隧道工程施工技术方案经济比选方法的探讨

张小平

摘 要：隧道工程施工条件复杂，工期、安全、质量、成本压力大，隧道施工技术管理不好，常会导致出现大亏或小盈的现象。本文针对隧道及地下工程发展所面临机遇，强调加强隧道

施工技术管理的重要性，加强施工技术管理应提高“精细化管理、人性化管理”水平。

关键词：高速公路；隧道施工；技术；分析；探究

中图分类号：U238文献标识码： A

正文：

一、洞口施工及边仰坡施工方法

根据不同的围岩类别确定合理的开挖方法。以V 级围岩开挖方法的确定为例,根据围岩级别的界定,这类围岩极度风化是松散体,局部存在岩石自稳性极差,也不具有力的有效传递效应。 在此类围岩开挖时,只能采用短台阶进行开挖,每个台阶的高度以便于施工操作为原则,一般每个台阶的高度控制在 3m 左右为宜,长度以便于风枪操作得以有效展开为准则,一般控制在 5 米左右。在实施短台阶法开挖时,要注意几个方面:(1)进尺不宜过大,视岩体整体性而定,一般在1m 左右。(2)上中下台阶应同步进行,原因是一来减少爆破次数以减少对岩体的扰动次数, 二来上中下台阶实行平行作业可提高效率,加快施工进度。(3)为防止开挖后上台阶支撑结构左右同时悬空而在岩体压应力作用下掉落,开挖中台阶时,左右马口应错开,不能同时开挖,且不开挖一侧马口应预留1m 左右的宽度,待下一循环施工时再开挖,其目的是增加和保护支护结构的支撑点。同时在开挖施工过程中要及时做好洞内排水系统,严禁洞内积水,排水沟不能沿边墙设置,避免软化边墙基底围岩,使其强度降低,造成隧道坍塌。

二、 施工前的测量

因为地质学是非常复杂的, 受地质运动及诸多环境因素的影响,很多隧道工程虽然按设计做施工方案,但仍存在着不稳定。为此,就需要人们通过量测数据、现象观察来分析判定岩体稳定状态。因此,监控量测是确保施工质量的重要措施之一。

其在质量控制中,具体要注重以下几个方面:(1)制定较为详细的施工测量计划方案.包括测量准备、仪器适配、常实施测量的技术要求等等。(2)控制测量的精度应中误差衡量,最大误差(极限误差)规定为中误差(每一测量组中各误差的平方之和的平均值再开方)的两倍。(3)长隧道设置的精密三角网或精密导线网,应定期对基准点和水准点进行校核。(4)隧道测量,桩点必须稳定、可靠,且通视良好,水准点应设于不易损坏处,并加以妥善保护。测量仪器、工具在使用前应作检校,保证仪器具的技术状态符合使用要求。(5)在隧道开挖之前,要对施工控制网进行复测,复测结果应满足规范要求,在施工过程中,洞内控制点应根据施工进度及时布设,并定期复测,对控制点进行偏离轴线值计算。利用计算结果对洞轴线进行纠偏,以确保隧道的贯通精度。

三、洞口与明洞

1、洞门与明洞砼结构施工

洞口段土石方开挖至上台阶标高时，立即开挖进入正洞施工，待正洞开挖完成一定距离后，再进行洞口段结构物的施工。其施工主要内容为：明洞段仰拱（包括C15片石砼回填）、洞门与明洞边墙基础、拱墙衬砌、防排水、拱背回填等。

明洞采用明拱暗墙法施工，仰拱及墙脚砼采用组合钢模板人工立模浇注，边墙及拱部砼施工采用衬砌模板台车作内模，拱部外模采用组合钢模板，洞门与明洞砼一起整体灌注。首先施工明洞仰拱（包括C15片石砼回填）、拱墙脚部钢筋砼及洞门基础，待砼达到规范要求强度后，拆模并进行施工缝凿毛，然后施工上部边墙及拱部钢筋砼。砼由两侧对称灌注。钢筋在洞外加工场下料成型、现场绑扎，砼采用自动计量拌和站生产，由砼运输车运输，泵送入模，插入式振动器及附着式振捣器振捣密实，拱墙砼一次整体浇筑成型。

2、明洞外防水层施工

拱圈浇筑完成，待砼达到设计强度后，铺设防水层。明洞外防水层设计为2.5mm的SBS改性沥青防水卷材。施工时，先将砼表面的外露钢筋头等杂物清理干净，然后将砼表面上的凹凸不平处修凿平整，最后用水泥砂浆将衬砌外表涂抹平顺，以免损坏防水层。为保证防水板接头质量，先在平地上将SBS改性沥青防水卷材逐幅连接起来，检查接头质量合格后再运到现场铺设。SBS改性沥青防水卷材用热合焊接法进行连接，两防水卷材之间搭接宽度为120mm，每条焊缝宽不小于15mm，中间有一空腔用于充气检查焊缝的严密性。如有缺陷应立即进行修补，直至达到质量要求为止。再铺设3cm厚的水泥砂浆保护层。

