市政隧道工程施工技術探討

孫涵生

（南平市市政工程有限公司）

市政隧道工程施工技術探討

孫涵生

（南平市市政工程有限公司）

隨著經濟的發展和改革的不斷深入，我國城市化水平也不斷擴大和提高，而市政工程建設與城市化的發展始終是緊密相連的。當前，伴隨著城市人口密集的增加和滿足我國可持續發展的需要，如何提高市政工程建設水平已成為了當前重要的難題。市政隧道工程項目是市政工程的重點項目，因為具有工程地質條件復雜、施工難度大、不可預見因素多以及施工風險多等特點，成為了市政工程建設項目中的重點，也是難點。本文結合筆者在南平市獅子山隧道工程施工中的實際工作經驗，對隧道工程的施工技術的要點進行了深入的探討，希望為以后的市政隧道工程施工，起到幫助和借鑒的作用。

市政工程；獅子山隧道；施工技術；探討

1　隧道工程概況

獅子山隧道位于南平市浦南高速南平城區連接線道路的中段，隧道東起湖尾村，在大家廠村東北側山體出洞。隧道區地形總體趨勢為中間高、兩端低，所穿山脊最高高程約為260m，湖尾村側地面高程在112.3～143.2m之間，大家廠村側地面高程為125.0～95.4m之間。隧道單洞長分別是左線1069m，右線1042m。場地覆蓋層主要有人工填土、第四系沖洪積層及殘坡積層，下伏基巖為燕山早期第三次黑云母花崗巖。

隧道所處地區為亞熱帶季風氣候區，溫暖潮濕，雨量充沛，降雨在年內可分為四個時期：3～4月的春雨期，5～6月的梅雨期，7～9月的臺風雨期及10～次年2月的少雨期。所在地區的地質構造主要為小規模的斷裂及破碎帶，未發現有大的斷層破碎帶存在，以近南北向和北東向為主，伴隨有北北西和北西西向的共軛結構面，該地區地質構造為相對穩定區。

2　隧道工程新技術的采用和施工流程

2.1新技術的采用

隧道工程是地下工程，具有隱蔽性、復雜性的特征。目前地質勘察手段很難完全、準確的判斷出隧道所經區域的工程地質、水文地質情況，因此，施工時在地質調查等綜合判斷的基礎上，需要時應采用超前地質預報等手段，清楚地了解開挖掌子面前方的地質情況，保證施工安全。隧道在施工期間，可采用TSP203超前探測系統、GPR（探地雷達）和超前地質水平鉆孔等綜合超前地質預報手段，對工作面前方圍巖、工程地質和水文地質情況進行比較準確、全面、系統的探測和判斷，確定不良地質體的位置和危害程度，結合監控量測的數據，及時調整支護參數，提出施工措施和建議，確保工程施工順利進行。

2.2施工流程

該隧道工程總體施工順序為：施工前準備→進出口明挖→洞外臨時排水系統及支護→超前管棚或小導管支護→洞挖→初期支護→鋪設排水盲管、防水板→模筑二次襯砌→管溝、人行道、檢修道施作→路基、路面施工→管理房、配電房施工→隧道附屬設施施工→洞內裝潢和洞門結構的裝潢。

3　隧道工程施工技術要點分析

3.1隧道開挖要點

在隧道開挖過程中，建議Ⅱ級圍巖采用全斷面開挖法施工，Ⅲ級圍巖采用臺階開挖法施工，Ⅳ級圍巖采用臺階分部（留核心土）開挖法施工。并應堅持“短進尺、強支護、早封閉、勤量測”的原則，采用機械開挖和人工配合進行施工。在施工中應注意以下幾點：

（1）在洞口開挖前，應及早清理洞頂坡面，并做好地表水引排工作。應及早施工，盡量避免冬期和雨季施工，在低洼處施工時應隨時對洞口的邊仰坡進行監測，有失穩跡象需及時采取措施。

（2）開挖時按照設計要求從上至下開挖邊仰坡，并及時按照設計要求進行邊仰坡的防護加固。

（3）邊仰坡連接處采用圓弧順接法進行開挖，洞口段擋墻和路塹擋墻需使用墻面順坡連接，在擋墻處設置φ80的泄水孔，保證墻后滲水的順利排除。

（4）邊仰坡使用水泥砂漿片石網格進行支護，防止因隧道施工所導致的環境惡化以及邊仰坡遇水沖坍塌影響到結構和行車的安全。在邊仰坡的開挖施工中，應盡量減少開挖范圍，以保護地表植被和周邊環境。

（5）采用臺階法等方法進行施工時，下部斷面的落底和封閉應在上部斷面初期支護基本穩定后進行。

3.2隧道防排水要點

隧道防排水可分為隧道外防排水和隧道內防排水。

（1）隧道外防排水

主要方法為在隧道施工和運營期的洞口處修建路側排水溝和邊、仰坡截水溝。在具體施工時，應注意在暗洞口開挖坡線外約6m處設0.5×0.5梯形截水溝，以截留坡面水，并向兩側排放；在洞口開挖坡面上，根據需要打排水孔。

