高速公路隧道襯砌施工與維護技術的研究

（遼寧省交通科學研究院，遼寧 沈陽 110015）

高速公路隧道襯砌施工與維護技術的研究

武 亮

（遼寧省交通科學研究院，遼寧 沈陽 110015）

隧道襯砌施工是決定公路隧道穩定的關鍵步驟，襯砌施工的規定、技術方法以及后來的維修是決定公路隧道質量的關鍵，隧道襯砌的安全問題也是公路隧道使用過程中不能忽視的重要因素。本文主要分析了施工過程中的基本規定與幾種先進的隧道襯砌施工技術，并對隧道襯砌施工的維護和安全問題進行了簡略分析。

隧道襯砌；規定；施工；維護；技術

在高速公路隧道施工過程中，開挖坑道進行的短暫支撐不足以滿足公路隧道穩定的基本需求，為了避免長時間暴露在空氣中引起的風化、松垮等現象的發生，增加隧道圍巖的穩定性，還需要繼續對隧道進行襯砌施工等加工。此外，長時間的公路使用會使隧道產生不可避免的損害，為了使公路隧道長期保持高質量、維持隧道原狀，隧道還應時刻進行維修。

1 隧道襯砌施工的基本規定

襯砌是公路隧道修建過程中的重要方法之一，包括整體式襯砌和復合式襯砌。根據不同的圍巖類別、地理環境、施工難易程度等，應采用不同襯砌類型、方式和尺寸。必要時，還需要進行適當的實驗加以確定。

1.1 套路隧道襯砌設計

在隧道洞口設置加強襯砌段，長度應大于10m。圍巖較差段像圍巖較好處延伸，長度應大于5m。偏壓襯砌段像一般襯砌段延伸，長度應大于5m。設置仰拱隧道路面下方用混凝土回填軟硬地層交界處或襯砌交換出設置沉降縫。

1.2 隧道襯砌施工一般規定

隧道襯砌施工時，各尺寸大小必須符合公路隧道設計要求襯砌與隧道建筑限界保持距離施工縫、沉降縫、施工縫及與其相結合部位進行防水處理隱蔽工程須在質檢合格后方可進行施工過程中如果遇到地質情況與設計情況相悖，需要重新設計并經正規變更手續才能繼續進行施工。

2 幾種先進的隧道襯砌施工技術

2.1 雙圓盾構法隧道襯砌結構施工技術

上海市隧道工程研究院在隧道襯砌施工方面發明了獨特的雙圓盾構法隧道襯砌結構施工技術方法，首先包括管片預制以及板塊拼裝，在拼裝時，按照由下到上的方法首先拼接地步模塊，然后拼接兩邊的標準塊，其次進行封頂，拼接小飛鳥模塊，最后就可以安裝立柱模塊。其次，研究院還發明了襯砌圓環拼接。通過這樣的兩種方式，不僅有效地節約了空間，還減少了對整個工程的投資，避免了資源大量浪費，提高了施工效率和質量。為此，研究院在2003年申請了“雙圓盾構法隧道襯砌結構施工方法”專利，并且于2006年7月獲得授權，是我國在隧道襯砌方面的一項重要突破。

2.2 大斷面、多斷面隧道襯砌施工技術

中鐵二局股份有限公司發明了大斷面、多斷面隧道襯砌施工方法，此方法通過對不變構建和可調構建的區分，將剛模版、行走輪和主門架等大型部件固定，只調節其他可變部件，完成斷面的移動。同常規技術相比，此技術主要的區別就是增加了一個門架，這樣就可以形成了一個隨時使用隨時拼裝的可分離的襯砌臺車，實現了對斷面進行臺車拼裝襯砌。中鐵二局據此項目于2008年2月22日申請了技術專利，并也成功于2008年07月03日獲得授權。

