浅析市政工程明挖隧道施工技术

文/任磊 青岛城建集团有限公司 山东青岛 266000

王德彦 青岛市市政建设发展有限公司 山东青岛 266000

浅析市政工程明挖隧道施工技术

文/任磊 青岛城建集团有限公司 山东青岛 266000

王德彦 青岛市市政建设发展有限公司 山东青岛 266000

隧道工程作为市政工程部分景观工程，在工程建设中越来越得到广泛的应用。根据周围环境和地质的不同情况，在隧道施工中可采取不同的施工技术，明挖隧道以其施工简便、 快捷、经济、安全的优势，广泛应用。

明挖法；隧道施工；基坑

随着经济建设的迅猛发展，城市规模增大，社会环境的提升，为改善环境，隧道工程是解决城市用地、实现人类与自然和谐的有效办法之一，符合国家倡导的环境保护、和谐发展的主题。在市政工程隧道施工中，明挖法施工因难度小，易保证质量，工期短，造价低，施工中安全容易控制，在施工中应用广泛。

1、明挖法的含义

明挖隧道指的是先将隧道部位的岩(土)体全部挖除，然后修建隧道，再回填的施工方法。明挖法具有施工简单、快捷、经济、安全的优点。在地面交通和环境允许的地方通常采用明挖法施工。明挖法施工属于深基坑工程技术，主要技术难点在于对基坑周围原状的保护，防止地表沉降，减少对既有建筑物的影响，防止周围坍塌等。

2、城市明挖隧道施工准备

2.1 施工准备工作

施工前应对隧道周围作深入调查：当地气象、水文、地质、筑路材料、居民点情况；施工时，对自然环境、生活环境的影响，对周围地表、地下构造物的影响及需要采取的保护措施。核对隧道平面、纵断面，洞门式样，衬砌类型，是否符合实际情况。

2.2 施工工序

明挖法的施工工序： 测量放样→基坑开挖→边坡支护→→地基处理→垫层施工→防水施工→底板施工→主体施工→防水施工→基坑回填→设备安装→竣工验收。

3、明挖隧道施工技术

3.1 基坑施工

一般说来，基坑施工包括基坑围护、基坑开挖、支撑等。

3.1.1 基坑边坡支护

当开挖深度超过10m、基坑平面超过1000㎡时，喷锚支护、混凝土板桩等作为支护结构。一般采用喷锚支护的形式，是喷射混凝土、设置锚杆式联合使用喷射混凝土与锚杆支护，有时采用挂设钢筋网片的形式。锚杆支护节省三材、降低造价、节省劳动力、缩短工期、稳定性好、安全稳定等优点。

3.1.2 地基基础加固处理

为改善基底地基状况，提高基坑开挖阶段被动区土体侧压力和基底上涌，对深基坑基底土体进行加固处理，土体加固主要手段有分层压密注浆或水泥搅拌桩加固，采用分层压密注浆进行加固，则施工中成孔孔径小，对基坑内土体扰动小，施工周期短；浆体进入土体后，早期固结快，浆液不易流失，为基坑开挖创造条件。

3.1.3 基坑开挖

当周围有建筑物或其他障碍物时，在基坑开挖时，分层、分步进行。每层土体的开挖深度以设计的支撑位置为准，确保在开挖后能及时进行支撑，确保施工安全。当为石方基坑时，在爆破开挖时，要控制好爆破用药量，监测周围建筑物稳定性，在开挖一层后及时进行边坡支护，确保边坡稳定性。

3.2 模板施工

采用复合模板，侧墙和顶板一次支设，减少施工缝，防止渗漏；支模时，墙、顶的洞口均须留成阶梯形的喇叭口（内小外大）；支架具有足够的刚度、强度和稳定性，要能承受砼的重量、侧压力及施工荷载，对支架架设型式及稳定性等问题要通过支架设计验算；内顶板支架在两端和分段处设横向剪刀撑，外墙的支架要加斜撑，满堂支架要符合规范要求，以保证隧道模板的稳定。为满足抗渗和美观要求， 穿墙螺栓拉杆外露部分用气焊割去，用防水沙浆抹平。

3.3 混凝土施工技术

在隧道施工中，由于混凝土体积大，表面系数比较小，水泥水化热释放比较集中，内部温升比较快，当混凝土内外温差较大时，会使混凝土产生温度裂缝，影响隧道结构安全和质量控制，在隧道施工中对混凝土裂缝的控制施工技术是关键。

3.3.1 大体积混凝土的浇筑

为了防止裂缝，混凝土的浇筑有三种方法：

一是全面分层。整个结构浇筑层分为数层浇筑，当已浇筑的下层混凝土尚未初凝时，开始浇筑第二层，如此逐层进行，直至浇筑完成。适用于结构物的平面尺寸不太大的工程。

二是分段（块）分层。从一端开始浇筑混凝土，从底进行到一定距离后浇筑第二层，如此依次向前浇筑其他各层。适用于厚度较薄而面积或长度较大的工程。

三是斜面分层。适用于结构的长度超过厚度三倍的工程，振捣工作应从浇筑层底层开始，逐渐上移，保证分层混凝土之间的施工质量。

3.3.2 混凝土的养护

混凝土成型后应及时进行养护。养护目的是为混凝土正常硬化创造必要的温度、湿度条件，防止收缩开裂，保证混凝土达到设计要求的强度。塑料薄膜养护的原理是将塑料溶液喷涂在已凝结的混凝土表面上，挥发后，形成一层薄膜，使混凝土表面与空气隔绝，混凝土中的水分不再蒸发，内部保持为湿润状态。

3.3.3 混凝土用料设计

混凝土配合比设计通常采用如下措施:低水化热的水泥和尽量减小水泥用量；尽量减少用水量，提高混凝土强度；合理使用外加剂；选用热膨胀系数小的骨料和较大的骨料粒径；预冷原材料；合理分缝、分块，减轻约束；在混凝土中预埋冷却水管；配合比设计时注意:设计配合比时尽量利用混凝土60d或90d的后期强度，以满足减少水泥用量的要求；混凝土配合比，应根据使用的材料通过试配确定。坍落度应根据配合比要求严加控制。

3.4 防水施工

防水层必须严格按设计的材料及要求进行施工。当混凝土达到设计强度后可拆除模板，进行防水层施工。防水层施工前应先将表面清理干净，表面无积水，砼表面及转角位置无锐角及尖锐突起混凝土。搭接缝上下卷材应搭接平顺，不得出现空鼓、褶皱等现象。

明挖法施工简便、工程造价较低，遇到障碍物容易处理，因此当隧道埋深较浅，周围环境要求不太苛求的情况下，首选的方法。 采用明挖法时，必须重视对基坑支护、基底涌土、对周围建筑物及市政管线保护等问题予以高度重视。

[1]《地下工程防水技术规范》.GB50108—2008.

[2]《混凝土结构工程施工规范》.JB506666—2011.

[3]《混凝土结构工程施工质量规范》.JB50204—2002(修订版).