关于高速公路隧道施工技术的研究

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摘要：随着经济的快速发展，高速公路的覆盖范围越来越广，社会对高速公路的要求也越来越高。高速公路隧道施工是高速公路的施工工程中的重要环节，在此对高速公路隧道施工技术进行简单

探讨。

关键词：高速公路隧道施工

一、引言

高速公路隧道施工主要涉及到了隧道洞口开挖、洞口护壁的处理、洞口基底的处理以及隧道通风工程的施工等，因此在对高速公路隧道施工和管理的时候可以从以上几点出发。

二、隧道洞口和明洞的施工

1.1 隧道洞口的施工

洞口工程施工前，应先检查边、仰坡以上的山坡稳定情况，清除悬石、处理危石，施工期间实施不间断监测和防护措施。按照图纸的要求，在洞口施工放样的线位上进行边坡、仰坡自上而下的开挖，不得采用大爆破，应尽量避免原地层的扰动。

在隧道进洞施工之前，沿拱部120度范围之内，在距离开挖轮廓线以外40cm处以外插角5-10度施加直径为32cm的自进式锚杆，长6m，环向间距为0.4m，然后通过人工开挖进洞。在隧道洞口土石方开挖之前，除了要先清除边仰坡上的浮土和危石之外，还要充分做好边仰坡的施工排水设施，以防地表水冲刷而引起边仰坡的失稳。

1.2 明洞的施工

开挖方式应严格根据地形、地质的条件、边仰坡稳定程度和采用的施工方法确定。明洞施工一般采用先墙后拱法。当边坡松软易坍塌，在进行明洞与暗洞衔接时，施工易采用先拱后墙法。在仰坡暂能稳定的情况下，宜由内向外进行施工。在仰坡易坍塌的情况下，宜先将明洞拱圈浇筑到仰坡脚，由内向外作洞内拱圈，并确保仰坡的稳定。明洞与暗洞拱圈应连接好。

在进口明洞开挖工作完成之后，就地绑扎明洞钢筋，并且采用全断面浇筑明洞混凝土。拼装式衬砌台车用于明洞内模，钢拱中架和组合式钢模板用于拱部外模。然后由混凝土输送泵输送混凝土入模，并采用插入式振捣器振捣搅匀混凝土。

当明洞衬砌混凝土的强度达到了设计强度的50%，涂抹平整拱圈背部砂浆。当设置防水层时，应在拱背涂上一层热沥青后，立即从下向上敷设卷材防水层，敷设时应紧密粘贴，相互搭接填补错缝，搭接长度不少于100mm，并向隧道内拱背延伸不少于0.5m。

三、、初期支护

在洞外通过混凝土搅拌机搅拌好混凝土，通过混凝土输送车向洞内输送混凝土料，空压机供风与湿喷相结合，围岩较好的地段一次喷射的总量不大，采用混凝土技术对材料的质量性能要求也相对较低一些，易操作，但粉尘大。混凝土湿喷技术用于低围岩破碎地段，要求一次喷射的总量较多，厚度大、混凝土的质量高、强度形成快、支护效果好。利用台车打眼，两种喷射方式均由洞外拌合供料锚杆，采用药卷式锚杆，药卷式锚杆比砂浆锚杆易操作，而且锚固的质量好，强度提高快，使锚杆能发挥作用。

在安设钢筋网时，要达到以下要求：（1）施工前，初喷3cm厚混凝土形成钢筋保护层。为确保施工的质量，钢筋网在制作前应先进行校直、除锈及油污等；（2）钢架在洞外按设计加工成型后，在初喷混凝土之后进行安装，与定位系筋焊接格栅钢架间设纵向连接筋，钢架间以喷混凝土填平钢架拱脚必须安放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，当钢架和围岩之间间隙过大时设置垫块，用喷混凝土喷填。（3）混凝土应采用技术作业，以减少回弹，改善工作环境，同时也可以节约速凝剂，降低造价。湿喷混凝土工艺具有粘结性能好，一次喷射厚度可达10cm，且回弹率小的优点，能够保证初期支护和施工支护的质量，充分发挥围岩的自承能力。

四、 仰拱及隧底填充

4.1 仰拱

在围岩条件较差的地段，在施工中，应紧随衬砌，尽早修筑仰拱，仰拱先行，及早封闭，以利于衬砌结构的整体受力。仰拱浇注前，应先清除松散材料并排除积水，浇注混凝土由仰拱中心向两侧对称进行，仰拱与边墙衔接处的混凝土应捣固密实。仰拱施工能实现掘进和衬砌平行作业，在仰拱工作面上搭设了可移动式作业平台，工作平台上可以行驶运输车辆及机械，这样充分节省了时间成本。

