简述东营子隧道施工工艺

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摘要：隧道质量取决于工艺质量，工艺质量取决于开挖、初期支护及防排水质量等。隧道的整个施工过程中，开挖是主要控制规格，初期支护和二次支护的主要目的是变被动支护为主动支护。加强隧道施工工艺控制是确保隧道工程质量的重要方法。

关键词：施工工艺；初期支护；二次衬砌

中图分类号：U45文献标识码： A 文章编号：

1.工程概况

承朝高速公路是国家高速公路网中长春—深圳公路(纵三)的重要组成部分，是河北省高速公路路网布局“五纵、六横、七条线”中“横一”的重要路段，是承德市“一环八射”高速公路布局规划中的一条重要线路。项目起自平泉许杖子，与辽宁省在建的铁岭至朝阳三十家子高速公路相连，经杨树岭、平泉、东山嘴、东营子、双峰寺、红石砬，在大石庙与京承高速公路相接，全长119公里。设计速度100公里/小时，采用双向四车道标准建设，交通部核准项目初步设计总投资55.1亿元，工期36个月。

1.1东营子隧道简介

东营子隧道设计为单洞分离式隧道，双向六车道，左右线间隔35.55m，属长隧道。左线隧道起迄桩号为K90+255、K91+500，左线进口位于R=1050的圆曲线上，出口位于R=1700的圆曲线上，隧道长度1245m；右线隧道起迄桩号为YK90+305、YK91+585，隧道长度1280m，右线进口位于R=1100的圆曲线上，出口位于R=2000的圆曲线上。

2.施工工艺

2.1开挖

开挖是隧道施工的龙头，质量，进度，安全，效益等无不与之密切相关。开挖质量取决于钻爆质量，就是说理论上没有了超欠挖后续的初支质量就有了保证，因此说隧道质量的好坏很大程度上取决于钻爆的质量。

2.1.1开挖方法

东营子隧道明洞段采用明挖法施工，施工前首先对坡面上的不稳定岩石进行了清除并对不稳定坡体作了加固。隧道暗洞采用新奥法施工。

东营子隧道围岩复杂多样，左线围岩变化呈：V级（195m）--IV级（470m）--III级（310m）--IV级（90m）--V级（180m）；右线围岩变化呈：V级（165m）--IV级（540m）--III级（370m）--IV级（140m）--V级（65m）。因而各级围岩段采用的开挖方法不同，各类方法如下：

V级围岩--双侧壁导坑法

IV级围岩--预留核心土台阶法

III级围岩--上下台阶法

2.2支护

支护包括超前支护、初期支护和二次支护。

2.2.1超前支护

超前支护在两种情况下必须用到，一种情况是隧道在开始成洞时须用超前支护，另一种情况是遇到较宽软弱带，断层或褶皱等地质构造带，因为遇到这两种情况时就不是只采用短进尺就能避免坍方，还须提前采取支护措施，打超前小导管或大管棚。

东营子隧道洞口段采用大管棚超前预加固处理，同时根据量测情况进行洞口段地表注浆加固围岩。隧道主洞V级围岩洞内段、侧导坑以及IV级围岩洞内段均采用小导管超前预加固，并注浆处理。

2.2.2初期支护

对不同类别的围岩，采用不同形式的施工支护。

东营子隧道V级围岩先进行内侧壁导坑上断面开挖支护，进尺约0.8m，立即对围岩面初喷，顺围岩安设第一层Φ8的钢筋网片，并连接成整体，架设主动及临时支护的型钢拱架，并用Φ25钢筋将拱架与上一榀连接成整体，打孔送入Φ25中空锚杆并压注浆，安设第二层钢筋网片，分层喷护至设计轮廓线，注意使每榀拱架背面密实，进尺约5-10m后，下断面进行导坑开挖支护，与临时支护的拱架支护及喷射混凝土封闭成环，同时后行洞的内侧壁导坑开挖，相互交错5-10m，后行洞同样成环后，先行洞的大侧壁导坑上断面继续进尺，并与内导坑接合连成整体，也交错开5-10m，当下断面成环进尺约20-35m后，取掉临时支撑，最后下部隧底与先前的左右导坑的下断面完全结合封闭成环，共分四部开挖支护。

IV级围岩上部爆破开挖后，立即对围岩面进行初喷，顺初喷面布设Φ8的钢筋网片，并连接成整体，架设主动拱部支护的型钢拱架，并用Φ25钢筋将拱架与上一榀连接成整体，打孔送入Φ25中空锚杆并压注浆，然后喷护至设计轮廓线，同样注意使每榀拱架背面密实，进尺约5-10m后，下断面中部的导坑开挖支护，取核心土开挖，两侧的边墙接腿采用马口跳槽落底并与中部的隧底初支全部封闭成环，形成整体，共分四部开挖支护，注意的是要左右交替的开挖落底。

