浅谈高速公路隧道施工技术

　　摘要：随着高速公路隧道建筑规模的不断扩大，其施工技术也相应的更复杂。文章将重点分析隧道施工技术方案及预裂爆破，为今后的研究提供依据。

　　关键词：高速公路,隧道施工,预裂爆破

　　一、施工技术简介

　　公路隧道的质量取决于工艺质量，而工艺质量又取决于开挖、初期支护及防排水质量等。其中，最重要的是开挖质量，初期支护及防排水质量相对来说是比较好控制的。开挖质量主要取决于钻爆质量，这就意味着隧道质量的好坏在很大程度上取决于钻爆的质量。从理论上来分析，应该先确定出钻爆的方案预裂爆破还是光面爆破，掌握预裂爆破技术及特点。

　　二、 隧道施工

　　(一)施工方法

　　主要是针对施工前存在的一些问题，采用现代的台阶法和双侧壁导坑法相结合的施工方法。在半断面开挖时，用挖掘机、正铲侧卸式装载机以及自卸汽车运输出渣。采用人工开挖，小拖拉机可以配合人工出碴，做好支护。

　　(二)钢管桩施工

　　钢管桩应采用89×4无缝钢管，钢管桩管体下半部分须加工溢流孔，以利于注浆施工。及时清除施工障碍物，并利用施工临时排水管等措施进行场地排水;钻机钻孔、下管，注超细水泥单液浆，注浆结束后，对桩间土进行轻型触探试验。另外，根据施工工地当前的条件，钢筋在导坑内绑扎关模后，再利用混凝土施工。

　　三、隧道施工技术方案的确定

　　(一)施工作业线安排

　　施工作业采用了中导洞现行的方法，并根据公路隧道的设计结构及地质情况，在中导洞掘进40—50米浇注中墙。中墙混凝土强度达到70%以上可进入到左洞，右洞掌子面落后左洞按10m控制。一旦出现围岩变形过大，初期支护力不足的情况，就要及时增强初期支护，同时也可以修改二次衬砌设计参数来提前施作模筑混凝土。在进、出口处各建立中导洞、中墙、左、右洞开挖、二次模筑衬砌五道并行的作业流水线，以加快隧道施工进度。

　　(二)隧道开挖

　　在大洞隧道的洞口围岩施工中，由于隧道拱顶下沉比较大，必然会表现出不同程度的下沉及开裂现象。对左线施工情况及右线地质资料进行科学的分析，隧道斜穿沟心，并且土层松软，地基的承载力很低。围岩自身无法控制围岩变形，隧道的埋深浅也难以形成自拱度，因此要采取科学的支撑措施。

　　(三)其他方面

　　1、施工供风

　　在隧道的进出口处可以分别设置一座空气压缩机站，并安装好空气压缩机，保障隧道施工用风。

　　2、施工供电

　　在隧道进、出口可以安装一台315KVA变压器，主要利用附近的地方电网供电。照明用电采用220V，动力设备采用三相380V，线路必须安装漏电保护开关，以确保安全。

　　3、施工用水

　　隧道施工的水源是在隧道出口右侧山脚挖一集水池，用来收集山泉水抽上山顶水池，通过管道输水到出口处用做施工的生活用水。还有一个水源是从电站水渠中抽水至山顶蓄水池再用管道输水至进口，供生活施工用。此外，水源要经过水质检验方可使用。

　　4、施工排水

　　出口施工为顺坡施工，施工排水可以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。

　　四、预裂爆破

　　在主爆区爆破之前可以沿着设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，进行石方开挖后，再以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，从而获得平整的开挖轮廓，这一技术就可以称为预裂爆破。预裂爆破不仅能在垂直、倾斜开挖壁面上被广泛的应用;规则的曲面、水平建基面也采用了该技术。

　　预裂爆破技术要求：

　　(一)预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm;

　　(二)预裂缝是贯通的，在地表上还有一定的开裂宽度。坚硬的岩石缝宽应达到0.5cm左右;中等坚硬岩石，缝宽一般不能小于1.0cm;松软的岩石，如果缝宽达到1.0cm以上，减振作用就没有得到提高，需要多做现场试验，最后再总结经验。

　　(三)预裂面上的炮孔痕迹保留率不得低于80%，岩石不会出现严重的爆破裂隙。

　　依据预裂爆破的特性，经过研究和实验，确定出：炮孔的直径一般在50—200mm，炮孔间距为孔径的8—12倍，深孔宜采围较大的孔径，坚硬岩石取小值。线装药密度一般取250—400g/m，分散药卷的相邻间距不宜大于50cm，也不能大于药卷的殉爆距离。

　　一般情况下，考虑到孔底的夹制作用比较大，底部药包应该加强，大约是线装药密度的2—5倍，装药时可以用距孔口1m左右的深度内不能装药，用粗砂填塞，填塞段的长度要适中，以免出现裂缝。此外，开挖应该尽量采用大断面或较大的断面开挖，并根据围岩特征经过反复研究、论证和试验洞的开挖，最后确定出围岩预裂爆破设计。

　　五、初砌柔性防水和背面排水工程的设置

　　(一)防水层铺设前对初期支护的检查及具体处理措施

　　在防水层铺挂之前，必须先对初期支护喷射混凝土进行断面量测，喷射混凝土表面凹凸显著部位要进行分层喷射找平。在铺挂前，检查排水设施之间的连接是否密封牢固，引水管及排水管是否要加设反滤层等。修筑的深埋渗水沟，回填材料也要满足保温、透水性好的要求，检查水沟四周是否有防泥砂渗入。

　　(二)止水带的安装及控制

　　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，在复合式衬砌中，对于施工缝的防排水处理，可以采用塑料止水带或橡胶止水带。在进行浇筑二次衬砌混凝土前，应该用钢丝刷将上层混凝土刷毛，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，止水带是否发生偏移等。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、止水带是否有卡环固定并伸入两端混凝土内等项目，并做好详细检查记录，一旦出现问题，必须立即进行修补或返工处理。

　　(三)对防水层铺设好后的检查及处理办法

　　防水层铺设结束后，还要对防水层铺设质量及焊接质量进行细致的检查。首先，看防水板表面是否有被划破、扯破、扎破等破损现象;其次，看是否能与喷射混凝土密贴;进行压水(气)试验，看其有无漏水(气)现象等。在检查过程中，发现存在问题，要返工处理。

　　六、参考文献

　　【1】王晓梦、孙永江《试论高速公路路基及隧道施工存在的问题》，《今日科苑》2010年06期第177页。

　　【2】梁路兵《工程谈谈公路软基路堤施工监控技术分析》，《科技资讯》2011年12期第93页。

　　【3】关宝树《隧道工程施工要点集》[M]，北京：人民交通出版社，2003年。

《 浅谈高速公路隧道施工技术》

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