4.2 隧底充填

在施作混凝土前，要先清除仰拱面的碎碴和粉尘，并冲洗干净，不得有积水。等到仰拱混凝土达到设计强度的70%后，方可浇注隧底填充混凝土。

五 、施工通风与防尘

隧道施工通风应能提供洞内各项工作的需要的最小风量，每人应供应新鲜的空气3m3/min。采用内燃机械作业时，供风量不宜小于3m3/min.kw。通风机应安装有保险装置，当发生故障时应能自动停机。

在隧道施工过程中，要对洞内出入的车辆安装废气净化的装置，降低CO和NO2的浓度以及其它有害有毒气体的排放量，同时要采用混凝土湿喷技术，降低洞内空气中粉尘的含量。通风管破损时，必须及时修理或更换。当采用软风管时，靠近风机部分，应采用加强型风管。

六 、隧道常见的质量问题

6.1 初期和施工时的问题

初期的问题很多，比如初期不及时支护，围岩条件差的地段封闭成环不及时；支护不能紧贴围岩，背后有空洞、掺填片石；支护厚度小。

在隧道洞深进行开挖施工时，一定要检测超挖和欠挖的轴线和标高。尤其是采用台阶法开挖时,扩挖下半断面时控制开挖面较差，超欠挖严重，在边墙中部很容易出现超挖，而边墙脚出现欠挖比较严重。对锚喷支护，要检测喷射混凝土的厚度、强度、平整度，还有混凝土与围岩的密贴程度。忽视初喷作用,初期支护初喷延时或不作初喷。围岩较好时,常出现几个循环完成了但还没有进行初喷；围岩情况较差时,大多情况是先立钢拱架，一次性实现喷混凝土,尤其是分部开挖时极为突出。

6.2 检测中出现的问题

检查钢拱架、钢格栅、钢筋网及锚杆应在锚喷支护的检测中进行，而不应在衬砌实测项目中检测；否则会出现钢架间距误差较大，钢拱架偏移、倾斜、纵向连接偏弱或连接不及时。而锚杆问题更多表现在：锚杆不按设计的数量施作，少打或根本不打，特别是在拱部。从施工使用的机具和台架看，拱部锚杆根本打不了；锚杆长度不够，砂浆不饱满，锚杆孔的角度和方向较随意，锚杆垫板没有贴紧表面等。

对检测衬砌质量时，要检测厚度、强度，和有无空洞，以及施工中混凝土的配合比，立模和拆模等。若二次衬砌拱背混凝土灌注不满，将引起拱顶厚度不够,严重时外层钢筋会出现、拱顶脱空。若边墙脚欠挖或没有留出纵向排水管位置，则会一起边墙脚处二次衬砌厚度不够，受力主筋搭接钢筋不符合规范要求。

对仰拱施工时应对随底基础认真检查。若仰拱施工不采用外模方式,混凝土将会振捣不密实,仰拱则会不成型,仰拱与边墙接触面也会不规整。

6.3 防水等问题

防水层在复合式衬砌中至关重要，国内外许多已建成隧道的病害说明，防水层的铺设质量与隧道的运营安全密切相关。南方的渗水腐蚀，北方的冻涨、挂冰，经常造成交通中断甚至交通事故。防水板松紧度不适,过松防水板会形成褶皱，侵占二次衬砌空间造成二次衬砌厚度不够；防水板过紧则会导致贴不到壁面，也会侵占二次衬砌的空间，并且会在衬砌背后形成空洞。二次衬砌施工缝若没有预留(止水条)嵌槽，混凝土浇筑时止水条将会移位，止水条则会失去作用。

另外，公路隧道的施工安全，尤其是掌子面的粉尘浓度、瓦斯浓度、温度、噪音等都应按要求严格控制，以确保施工人员的人身健康和安全。而对施工环境、仰拱、防水层的检测，目前还没有统一的方式来检测。

七、结束语

高速公路隧道施工中遇到的问题很多，因此我们在高速公路隧道施工时应因地制宜，根据实的情况制定相应的施工方案。同时还应不断的提高高速公路隧道施工的工艺和流程，严格控制施工质量，加强施工安全防护。

参考文献：

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