3、明洞拱背回填施工

明洞衬砌和防水层施工完毕后，紧跟着进行拱背回填，从下至上，按设计对称分层进行。拱背回填为夯填土石（石的粒径不大于10cm）回填（其中洞顶粘土隔水层50cm厚），回填土石及粘土隔水层时采用人工分层夯实，其密实度≮85%，分层松铺层厚≯30cm，用蛙式打夯机逐层夯实。施工过程中应严格保护防水层不被破坏。

开挖土石方边坡自上而下按设计坡度分层开挖刷坡，并及时对边坡进行覆盖，避免边坡受雨水冲刷，损坏边坡。做好边仰坡外的截水沟、洞口排水沟。加固好边仰坡，确保其稳定。

当明洞回填完成后，要及时进行洞口及洞顶防护及绿化工作，避免雨水冲刷。

四、.隧道暗洞进洞措施

本合同段进口为砂岩强风化、弱风化层，埋置浅，地下水不发育，主要为基岩裂隙水，水量较贫乏，围岩稳定性差。设置护拱，采用上半断面进洞。其施工步骤为：测量放线→洞口边仰坡加固→超前支护→上部开挖→立工字钢架→纵向联结筋→钢筋网焊接→立内外模→喷灌混凝土→养生→下一循环。上部分左右侧开挖，立18号工字钢支架，焊纵向联结拉杆。工字钢架与超前支护焊接为一个整体，立模，喷灌混凝土，C25模注砼，在护拱的保护下，按核心法进行开挖。其具体措施如下：

①制定实施细则并进行技术交底。

②洞口段施工避开雨天进行。如确需在雨天施工采取以下措施：

A 对工地进行防洪检查，完善排水设施，保持排水系统畅通。

B 指定专人巡视，发现积水或水沟阻塞的地方，及时疏通放水。

C 加强与气象部门联系，时刻注意气候变化。

③在洞口低洼处设积水井及抽水机，准备一些沙袋等。

④为监控隧道下沉，在洞顶上方埋设地表量测桩。

⑤人员、机具、设备、材料等均已到位。

五.防水层施工的要点

1、铺设前对初期支护背后注浆，直至无水渍时才铺防水板，同时清理喷砼面，凸凿凹补，使之平整，无钢筋头；

2、工程采用的PVC防水卷材，无纺布缓冲保护层材料必须符合设计要求，且完好；

3、铺设做到平顺，无吊空、起鼓及皱褶；

4、双焊完好，搭接长度，宽度符合规范要求；

5、防水板铺设完毕，作冲气试验进行质量检查。

六.隧道施工排水

本段隧道出口端施工为上坡施工，施工排水方案采用自然排水，在隧道两侧挖排水沟。同时在掌子面设集水坑，用泥浆泵将掌子面的水抽入已施工完毕的水沟中。进口端为下坡施工，施工排水方案采用潜水泵抽水，在靠近掌子面的地段设置积水坑，及时抽出洞内积水。在隧道洞口外设置污水处理、沉淀池，施工废水经污水处理达到有关标准后方可排放，以保证环境不被污染。

砼衬砌施工通常在初期喷锚支护进行后，通过量测，确定岩体稳定后进行；为了防止砼受爆破震动开裂，砼灌注施工面通常落后于爆破施工面20～30m。

1 、施工工序。仰拱→仰拱回填→预埋排水管道→挂防水板→二衬钢筋施工→模板台车放样、就位→浇筑二衬砼。

2 、砼仰拱施工。有仰拱的地段在初期支护后及时施工仰拱。仰拱施工分左侧、右侧错开开挖或采用仰拱大样板施工。仰拱与边墙衔接处振捣密实。仰拱砼达到设计强度的70%即可进行隧底填充。无仰拱地段进行砼铺底。

3、 砼灌注。砼在洞外拌和站集中拌合，砼输送泵灌注，插入式振动器和附着式振动器联合振捣。钢筋砼衬砌灌注前尚需做好钢筋的布设工作，钢筋角隅处要加强振捣，并按设计规定预留沟槽、管洞或预埋构件。砼从两侧模板窗口对称灌注，左右高差不大于50cm，水平分层厚度不大于30cm。施工中严格按由下向上，对称分层，先墙后拱的顺序灌注。

七.洞内装修工程

根据隧道照明墙面反射率要求、防火要求及为增强隧道壁面美观，洞内技术装饰设置采用下列方案：

1、侧墙采用白色缸砖饰面：沿隧道全长设置,缸砖饰面高度为2.50m（检修道平面算起），要求缸砖反射率≥70%。

2、防火涂料饰面：防火涂料饰面采用15mm厚的SD浅蓝色隧道专用防火涂料。

3、检验方法按企业标准Q/20199135-7.1-1999

八．结语

我们施工技术管理应该转变理念有人说“三流的企业卖技术、二流的企业卖服务、一流的企业卖管理”，我们施工技术管理不仅要提高施工技术水平，要通过施工技术管理水平提升施工水平。更重要的是，我们要输出我们的施工技术管理及理念，输出可以通过巡回讲学、宣讲团、参与项目管理等来实现。这是国际管理输出比较流行的做法。

参考文献：

[1] 王坤.某高速公路双连拱隧道施工技术[J].石家庄铁道大学学报（自然科学版），2012（09）.

[2] 刘尚雨.高速公路隧道路面调查研究[J].科技创新导报.2011（02）.