公路隧道施工技术

公路隧道施工技术
公路隧道施工技术
摘要：公路隧道施工工程是一项大工程, 它的开挖面积大, 深度大, 在工程施工中很容易发生坍塌的事故, 因此工程的质量对施
工的顺利完成起着决定性作用。

本文分析了公路隧道易出现的质量问题，探讨了公路隧道施工技术。

关键词：公路隧道施工技术质量问题
中图分类号： X734文献标识码：A 文章编号：
我国公路隧道设计水平有了很大提高，积累了丰富的勘察设计经验，近１０年来一大批重大科研项目和重大公路隧道工程的完成表明，制约我国特长公路隧道建设与运营的技术瓶颈已经取得了突破，公路隧道的设计水平已接近国际先进水平，部分超过国际先进水平，施工技术有了重大进步。

复杂水文地质和工程地质环境下（断层、岩溶、富水、瓦斯等）的隧道、非常规隧道（大跨度、小净距、连拱、分岔、螺旋隧道、棚洞、大断面竖井等）、高寒地区公路隧道、黄土地区公路隧道等修筑技术，及特长、超长隧道的修筑与营运技术，在设计、施工与营运管理等诸多方面均取得了长足的发展并日益成熟，新材料、新技术和新工艺的应用与研究也层出不穷。

然而，在公路隧道工程建设中还是存在着一些问题，需要在今后的发展过程中逐步完善、提高。

一、公路隧道易出现的质量问题
光面爆破在拱部一般控制较好，忽视初喷作用，边墙较差。

特别是采用台阶法开挖时，初期支护初喷严重滞后或不作初喷。

扩挖下半断面时开挖面控制较差，围岩较好时，超欠挖严重，常出现几个循环过去了还没有进行初喷；围岩情况较差时，边墙中部出现超挖较多，多数情况是先立钢拱架，特别是分部开挖时，边墙脚出现欠挖较严重。

一次完成喷混凝土，尤为突出。

采用台阶或分部开挖时，喷混凝土层内添加片石，下半断面扩挖的纵向距离过大，超挖严重的区域甚至使
用挡板、杂物，造成初期支护与围岩脱离，接长的钢架拱脚没有支撑在稳定地基上，形成空洞，拱脚悬空，这是非常严重的质量问题。

暴露时间过长，没有钢架的地段也不应超过3 m，造成拱顶下沉量过大，甚至出现塌方。

钢架间距误差控制不严，下半断面一次开挖距离一般不超过3榀钢架距离，禁止两侧对称开挖。

钢拱架偏移、倾斜、纵向连接偏弱或连接不及时。

锚杆问题较多，主要表现在：钢筋网预焊成网片，锚杆不按设计数量施作，网片间的搭接不满足钢筋搭接要求，少打或根本不打，特别是拱部，不能随岩面凹凸敷设。

从施工使用的机具和台架看，锚杆长度不够，拱部锚杆根本打不了。

砂浆不饱满，锚杆垫板没有贴紧表面。

二次衬砌拱背混凝土灌注不满，仰拱施工不采用外模，导致拱顶厚度不够，混凝土振捣不密实，严重时外层钢筋裸露、拱顶脱空。

由于边墙脚欠挖或没有留出纵向排水管位置，仰拱不成型，造成边墙脚处二次衬砌厚度不够，仰拱与边墙接触面不规整。

二次衬砌钢筋受力主筋搭接不满足规范要求，防水板松紧度不适，二次衬砌浇筑过程中，过松防水板形成褶皱，材料供应跟不上，侵占二次衬砌空间造成二次衬砌厚度不够，发生机器故障、停电，防水板过紧贴不到壁面，出现间隙浇筑，也会侵占二次衬砌空间，又没有按要求进行处理，混凝土浇筑时止水条移位，新老混凝土交接面呈水平状，同时还会形成衬砌背后空洞。

二、公路隧道施工技术探讨
1、隧道开挖分析
大洞隧道左线出口洞口VI 类围岩施工中，隧道拱顶下沉大，地表出现不同程度的下沉及开裂现象，拱脚局部有开裂的现象。

通过对左线施工情况及右线地质资料的分析，洞口段隧道位于堆积土中，隧道斜穿沟心，且土层松软、松散、含水，地基承载力低。

同时隧道埋深浅，极难形成自拱度，靠围岩自身无法控制围岩变形，必须采取支撑措施，而基础承载力是主动支撑有效的前提和保证，超前探明地质情况，并进行基础处理就非常必要。

2、风、水、电作业，通风、防尘和施工排水
（1）施工供风在隧道进、出口各设一座空气压缩机站，安装2台20m3/min 和1台10m3/min 的空气压缩机以保障隧道施工用风。

（2）施工用水进、出口分别在距隧道拱顶30m 以上的山顶各修建一座100m3的高山水池，水源一是在隧道出口右侧山脚挖一集水池，收集山泉水抽上山顶水池，再用管道输水至出口供施工生活用水。