2.3 鋼、混凝土復合隧道預制襯砌技術

上海市機械施工有限公司推出了一種鋼、混凝土復合隧道預制襯砌技術的實用新型，該實用新型由多跟加強筋或栓釘組成的鋼筋網與一種較薄的鋼板組合而成為一個殼體，二者之間則通過焊接固定，并且在殼體上留有澆注口和溢出口。混凝土則通過事先預留在殼體上的澆注口灌進殼體。這種預制襯砌技術成功的將襯砌厚度減少至了原來的三分之二，減少了原材料的大量使用，更加有效合理的利用了空間，并且也為隧道內部施工提供了方便。該實用新型于2007年08月08日申請了專利，并且成功于2008年07月30號成功獲得授權。目前此方法已經大量使用。

2.4 連續出碴、襯砌與開挖同步的施工技術

中鐵隧道集團有限公司則在隧道連續出碴、襯砌與開挖同步的施工方法上獲得了重大成就，該方法將皮帶輸送機前端位于開挖工作區域，再將開挖工作區域至鋼模板臺車襯砌區域的皮帶輸送機放在仰拱預制塊上或懸掛在隧道的頂部，皮帶運輸機通過鋼模版臺車后，在臺車前面設置工作架。通過這種循環原理，此方法不僅實現了連續出渣、襯砌與開挖同步，而且還大幅度的提高了工作效率，減少了不必要的工作重復時間。

3 公路隧道襯砌安全分析

雖然公路隧道為人們生活帶來了種種便捷，發展前景也是日新月異，但是其背后的安全問題仍然存在。由于混凝土收縮、混凝土澆注期間技術不當引起的空洞出現問題也是時有發生。空洞造成的危害范圍極大，包括隧道偏壓、底層下沉、松弛低壓、承載力不足等等。公路隧道屬于地下建筑，其病害很難發現，而且病害產生的原因多種多樣，也很難分析，并且很難進行根治。如果不及時對這些危害進行防御和治療，將會造成更大的損失。目前施工前期造成的質量缺陷還是造成隧道空洞問題的主要原因：襯砌不全面、襯砌出現縫隙等。因此對公路隧道襯砌進行系統的全方位的分析，判明公路損傷程度，加強對隧道施工的監管力度還是當今有待解決的重要問題。

4 隧道襯砌的維護技術

隧道滲漏水一直是隧道在使用過程中出現的一個棘手的問題，它不僅危害隧道本身的質量安全，對其周邊線路，公共設備也具有很強的摧毀力，云南云嶺高速公路養護綠化工程有限公司發明了一種處治隧道滲透漏水的方法，并于2010年04月02日申請專利，同年09月15日獲得授權。該方法利用了電學和化學等原理，在隧道襯砌漏水的周圍，利用化學液堵封，這樣就能使縫隙中產生膠體，與此同時，在襯砌的表面開鑿出蛇形的往復槽，在往復槽中安裝上鈦金屬。在隧道二襯背面和土地相交的地方則安裝上銅棒。往復槽的鈦金屬線和銅棒分別構成了陽極和陰極，兩根線與電防滲控制箱相連從而間接的魚中央控制箱相連。當發生漏水時，中央控制箱就會產生低壓脈沖電荷。與此同時，被電離的水向隧道外側的陰極移動從而有效地阻止了滲漏水的問題。本技術經檢驗反應效果良好，具有很高的使用價值。

結語

隧道襯砌施工與維護技術的發展十分快速，技術水平不斷提高，大大減少了在公路隧道上損失的不必要的資源與實踐，提高了公路隧道的安全性及有效性。對公路隧道襯砌施工與維修技術的研究使公路隧道在建設過程中采用最先進合理的技術與設計，進一步保障了公路的安全性、經濟合理性，加快了施工的速度。與此同時，新技術帶來的安全問題同樣不容小覷，只有不斷提高完善自己的技術水平，隧道襯砌技術才能更加全面的發展壯大。可以預測，我國的隧道襯砌施工和維護將不斷提高，為人民的生活帶來更多的好處。

[1]馬慶裕.隧道襯砌裂損整治技術措施淺析[J].山西建筑，2008（20）.

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