开挖至III级围岩段时，围岩状况很差，明显达不到III级要求，经专家现场认定后，围岩仍为IV级。报请业主并得到了审批，故而原III级围岩段仍按IV级初期支护方法支护。

2.3二次衬砌

二次衬砌是隧道工程永久性承力结构的一部分，对提高隧道使用寿命和外观质量具有重要的作用，起到对初衬的加强和彻底防止渗水的作用，如果说开挖和初衬的隧道只是个半成品，那么二衬后就基本为成品了。二衬包括土工布，防水板和二衬混凝土。衬砌分为两个部分一个是拱部的二次衬砌，一个是下部隧底的仰拱衬砌。

东营子隧道二次衬砌混凝土灌注采用洞外集中拌和、混凝土输送罐车运输、轨道自动行走液压起臂整体模板衬砌台车、混凝土输送泵车灌注的方法进行。

首先通过轨道将模板台车行走至衬砌部位，测量定位，调好标高，按隧道衬砌内轮廓线尺寸调整好模板台车。安设固定好预埋孔、洞、室位置，堵头模板，排气孔等。

开始浇注，泵送混凝土灌注应对称、分层、连续施工，每层厚度控制在50cm以下，保证不浮模和偏位及跑模。插入式振捣棒配合附着式振捣器振捣密实。拱顶灌注采用加强封堵板泵送压注挤压施工，另外还要预留注浆孔在后期对月牙型收缩缝进行注浆处理，保证混凝土的整体性和密实性，浇注完成后达到规定强度方能拆模，养护14天以上。

2.4防、排水体系

洞内的防排水体系质量一定要严把关，要遵循洞内、外；永、临防排水相结合，特别是排水半管的安设及泄水孔的位置、深度、角度，通常也是被我们疏忽的一个工序，经过多年的施工经验隧道的地下水处理是关系到以后运营安全的重要工序之一。也是近年来提出的无压排水理论应用在施工中的一大进步，处理好了围岩内部地下水压力对隧道使用寿命和运营期间渗水影响的通病问题，另外土工布和防水板的质量控制，个人认为防水层不但是起到防水的作用，而且防水板给二衬提供了一个光洁面，由于初支是不平顺的粗糙面，所以防水板还起到减小了初支与二衬的摩擦作用，土工布主要是过滤作用，也可以说是起到了应力的缓冲、传递作用，因此在施工中防排水质量控制不容忽视。

环向Ω100排水半管是无压排水理论的重要组成。东营子隧道在初期支护里，为了使Ω排水半管与岩面紧贴，围岩开挖后先喷2.5cm厚的混凝土再挂设Ω排水半管。其间距为V级4m、IV级6m、III级8m一道，局部水量大时可酌情增加。挂设Ω排水半管主要目的在于把围岩内部的毛细水系引出，不至于让围岩、初支组成的支护体系长期受到地下水压力的影响，再则为了有效的将水排出，然后将半管安设在泄水孔上使围岩内部的水能顺畅的流出至边墙纵向排水管流出洞外，不至于漫流导致受潮渗水，使防水层处于良好的环境。

Φ110HDPE边墙纵向排水管主要是将Ω100排水半管引出的围岩内部的水排出洞外，如果水量过大Φ110HDPE边墙纵向排水管不能满足流量的要求在边墙检查井内积至一定的高度横向排水管的位置时就通过横向Φ100HDPE排水管排至排水边沟或中央排水主管道内排出洞外。

东营子隧道洞内全长设中央排水沟。中央排水沟是洞内排水系统的主管道，采用直径为400mm的波纹管。设置混凝土基座保证稳定和防止隧底的施工缝反水作用，管身上部设置级配碎石反滤层，为了防止横向管和路面排水基层的水系杂物堵塞管身的泄水孔和免受路面车载作用集中，破坏管身的作用。

排水边沟主要防止路面积水，防止运营后在冬季路面积水导致路面结冰或浮冰形成。

变形缝是由结构不同刚度、不均匀受力及考虑到混凝土结构胀缩而设置的允许变形的结构缝隙，在本辖区隧道施工缝的处理也采用止水带防水，是防水处理的关键环节之一。

二次衬砌防水层为EVA防水板+无纺土工布，EVA板厚1.2mm（不包括无纺土工布），土工布规格为350g/m2。

结束语

东营子隧道遵循“弱爆破、短开挖、强支护、早闭合、勤测量、衬砌紧跟”的原则，结合反馈信息及时优化调整设计参数，有效的防止了岩体坍塌等事故。在施工中各工序紧跟，无脱节现象，安全、效率、有条不紊的前进，现在工程已经接近尾声。

参考文献

交通部重庆公路科学研究所主编《公路隧道施工技术规范》人民交通出版社 1995年8月

史钊《公路桥梁隧道施工新技术新工艺与验收规范实务全书》金版电子出版公司2002年

易丽萍主编《现代隧道设计与施工》中国铁道出版社1997年