楊才雄

（中鐵十七局集團(tuán)第六工程有限公司 福建福州　350000）

試論高速公路隧道施工工藝控制

楊才雄

（中鐵十七局集團(tuán)第六工程有限公司 福建福州350000）

隨著時(shí)代的發(fā)展，我國(guó)的高速公路建設(shè)取得了巨大突破。高速公路隧道施工是其中重要的環(huán)節(jié)，常見(jiàn)的問(wèn)題就是山區(qū)高速公路路線有可能發(fā)生線路斜穿地形等高線，山體和隧道傾斜進(jìn)洞而出現(xiàn)淺埋和偏壓?jiǎn)栴}，所以為了保證進(jìn)洞安全，減少周圍植被的破壞關(guān)鍵的是要選擇正確的洞門位置。另一方面，近些年來(lái)水泥混凝土路面的施工工藝不斷完善和發(fā)展，在隧道施工中，會(huì)有更多的運(yùn)用。本文針對(duì)斜交偏壓隧道進(jìn)洞案例，運(yùn)用高速公路隧道水泥混凝土路面施工技術(shù)，對(duì)高速公路隧道施工工藝控制進(jìn)行研究。

高速公路；隧道；水泥混凝土；施工控制

引言

我國(guó)高速公路隧道絕大部分使用的是混凝土路面。從我們多年來(lái)積累的工程經(jīng)驗(yàn)來(lái)說(shuō)，混凝土路面與其他路面相比，擁有巨大的優(yōu)越性，混凝土路面結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，經(jīng)久耐用，剛性強(qiáng)，不易發(fā)生開(kāi)裂坍塌等事故。但它也有缺點(diǎn)，比如比熱容大，夏天陽(yáng)光直射時(shí)路面溫度過(guò)高；路面與快速行駛的車輪摩擦產(chǎn)生的噪音大等，隨著高速公路隧道施工工藝的提高，這些問(wèn)題會(huì)逐一被解決。

1　洞口施工工藝

1.1洞口開(kāi)挖的施工方法

對(duì)于洞口工程施工時(shí)，首先需要開(kāi)挖洞頂截水溝和漿砌片石。施工的過(guò)程中的主要工具為挖掘機(jī)，而刷坡需要人工配合，裝載機(jī)和挖掘機(jī)同時(shí)進(jìn)行裝碴，最后由自卸汽車運(yùn)輸棄碴。開(kāi)挖方法為從上到下，開(kāi)挖完一級(jí)立即進(jìn)行防護(hù)，在仰坡坡底會(huì)有標(biāo)高，下面部分根據(jù)長(zhǎng)管棚套拱厚度弧線中間預(yù)留核心土開(kāi)挖，預(yù)留核心土視為下工序套拱和長(zhǎng)管棚施工平臺(tái)。根據(jù)隧道洞口地形特征、現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，以及施工開(kāi)挖邊坡的穩(wěn)定性，盡量早進(jìn)，少量開(kāi)挖。主要的施工方法為明挖法施工，首先設(shè)置設(shè)計(jì)坡率刷坡線，挖掘機(jī)按照此標(biāo)準(zhǔn)刷坡線開(kāi)挖，用坡度架控制坡度，不夠精確可以人工修正，每2m開(kāi)挖一次，再審核復(fù)核坡度是否正確，同時(shí)進(jìn)行一系列臨時(shí)支護(hù)施工，和監(jiān)測(cè)山坡穩(wěn)定情況的，為了保證邊坡的穩(wěn)定。

1.2施工的控制要點(diǎn)

（1）洞口開(kāi)挖工程基本完成后，確定臺(tái)階的數(shù)量，決定的標(biāo)準(zhǔn)是仰坡開(kāi)挖總高度和挖掘機(jī)有效工作高度，開(kāi)挖時(shí)依據(jù)邊樁距離，設(shè)置臺(tái)階2m，做到從上到下，開(kāi)挖完一級(jí)立即進(jìn)行防護(hù)。

（2）深孔大爆破會(huì)對(duì)工程產(chǎn)生不良影響，所以要杜絕此方法。對(duì)于挖掘機(jī)不能達(dá)到的地方，需要進(jìn)行松動(dòng)爆破，先設(shè)計(jì)坡面，再順幫打眼，最后光面爆破。在爆破開(kāi)挖的地方預(yù)先留30cm厚度，爆破之后再人工清除。

（3）設(shè)置精確的坡率及變坡點(diǎn)。

（4）有些坡面需要防護(hù)，應(yīng)該做到開(kāi)挖完一級(jí)立即進(jìn)行防護(hù)。

（5）開(kāi)挖最后一層石方的時(shí)候，設(shè)計(jì)的鉆爆必須一次性挖夠標(biāo)準(zhǔn)高度。

（6）放炮的安全距離不能小于400m，在此距離設(shè)置防護(hù)標(biāo)示給予警告。

（7）要注意保護(hù)周圍植被、水文地質(zhì)。

1.3洞口邊、仰坡的防護(hù)

在施工過(guò)程中洞口邊、仰坡防護(hù)尤為關(guān)鍵。在嚴(yán)格的修整之后，務(wù)必做到分層防護(hù)，使洞口邊、仰坡更加堅(jiān)固。其他地段如明暗交界處采用噴錨、掛網(wǎng)聯(lián)合支護(hù)，對(duì)洞口進(jìn)一步防護(hù)，這樣可以減少因天氣原因?qū)е逻叀⒀銎绿蚧掳l(fā)生的概率。

