试论高速公路隧道施工工艺控制

杨才雄

（中铁十七局集团第六工程有限公司 福建福州　350000）

试论高速公路隧道施工工艺控制

杨才雄

（中铁十七局集团第六工程有限公司 福建福州350000）

随着时代的发展，我国的高速公路建设取得了巨大突破。高速公路隧道施工是其中重要的环节，常见的问题就是山区高速公路路线有可能发生线路斜穿地形等高线，山体和隧道倾斜进洞而出现浅埋和偏压问题，所以为了保证进洞安全，减少周围植被的破坏关键的是要选择正确的洞门位置。另一方面，近些年来水泥混凝土路面的施工工艺不断完善和发展，在隧道施工中，会有更多的运用。本文针对斜交偏压隧道进洞案例，运用高速公路隧道水泥混凝土路面施工技术，对高速公路隧道施工工艺控制进行研究。

高速公路；隧道；水泥混凝土；施工控制

引言

我国高速公路隧道绝大部分使用的是混凝土路面。从我们多年来积累的工程经验来说，混凝土路面与其他路面相比，拥有巨大的优越性，混凝土路面结构稳定，经久耐用，刚性强，不易发生开裂坍塌等事故。但它也有缺点，比如比热容大，夏天阳光直射时路面温度过高；路面与快速行驶的车轮摩擦产生的噪音大等，随着高速公路隧道施工工艺的提高，这些问题会逐一被解决。

1　洞口施工工艺

1.1洞口开挖的施工方法

对于洞口工程施工时，首先需要开挖洞顶截水沟和浆砌片石。施工的过程中的主要工具为挖掘机，而刷坡需要人工配合，装载机和挖掘机同时进行装碴，最后由自卸汽车运输弃碴。开挖方法为从上到下，开挖完一级立即进行防护，在仰坡坡底会有标高，下面部分根据长管棚套拱厚度弧线中间预留核心土开挖，预留核心土视为下工序套拱和长管棚施工平台。根据隧道洞口地形特征、现场地质和水文地质条件，以及施工开挖边坡的稳定性，尽量早进，少量开挖。主要的施工方法为明挖法施工，首先设置设计坡率刷坡线，挖掘机按照此标准刷坡线开挖，用坡度架控制坡度，不够精确可以人工修正，每2m开挖一次，再审核复核坡度是否正确，同时进行一系列临时支护施工，和监测山坡稳定情况的，为了保证边坡的稳定。

1.2施工的控制要点

（1）洞口开挖工程基本完成后，确定台阶的数量，决定的标准是仰坡开挖总高度和挖掘机有效工作高度，开挖时依据边桩距离，设置台阶2m，做到从上到下，开挖完一级立即进行防护。

（2）深孔大爆破会对工程产生不良影响，所以要杜绝此方法。对于挖掘机不能达到的地方，需要进行松动爆破，先设计坡面，再顺帮打眼，最后光面爆破。在爆破开挖的地方预先留30cm厚度，爆破之后再人工清除。

（3）设置精确的坡率及变坡点。

（4）有些坡面需要防护，应该做到开挖完一级立即进行防护。

（5）开挖最后一层石方的时候，设计的钻爆必须一次性挖够标准高度。

（6）放炮的安全距离不能小于400m，在此距离设置防护标示给予警告。

（7）要注意保护周围植被、水文地质。

1.3洞口边、仰坡的防护

在施工过程中洞口边、仰坡防护尤为关键。在严格的修整之后，务必做到分层防护，使洞口边、仰坡更加坚固。其他地段如明暗交界处采用喷锚、挂网联合支护，对洞口进一步防护，这样可以减少因天气原因导致边、仰坡坍塌或滑坡发生的概率。

施工控制要点：

（1）开挖工作与保护工作同时进行，开挖高度为2m左右，不可搭架；

（2）对坡面修刷的过程中做到平稳，准确，一次性完成；

（3）当坡面同时设有锚杆、钢筋网模块，必须先设置锚杆，再将钢筋网焊接到锚杆表面，最后进行喷混凝土工作；

（4）以水泥砂浆为锚固材料，砂浆标号高于30号，严格控制配合比。

2　明洞施工工艺

2.1明洞浇筑

洞口施工工程结束后，进行隧道洞身开挖工程。一环二次衬砌成功，作为洞门，把二衬台车位移至明洞，作为明洞，至此洞门设置结束。然后立即连接顺端墙背后排水系统，以确保洞口排水通畅。

2.2施工方法

（1）在洞口明洞工程完成后，再开挖仰拱边墙，严格按照规范和基本要求对岩面进行清理。

（2）清理结束后进行测量放样，对立边墙模板和仰拱模板进行混凝土灌注，再对其脱模，最后处理施工缝凿毛。在进行拱墙衬砌混凝土灌注之前，需要一些准备工作，按照设计尺寸标准选择组合钢模（外模），检查模板支撑，绑扎钢筋，堵头板、止水带，符合标准无误。混凝土灌筑采用的方法为对称式。拌和楼集中拌和组成混凝土，通过运输车运输，送入模具内一次性浇筑。

2.3明洞防水层

烧筑拱圈混凝土过程中，在接近完成时，拆掉外模。在拱背加一层热熔沥青后，再敷设防水板，敷设要注意紧密接触，搭接一条大于100cm的错缝，同时要预留几厘米沉降缝。要使防水板材在端墙处向上弯起，作好收口后，涂抹大约20mm水泥砂浆保护层。

