高速公路隧道洞口施工技术

高速公路隧道洞口施工技术

岳鹏涛，王长胜

浙江交工国际工程有限公司，浙江杭州，310051

摘要：高速公路隧道工程规模扩大，对施工技术提出更高要求。尤其是社会经济发展，隧道建设水平不断提升，需要做好研究分析工作，提高隧道洞口施工质量。鉴于此，文中以高速公路隧道洞口施工为着眼点，分析如何做好隧道洞口施工技术质量控制措施，旨在为类似研究提供借鉴。

关键词：高速公路；隧道洞口；施工技术

在道路施工中，相较于其他的基础工程来说，高速公路隧道工程具有很强的隐蔽性，施工难度大，风险程度比较高，针对施工的难点问题进行研究，可以更好地解决施工中存在的问题，优化施工质量效果。因此，有必要做好高速公路隧道洞口施工技术研究工作。

1  高速公路隧道工程特征的分析

高速公路隧道工程相较于普通的工程来说，最为显著的特征在于其属于地下建筑物，在施工时容易受到地质以及水文等条件的约束，存在施工环境差、难度大、技术复杂、要求高等多种特点。在施工期间还需要预防地层压力大而出现的坍塌事故。隧道工程所分布的位置相对来说也比较特殊，多分布于崇山峻岭之中，场地相对狭小，在施工时需要使用多种机械设备辅助才能顺利完成施工。隧道施工所涉及到的工序比较多，需要多个工种联合地下作业，工作面相对来说比较狭窄，对施工的干扰影响比较大，施工复杂艰巨，为了更好地应对一系列突发性施工情况，保证施工质量，必须全面规划、科学合理地组织施工，减少外界因素对施工所产生的负面影响。

高速公路隧道工程的施工环境复杂、施工难度大，施工期间突发性状况比较多，部分施工项目需要在不影响周边居民正常生活的情况下实施，具体施工过程中需要充分结合实际环境以及具体需求展开设计和施工。与此同时，高速公路隧道工程又是人们交通出行不可或缺的工具之一，如果工程项目整体施工质量比较差，那么人们的正常生活将因此而受到干扰和影响。合理的设计对于高速公路隧道路面具有重要意义，可以有效减少施工问题的发生几率，保证居民出行的便利性以及安全性。

2  高速公路隧道洞口施工技术要点

该高速公路累计单洞长415m,左线长230m,V级围岩217.5m；右线长185m,V级围岩167m。该隧道为小净距~分离式短隧道，隧道进出口均采用端墙式洞门，设计行车速度为100km/h，采用复合式衬砌，初期支护为锚喷支护、二次衬砌为模筑混凝土衬砌。

2.1隧道进洞口设计

根据隧道洞口地形情况，隧道洞门采用端墙式，小净距布设，隧道左线洞口进口里程为ZK59+255，明暗分界设在ZK59+262.5，明洞长7.5m,隧道右线洞口进口里程为K59+258，明暗分界设在K59+271，明洞长13m。

左右线隧道进口端洞口地段主要为坡残积粉质粘土、全~强风化花岗闪长岩，洞顶覆盖较薄，岩石结构破碎，裂隙发育，稳定性差，开挖时易坍塌，在左右线洞口段40m范围内，均采用长管棚超前支护，保证安全进洞。洞门边、仰坡均采用三维网喷播植草。明洞开挖临时，边坡采用挂网锚喷防护。

2.2洞顶截水沟施工

2.2.1洞顶截水沟设计

按设计要求，洞顶截水沟断面采用80cm×60cm，洞顶截矩形断面，地表水通过截水沟引入路基边沟或洞门外端自然沟谷，以此形成完善的洞外排水系统。洞顶截水沟是洞口排水工程的重要组成部分，可有效截流和疏排地表水，防止地表水渗入开挖面影响成洞面稳定，边仰坡开挖前，应首先在坡顶修建截水沟，截水沟采用C20素砼，截水沟距边仰坡开挖线距离不小于5.0m，截水沟可根据实际地形做相应调整，以保证水能够顺利截走。其次，清除洞口上方有可能滑塌的表土、灌木及山坡危石等，消除隐患。

截水沟浇筑前，做好混凝士的配合比以及选择质地良好的石料。片石无风化情况、无水锈、无裂纹、干净，使用前先取样进行抗压强度试验，确保强度满足规范要求。浇筑过程中，使用的水泥、砂、石、水和外掺剂的质量和规格符合有关规范要求，错缝，线形顺直美观，尺寸满足设计要求，施工中按每10~20m设置一道沉降缝，施工完后3h进行养生。

2.2.2孤石的处理方法

隧道洞口孤石极为发育，原设计方案需对洞口孤石进行清理，对不能清除的孤石采用SNS柔性防护网进行防护。由于隧道洞口坟墓分部密集，采用炸药爆破清除孤石会对周边坟墓、高压线塔以造成较大振动，同时炸药爆破过程容易产生飞石抛掷到国道上，存在极大的施工安全隐患，只能采用静态爆破的方式进行清理。

