连拱隧道施工要点分析

黄炎 高星 张文瑞

摘 要：为了探讨连拱隧道施工技术在公路隧道工程中的应用效果，以午塘头隧道工程实例为研究对象，深入分析连拱隧道施工技术的总体施工工序，并且对施工过程中需要掌握的要点内容进行总结，实践可知，通过连拱隧道施工技术的应用能够确保隧道施工进度、质量和安全性，对提高公路事业的发展有促进作用。

关键词：公路隧道;连拱技术;施工质量

一、工程简介

午塘头隧道是长春至深圳高速公路（G25）浙江建德至金华段公路TJ5标中部，全长为266米，净高5m，净宽11×2m，该隧道处于剥蚀丘陵区，穿越残坡积、强～中风化粉砂岩，地下水为基岩裂隙水，水文地质条件较简单。地形坡度约20～30°，山体植被较发育，隧址区地面最高程约为175m，属越岭隧道。隧道进洞口处于沟谷位置，隧道轴线与边坡面大角度相交，出洞口隧道轴线与边坡面斜交，隧道埋深较浅，建德端洞口桩号为YK2474+977，洞门型式为端墙式，金华端洞桩号为YK2475+243，洞门型式为偏压式。

二、总体施工工序

当前我国的隧道工程来进行开挖施工主要分成两个种类一是按照两个独立单洞来进行开挖施工，该种主要是应用在围岩条件较高的位置上;其二是三导洞开挖施工方法，也就是先进行开挖然后才能进行中隔墙建设施工方法，这种方式通常都使用在浅埋或者软弱围岩的地质条件中。根据该地区的地质条件分析可以确定，其主要强 ～中风化岩性质为主，经过综合分析之后确定使用三导洞的施工方法。

（一）中隔墙施工

首先进行中隔墙超前导洞的开挖，并进行锚喷支护和中隔墙连接锚杆的施工，再进行中隔墙结构的施工，为了能够使得人员、机械的施工顺利进行，可以使得材料运输更加的便利，避免造成施工的干扰。本次隧道工程中，应该从进口端采用倒退的方式来开始进行隔墙结构的施工。在施工浇筑完成之后，待混凝土强度达到了设计要求之后，就需要进行主洞的开挖施工，可以提高施工效率。

中隔墙结构的主要作用就是承载竖向压应力，在应用的过程中，从轴线受压逐步的转变成为偏心受压的形式，然后再次恢复为轴线受压的形式。最大弯矩通常都出现在二次衬砌部分的施工，最大轴力需要在隧道施工结束之后才出现。在整个施工的过程中，应该充分的考虑到其抗倾覆、抗开裂方面的问题。

中隔墙防偏压处理：因为连拱隧道的左右位置上存在很大的差异，并且存在爆破振动的影响，分步施工会持续给墙体造成扰动影响，可以将侧向和正洞的初期支护压力直接传输到中隔墙的 位置上，此时会导致墙体结构受力不均衡的情况存在。因此，在开挖之前应该根据施工工艺的要求进行偏压处理，采取合理有效 的措施进行回填施工，确保结构性能达标，见图1。

中隔墙施工完成后进行左洞或右洞上台阶开挖并在拱部作初期支护，再进行隧道下台阶的开挖并进行初期支护，最后施作二次衬砌，施工时要求详细了解设计意图并严格按照施工规范操作流程施工，左洞和右洞错开施工且纵向间距大于二十米。

（二）主洞施工

根据设计方案以及工程技术规范的要求，Ⅴ级围岩开挖的过程中应该采用上下台阶预留方法来进行施工，而Ⅳ级则应用台阶 法来进行施工。开挖施工结束之后就需要来进行导洞支护处理， 此时可以将整个结构形成稳定的封闭结构。根据施工进度计划的要求，首先开始左洞开挖施工。

1、 暗洞沉积采用的是新奥法来进行施工，可以选择复合支护方式来进行。

2、 Ⅴ级围岩隧道施工工序如下所示： a.中导洞上台阶开挖，采取必要支护方式; b.中导洞下台阶开挖，进行必要临时支护; c.中导洞贯通后，然后开始中隔墙施工，在墙身结构施工结束之后就能够在顶部回填施工; d.交错布置50 m 就能够开始导洞开挖施工，同时要进行必要的支护施工处理; e.中导洞回填施工; f.拱部围岩开挖施工，同时还应该设置支护与钢架架设施工， 此时应该在左、右方向错开2 洞布置; g.交错2 洞布置，同时应该进行支护结构施工; h.拆除临时支护; i.进行仰拱混凝土施工; j.防水部分施工，然后就是二衬混凝土施工。