一是从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口，供施工、生活用水。

所有水源都要经过水质检验，PH 值小于4 或者硫酸盐、氯化物含量超过有关规范的允许值以及含有对水泥凝结硬化有害的
杂质的水石不得用于搅拌砼。

（3）施工供电在隧道进、出口各安装一台315kVA变压器，利用附近的地方电网供电，同时各准备一台功率为220kW 的发电机组备用。

动力设备采用三相380V，照明用电采用220V，为确保安全，所有线路都安装漏电保护开关。

线路的架设及各种电器的安装必须符合《公路隧道施工技术规范》JTJ042-94 的有关要求。

（4）施工通风、防尘洞内如需爆破掘进，必须坚持湿式凿岩，爆破后洒水以降低粉尘浓度。

施工通风采取压入式，用3 台轴流风机送风，送风口距开挖面的距离不大于15m。

（5）施工排水主要是排除可能涌入隧道的地下水和施工废水。

隧道从出口至进口为1.54%的上坡。

出口施工为顺坡施工，施工排水采取自然坡利用塑料管将水引出洞外。

进口施工为反坡施工，施工排水采取在开挖地段挖集水坑，用抽水机抽出洞外。

3、隧道施工
（1）施工方法根据前期施工存在的问题，现采用台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法，半断面开挖时，出碴采用无轨运输，挖掘机、正铲侧卸式装载机配合8 吨自卸汽车运输出碴；小导坑开挖时，采用人工开挖，小拖拉机配合人工出碴，及时进行支护；仰拱加固紧跟并且及时施作衬砌混凝土。

（2）钢管桩施工钢管桩采用准89×4 无缝钢管，前端加工成圆锥状，长度20cm；钢管桩管体下半部分须加工溢流孔，以利于注浆施工，孔口lm 范围内不加工溢流孔，溢流孔直径8mm、间距25cm。

按每次lm 进度指标进行清除施工障碍物工作，并施工临时排水管等措施进行场地排水，杜绝施工场地受水浸泡现象发生；测量放线，标出钻孔位置；钻机钻孔（可直接夯进）、下管，注超细水泥（MC）单
液浆，注浆压力为1.5~2.0MPa，注浆完成后，对桩间土进行轻型触探试验，锤击数大于35 击，承载力不小于250kPa，达不到时，进行加密等处理。

每处理完成5m，进行仰拱混凝土施工，其间用过车梁保证已施工段稳定。

根据工地条件，导坑条形基础施工，钢筋在导坑内绑扎关模后，采用泵送C25 混凝土进行施工，先施工水平条形基础后，安装拱脚，再施工竖直条形基础。

4、初砌柔性防水和背面排水工程的设置
（1）防水层铺设前对初期支护的检查和处理防水层铺挂前，应先对初期支护喷射混凝土进行断面量测，对欠挖部位加以凿除，对喷射混凝土表面凹凸显著部位应分层喷射找平。

外露的锚杆头及钢筋网应齐根切除，并用水泥砂浆抹平，使混凝土表面平顺。

在铺挂前，还应检查衬砌背后的排水设施，如盲沟、引水管和排水暗沟是否相互连接嵌入及接头是否连接密封牢固，盲沟、引水管和排水暗沟是否加设反滤层。

严寒地区保温排水设施是否有防潮措施。

修筑的深埋渗水沟，回填材料除应满足保温、透水性好的要求外，水沟四周是否有防泥砂渗入且回填密实的材料。

（2）防水层铺设好后检查和处理防水层铺挂结束，应对其焊接质量和防水层铺设质量进行检查。

用手托起防水板，看其是否能与喷射混凝土密贴；看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象；看焊接或粘结宽度是否符合要求，且有无漏焊、假焊、烤焦等现象；进行压水（气）试验，看其有无漏水（气）现象等，检查防水板铺挂质量。

如果发现存在问题，除应详细记录外，并立即进行修补或返工处理。

（3）止水带安装与控制防水混凝土施工缝是衬砌防水混凝土间隙灌注施工造成的，对于施工缝的防排水处理，在复合式衬砌中，一般采用塑料止水带或橡胶止水带。

在浇筑二次衬砌混凝土前，可用钢丝刷将上层混凝土刷毛，或在衬砌混凝土浇筑完后4-12h 内，用高压水将混凝土表面冲洗干净，并检查止水带接头是否完好，止水带在混凝土浇筑过程中是否刺破，止水带是否发生偏移。

如发现有割伤、破裂、接头松动及偏移现象，应及时修补和处理，以保证止水带防水功能。

检查是否有固定止水带和防止偏移的辅助设施、止水带接头宽
度是否符合要求、止水带是否割伤破裂、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目，做好详细检查记录，如存在问题时，应立即进行修补或返工处理。

参考文献：
[1] 王红?.关于隧道喷射混凝土施工中如何控制质量的分析[J].中国高新技术企业,2008(10).
[2] 李剑波，李婕．公路隧道穿越采空区稳定性分析与处治技术研究[J]．湖南交通科技，2007，（3）
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