混凝土。按照湿喷法的要求完成封闭岩面的混凝土喷射工作。出碴之前，需在其表层喷厚约5~7cm的混凝土。为确保初喷效果达到设计标准，应确保其表面湿润、光泽、平整，且不会出现干斑、滑移、流淌等问题。（2）挂钢筋网。待第一步初喷混凝土工序结束之后，需立即挂设钢筋网。项目单位提前预制好钢筋网片，再将其运输至施工现场，这样做的目的是节省施工周期。在进行挂设的时候，需确保钢筋网始终紧贴在岩面上。（3）钢架的组装。本项目共计需要完成格栅钢架、工字钢钢架两大部分的拼装工作。其中，洞内安装应安排在初喷混凝土后开展，同时将其和定位筋焊接起来。（4）仰拱施工技术。使用该技术进行施工的优势在于能够帮助初期支护早日实现闭合，进而使得混凝土仰拱地段的支护结构趋于稳定。因此，待整个拱墙初期支护工程建设结束后，应开始左右错位跳挖仰拱施工，并完成仰拱钢架的拼装工作。

结语

由于我国城市交通日益发达，小净距隧道越来越多，所以，研究小净距隧道建造方式有很大的现实意义。本文结合某实际案例，详细分析了施工过程中的重难点，并制定了相应的解决措施，规范了施工流程，有效提升了项目的施工质量。

参考文献

[1]杨永贵.复杂地质环境下高速公路隧道施工技术分析[J].科技创新与应用，2022，12(18):154-157.

[2]朱培盛.高速公路隧道施工重难点分析——以敦当高速试验段一标项目为例[J].工程与建设，2022，36(03):772-774.

[3]张伟.高速公路低瓦斯隧道施工技术研究[J].四川建材，2022，48(05):133-134.