3、Ⅳ级围岩隧道施工顺序： a.中导洞实施全断面开挖施工，同时开始初期支护施工; b.中导洞贯通后，然后进行中隔墙施工，然后在顶部注浆施工; c.交错布置50 m 开始进行导洞开挖施工，同时进行支护施工; d.中导洞回填和临时支撑; e.主洞开挖台阶施工，同时还应该进行支护和钢拱架的施工，必须要确保左右台阶开挖至少需要错开 2 洞进行。此时要严格执行施工工艺方案来进行支护施工，避免出现结构变形问题; f.交错2 洞开始台阶开挖施工; g.拆除临时支护; h.施工仰拱混凝土; i.防水结构施工。

（三）初期支护

初期支护是导管、钢筋网、钢架以及喷射混凝土所组成整体的受力结构。以超前支护为中心 ，可以保证开挖质量及施工安全，超前支护五类围岩较差的一段是20m钢管栅，较好的一段是小導管，四类围岩为超前锚杆。

（四）二次衬砌

对于偏压过大的部分，应该根据工程的实际情况选择使用二衬混凝土来进行浇筑施工，根据本次设计方案与施工工艺的要求，选择使用二衬施工，此时应用的是 9 m 液压钢模台车来进行施工，选择整体浇筑的方式来进行施工。二衬混凝土重点在施工组织，在小、短、曲的隧道上预先设计每模的定位，提前分解错台，及曲线和重要的施工缝及沉降缝等定位，可以保证施工质量。

三、施工管理中存在的问题及解决措施

（一）施工管理中存在的问题

隧道施工管理的不到位也是导致隧道施工建设中存在安全风险的主要因素。一些施工企业由于多年长期进行隧道建设，对内部员工要求和内部制度管理都放松了要求;另外一些施工技术人员和施工操作人员自认为有丰富的施工技术经验，在具体工作中不严格按照规定流程和规定方案进行施工，导致施工制度和施工方案成为一种形式、变成一种摆设，不能有效的发挥出应用的作用。

（二）解决措施

施工单位应该加强施工过程中的安全管理，对施工安全责任进行确切的落实，例如可以设置专门的施工安全负责人、技术负责人、施工班组长等主要组成人员，对施工现场的安全加以管理。另外施工单位应该建立和实施技术交底制度，确保施工流程和施工技术安全能够切实落实到实际操作层面。最后，施工过程中，相关施工监理单位应该充分发挥自身职能，对施工现场管理制度进行检查管理，加强对施工单位现场作业安全的管控，保证施工方案的有效落实。

在进行隧道围岩测量时，应该实行等级制度管理，根据不同等级的围岩制定不同的测量方案。另外通常情况下，隧道坍塌事故是一个相对缓慢的过程，它是围岩质量变化积累的产物，因此一方面施工单位应该设置专门测量人员、专门的设备和固定的时间对围岩展开测量，实时关注围岩发生的变化，一旦出现风险可能就要停止掘进，分析具体原因，降低风险等级。另一方面，施工单位应该根据围岩测量的结果，对后续工程进行及时的施工方案调整，采取必要的手段降低施工安全风险。

四、结语

本次连拱隧道施工的过程中，根据工程中的围岩种类选择合适的开挖施工方法，在中隔墙施工的过程中选择使用的是倒退方式来进行浇筑施工，这种方式可以为主洞开挖提供合适的条件，还能够有效的提升施工效率。但是应该注意的是，在衬砌施工的过程中要综合考虑到地质条件与监控信息，否则将无法保证工程的质量。经过实践经验总结可以发现，采取该方法能够确保施工进度、 质量和安全性，为我国公路隧道工程技术的提升打下坚实的基础。

参考文献：

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[2]张健.连拱隧道施工质量控制要点剖析[J].交通世界，2018（09）：72-73.

[3]马明.连拱隧道施工质量控制要点[J].交通世界，2017（11）：104-105.