（2）隧道內防排水

隧道內防排水應按照“以防為主，排堵結合”的原則進行防排水設計施工。具體施工中應注意以下幾點：

設置隨機排水孔和縱橫向軟式透水管溝作為排水通道，并在初期支護和二次襯砌過程之間，掛設點復合式復合防水板以隔水；對開挖過程中的出水點和潛在的出水點，均應打出φ36的隨機排水孔，L=1.5m左右，接至環向盲溝之中，再排至排水溝；在噴層后面每隔3～5m鋪設φ50的強速型軟式透水管作為環向盲溝，在側墻腳設φ100縱向軟式透水管，并設φ50 PVC橫向排水管，將圍巖滲水排入路邊排水溝，φ50 PVC橫向排水管的間距應為5m；未設仰拱路段，按每隔8m設橫向的地下盲溝，以排除路面下巖層滲水；在明洞結構外表面刷防水涂料，在沉降縫和施工縫中設外貼式止水帶、中埋式止水帶、止水條；在行車道的兩側設排水溝，以匯集圍巖滲水、路面底積水和路面水，并最終納入到洞外的排水明渠中。

3.3隧道支護要點

（1）錨桿支護施工要點

錨桿操作的位置應使用紅漆進行標識；所有錨桿都應安裝墊板，當錨桿不垂直巖面時，可使用墊片進行調整，錨桿安裝后外露的長度不得超過10cm；對中空錨桿的注漿，監管人員應在旁監督記錄，嚴禁出現不注漿的行為；為確保錨桿的施工質量，應對拱部的錨桿采用專業的錨桿機進行施工操作，錨桿機的性能應滿足硬巖條件下的鉆孔要求。

（2）噴射混凝土支護施工要點

每次噴射的厚度應按照噴射部位和設計厚度決定，初次噴射的厚度不應小于4cm；噴射作業應分片、分段的由下而上進行，每一段的長度最好不要超過6m；噴混凝土應均勻密實，且表面光亮平順，沒有流淌和干斑現象，對不平順處應進行補噴，可使用直尺檢查表面的平整度；噴頭距離巖面的距離以0.6～1.2m為佳，并保持與受噴面垂直。

（3）超前小導管注漿支護施工要點

超前小導管支護所使用的鋼管以及各種材料的規格和型號都必須滿足設計要求；注漿之前，應對開挖面5m范圍左右的坑道噴射厚度為5～10cm的混凝土，以防止在注漿時，出現跑漿的現象；注漿結束的標準是以終壓控制為主，并對注漿量進行校正，通常情況當注漿壓力位0.7～1.0MPa，并持續15min即可停止。

（4）鋼筋網支護施工要點

鋼筋網在巖面噴射一層混凝土以后隨著受噴面的起伏進行鋪設，與受噴面的間隙應控制在20～30mm之間；鋼筋網應與錨桿或其它固定裝置連接牢固，保證其在噴射混凝土時，不得發生晃動；使用雙層鋼筋網時，第二層的鋼筋網應在第一層鋼筋網被噴射混凝土覆蓋后鋪設。

（5）鋼拱架支護施工要點

鋼拱架的制作可在施工現場完成，按照1：1的胎模冷彎制成；鋼拱架在初噴混凝土后進行安裝，并與圍巖緊密貼合；拱架接頭應使用機械鉆孔，孔口采用砂輪機清除掉鋼渣和毛刺，嚴禁使用氣割沖孔；鋼架立起以后，可根據水平線和中線為其校正位置，并使用定位筋固定；鋼架應嚴格按照設計要求進行架設，間距必須符合標準，拱架安裝的位置需使用紅漆標注，并編號。

3.4二次襯砌要點

（1）二次襯砌施工要點

隧道洞口段二襯必須及時施工，當掘進超過50m時，必須停止開挖進行二襯施工，同時洞身段二襯和掌子面的距離不得超過200m；二襯作業面距鋪底作業面距離不能少于100m，距離矮邊墻的作業面距離不得少于60m，以保證二襯施工的進度；為保證襯砌工程質量，隧道的二襯施工必須使用全斷面模板臺車和泵送進行作業；二襯拆模前后都需進行混凝土養護，通常洞口100m處養護期不能少于14d，洞身部分的養護時間不能少于7d，對已經貫通的隧道二襯養護期也不得少于14d。

（2）仰拱和鋪底施工要點

仰拱開挖應嚴格遵守預定的開挖方案進行，仰拱鋼的支撐數量必須符合設計要求，并與邊墻拱架的牛腿進行認真連接；仰拱二襯鋼筋的綁扎必須要保證每層鋼筋的間距和雙層鋼筋的層距符合設計要求，層距的定位通常由焊接鋼筋進行確定；仰拱頂上的鋪底和填充層應在二襯施工之前就完成，以利于襯砌臺車模筑混凝土施工，掌子面與鋪底的距離不要超過50m。

4　總結

南平獅子山隧道始建于2007年11月，在隧道順利竣工后，加強了南平中心城市主干路之間的聯系，并完善了區域路網的功能，還同時拉動了附近城鄉土地利用與開發，促進了南平中心城區經濟的發展。通過獅子山隧道施工建設，大量累計了市政隧道工程的施工經驗，并通過對施工中所遇到的施工技術要點的探討和研究，為今后相似類型的隧道工程建設打下堅實的基礎。

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U455.43

A

1673-0038（2015）14-0209-02

2015-3-16

孫涵生（1970-），男，工程師，本科，主要從事市政及房建施工工作。