2.4明洞回填

紧接着安装环向排水盲沟管，回填坡度。坡度的回填有人工回填和机械回填，对于人工回填，拱圈的混凝土强度至少要达到八成，机械回填要求要高一些，拱圈混凝土强度必须完全达到设计要求，外加拱圈外人工填破厚度大于1m。明洞顶部位置回填实行对称分层填充，压实度，每层的厚度，两侧土面高度差均要严格按照设计标准进行施工。最后种植一些保护此工程的植被。

3　混凝土路面施工工艺

3.1施工工艺步骤

基层处理→测量放线→安装模板→混凝土搅拌、运输、摊铺→混凝土振捣→三辊轴机整平→精平饰面→拉毛→接缝施工→切缝→养生→灌缝。

3.2基层处理

基层设施建设是一项工程的基础，主要承受车辆、路面等负荷，直接决定着高速公路的使用年限，做好基层设计尤为关键。基于设计标准，需要采用贫混凝土施工。施工之前要对已完成的基层强度、损坏等情况进行质量检测，按照质量标准确定施工参数，另外还需对基层表面进行打扫和清洗。

3.3测量放线

测量放线是开始阶段也是必要阶段，需要图纸放出线路中心和边线，使得一般直线段每10m处放出边桩及标高，每5m放桩。同时设置胀缝、缩缝、横向传力杆位置每隔5m设一对边桩，用来方便定位。用钢筋加设桩点，并精确标示标高控制线，在隧道边墙设置临时水准点（间隔100m左右），达到方便复核的效果。

3.4安装模板

边模及堵头模使用槽钢，使槽钢高度与面板的厚度保持一致，在槽钢里根据拉杆、传力杆的间距来凿眼，具体位置为中部，才能方便传力杆和拉杆的安装。

需要一些准备工作，第一步测量放线应按照设计分幅，沿边线将模板支立在基层顶部。第二步模板安装，本着稳定、平顺、无弯曲的原则，模板彼此之间的接头连接要紧密平顺，模板外侧还要设置支撑装置，起到固定作用。第三步校正调整，在混凝土接触表面涂上一层脱模剂，然后对模板顶面标高进行全面、精确、完整的校正并及时调整，反复进行直到符合标准为止，合格后再浇筑混凝土。

3.5混凝土搅拌、运输、摊铺

（1）要使控制原材质量得到安全保证，根据拌合物的粘聚性、均质性及强度稳定性试拌决定合适的时间；还需要控制配合比施工，混凝土拌合时间、现场坍落度。

（2）路面混凝土是一种半干性混凝土，可以使用自卸车来运输。在运输过程中务必防止漏料、漏浆和污染路面，更不可路中随意停滞，车辆起步和停止保持平稳。

（3）摊铺需要专业人士指挥，卸料时必须要均匀，而布料与摊铺速度也要适应，人机结合摊铺，摊铺厚度按照实际预留高度确定。

3.6混凝土振捣

振捣工程需要混凝土拌合物布料长度不小于9m时才能开始。工程需要选择混凝土路面排式振捣机振捣，控制速度（3m/min），当拌合物表面没有粗骨料，且不在冒气泡并泛出水泥浆为标准。另外使用振动棒，对非正常工作部位帮助振捣密实。

3.7三辊轴机整平

混凝土被振实后，立即使用三辊轴机对其修整，打平。整平工艺要分段进行，并且需要配置专职人员处理三辊轴机轴前施工形成的混凝土，必须保证机械中的混凝土量的稳定性，即多取少补，这样才能保证三辊轴机始终以较高的效率工作。在整个整平过程，三辊轴机应该振动前进，静止后退的施工方式，并且重复3～4次，直到表面沙桨平均厚度达到5mm左右。

3.8精平饰面

表面整平工艺完成后，再在表面使用刮尺对水平、竖直两方向进行精细的刮平作业，要求两个方向的精刮次数不少于2次。同时，对于精刮作业造成的边角或缺不平，要进行人工修补，除浆。精刮后真个表面应该平整细密，不能留下任何抹痕。

3.9拉毛

为了保证混凝土表面容与后期沥青高效的粘合，水泥混凝土表面需要进行拉毛工艺，所谓拉毛工艺就是在混凝土尚未完全凝结时，采用压痕机械对表面进行压痕处理，压痕深度应控制在1mm左右，且必须保证深度误差在5%以后。

4　结束语

随着现代交通事业的发展，以后高速公路会越来越多的穿越隧道，所以以后高速公路隧道工程会越来越多，我们必须不断积累高速公路隧道施工工艺。对于现存的高速公路隧道施工各种问题，要在工程实践中予以分析解决，同时也要结合先进的科学技术、新型的材料去考虑问题。在积累足够的工艺经验后制定出相关的标准工程流程，为高速公路隧道施工工艺的标准化做准备。

[1]吕伟民，孙大权.沥青混合料设计手册[M].北京：人民交通大学出版社，2014.

[2]徐培华，王安玲.公路工程混合料配合比设计与试验技术手册[M].人民交通大学出版社，2013.

[3]《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）[S].

U455.1

A

1673-0038（2015）20-0198-02

2015-4-28

杨才雄（1984-），男，助理工程师，本科，主要从事铁路和高速公路施工工作。