施工工序：先采用钻孔灌注膨胀剂对孤石进行破裂，再用机械破碎锤对较大石块进行分解，最终机械运输清除孤石。此种方法最大限度保障了孤石处理的安全性，避免了炸药爆破对周边建筑物造成扰动，防止飞石造成人员伤害。

2.3洞口边仰坡开挖防护

2.3.1边仰坡开挖

边仰坡施工前做好洞口便道的施工，以适应施工过程中弃碴及运输的需要。结合隧道洞口地形、地貌、工程地质和水文地质条件，并考虑到施工开挖边坡的稳定性，洞口工程采用明挖法施工。洞口场地施工机械以挖掘机为主，用装载机辅以推土机整平压实，遇坚硬石质地层人工钻眼爆破，运输采用自卸汽车,挖方运往指定的弃碴场。

洞口边、仰坡土石方开挖自上而下顺序分层开挖，土方采用人工配合挖掘机刷坡，自卸汽车配合运输弃土;石方开挖采用静态爆破，预留保护层由人工凿除，以减少对岩石的扰动，装载机进行装碴作业，自卸汽车运输弃碴。边、仰坡随挖随护，开挖完成后及时进行喷锚作业，封闭岩面。

2.3.2边仰坡防护

边、仰坡开挖修整后,即时分层进行边、仰坡临时防护，防护采用Φ42×4mm注浆小导管、C25喷射混凝土(厚度10cm)联合支护，以稳固洞口边仰坡，防止因雨水渗透而造成边、仰坡坍塌或滑坡。

2.3.3注浆小导管施工

小导管施工在工作面初喷后进行。施工作业程序：坡面修整清理→施工放样→钻机就位→打眼→高压风清孔→安装小导管→注浆管路安装→注浆。

2.3.4钢筋网安设

锚杆施作后即安设钢筋网，钢筋类型及网格间距按设计要求施作。钢筋网根据坡面的实际起伏形状铺设，在初喷混凝土后进行，钢筋保护层为3cm,钢筋网与钢筋网连接处、钢筋网与锚杆连接处用细铁丝绑扎或点焊在一起，使钢筋网在喷射时不晃动。

2.4洞口长管棚施工

洞口土石方开挖完毕，成洞面及核心土后，安排施作长管棚，为使钻孔定位准确，管棚施工前先施作导向墙，导向墙采用C25早强混凝土浇筑，内设四榀I20a工字钢，并按设计钻孔位置预埋Φ133mm壁厚4.0mm导向钢管，导向钢管与工字钢焊接成整体。长管棚使用地质钻机成孔，成孔前将孔位编号，施工顺序为先钻单号孔再钻双号孔，防止串孔、漏风。

2.5 隧道明洞施工

2.5.1分层开挖

明洞开挖采用自上而下分层开挖法，开挖时对两侧边坡加以防护，开挖采用挖掘机与自卸车配合装运施工，以静态爆破辅助。明洞衬砌先施工仰拱和边墙，再施工拱部。明洞衬砌结束后沿隧道轴向，自下而上分层对称回填，回填需作50cm厚粘土隔水层。粘土表层植铺草皮。明洞衬砌计划分五部分施作，第一次作内侧边墙基础，内侧从仰拱处分断，上至设计标高+5cm，上至设计标高+5cm,此后施作顺序是:内侧1/2仰拱

+0.3m及该部分充填砼,外侧边墙基础，外侧1/2仰拱-0.3m及该部分充填砼，最后采用模板台车一次灌筑拱墙砼。

2.5.2边墙基础

在边墙内侧，钢筋布设与限位台有冲突时，适当调整设置，以保证台车限位台的正确位置。明洞边墙基底承载力应不小于250kPa。钢筋加工和布置，注意较原设计半径加大5cm，原因为常规制作二衬台车为避免二次衬砌砼侵限，通常做法是全断面加大建筑净空10cm，在边墙基础顶上设钢筋接头区，接头上、下、左、右错开，错开长度不小于1m,错开钢筋如采用搭接焊应预先偏向一边，以保证主筋轴线在同一直线上,主筋之间用二点定位焊固定;如采用绑条焊,主筋端面间隙应保持2~5mm,绑条直径、级别应与主筋相同，主筋与绑条之间采用四点定位焊固定。

定位焊缝与绑条或搭接端部应≥20mm,采用单面焊，焊缝长度≥10d,焊缝高度应≥0.3d,焊缝宽度应≥0.7d,钢筋接头同一断面不超过50%。仰拱座外按设计留出接茬钢筋，钢筋、模型检查合格后，人工浇筑C30砼。边墙基础的施作重点是台车限位台阶几何尺寸的准确和顺直，以保证台车的准确限位和支撑。

结语

总之，高速公路隧道洞口段施工工序主要包括开挖支护、管棚、防水、回填及洞口施工。每道施工工序都应严格按照规范和设计要求进行施工。严格控制施工质量，确保在后期施工过程中不会因洞口严重变形而产生位移或失稳现象，影响整个隧道的结构稳定和安全。

参考文献

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