施工控制要點(diǎn)：

（1）開(kāi)挖工作與保護(hù)工作同時(shí)進(jìn)行，開(kāi)挖高度為2m左右，不可搭架；

（2）對(duì)坡面修刷的過(guò)程中做到平穩(wěn)，準(zhǔn)確，一次性完成；

（3）當(dāng)坡面同時(shí)設(shè)有錨桿、鋼筋網(wǎng)模塊，必須先設(shè)置錨桿，再將鋼筋網(wǎng)焊接到錨桿表面，最后進(jìn)行噴混凝土工作；

（4）以水泥砂漿為錨固材料，砂漿標(biāo)號(hào)高于30號(hào)，嚴(yán)格控制配合比。

2　明洞施工工藝

2.1明洞澆筑

洞口施工工程結(jié)束后，進(jìn)行隧道洞身開(kāi)挖工程。一環(huán)二次襯砌成功，作為洞門，把二襯臺(tái)車位移至明洞，作為明洞，至此洞門設(shè)置結(jié)束。然后立即連接順端墻背后排水系統(tǒng)，以確保洞口排水通暢。

2.2施工方法

（1）在洞口明洞工程完成后，再開(kāi)挖仰拱邊墻，嚴(yán)格按照規(guī)范和基本要求對(duì)巖面進(jìn)行清理。

（2）清理結(jié)束后進(jìn)行測(cè)量放樣，對(duì)立邊墻模板和仰拱模板進(jìn)行混凝土灌注，再對(duì)其脫模，最后處理施工縫鑿毛。在進(jìn)行拱墻襯砌混凝土灌注之前，需要一些準(zhǔn)備工作，按照設(shè)計(jì)尺寸標(biāo)準(zhǔn)選擇組合鋼模（外模），檢查模板支撐，綁扎鋼筋，堵頭板、止水帶，符合標(biāo)準(zhǔn)無(wú)誤。混凝土灌筑采用的方法為對(duì)稱式。拌和樓集中拌和組成混凝土，通過(guò)運(yùn)輸車運(yùn)輸，送入模具內(nèi)一次性澆筑。

2.3明洞防水層

燒筑拱圈混凝土過(guò)程中，在接近完成時(shí)，拆掉外模。在拱背加一層熱熔瀝青后，再敷設(shè)防水板，敷設(shè)要注意緊密接觸，搭接一條大于100cm的錯(cuò)縫，同時(shí)要預(yù)留幾厘米沉降縫。要使防水板材在端墻處向上彎起，作好收口后，涂抹大約20mm水泥砂漿保護(hù)層。

2.4明洞回填

緊接著安裝環(huán)向排水盲溝管，回填坡度。坡度的回填有人工回填和機(jī)械回填，對(duì)于人工回填，拱圈的混凝土強(qiáng)度至少要達(dá)到八成，機(jī)械回填要求要高一些，拱圈混凝土強(qiáng)度必須完全達(dá)到設(shè)計(jì)要求，外加拱圈外人工填破厚度大于1m。明洞頂部位置回填實(shí)行對(duì)稱分層填充，壓實(shí)度，每層的厚度，兩側(cè)土面高度差均要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工。最后種植一些保護(hù)此工程的植被。

3　混凝土路面施工工藝

3.1施工工藝步驟

基層處理→測(cè)量放線→安裝模板→混凝土攪拌、運(yùn)輸、攤鋪→混凝土振搗→三輥軸機(jī)整平→精平飾面→拉毛→接縫施工→切縫→養(yǎng)生→灌縫。

3.2基層處理

基層設(shè)施建設(shè)是一項(xiàng)工程的基礎(chǔ)，主要承受車輛、路面等負(fù)荷，直接決定著高速公路的使用年限，做好基層設(shè)計(jì)尤為關(guān)鍵?；谠O(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，需要采用貧混凝土施工。施工之前要對(duì)已完成的基層強(qiáng)度、損壞等情況進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)，按照質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確定施工參數(shù)，另外還需對(duì)基層表面進(jìn)行打掃和清洗。

3.3測(cè)量放線

測(cè)量放線是開(kāi)始階段也是必要階段，需要圖紙放出線路中心和邊線，使得一般直線段每10m處放出邊樁及標(biāo)高，每5m放樁。同時(shí)設(shè)置脹縫、縮縫、橫向傳力桿位置每隔5m設(shè)一對(duì)邊樁，用來(lái)方便定位。用鋼筋加設(shè)樁點(diǎn)，并精確標(biāo)示標(biāo)高控制線，在隧道邊墻設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)（間隔100m左右），達(dá)到方便復(fù)核的效果。

3.4安裝模板

邊模及堵頭模使用槽鋼，使槽鋼高度與面板的厚度保持一致，在槽鋼里根據(jù)拉桿、傳力桿的間距來(lái)鑿眼，具體位置為中部，才能方便傳力桿和拉桿的安裝。

需要一些準(zhǔn)備工作，第一步測(cè)量放線應(yīng)按照設(shè)計(jì)分幅，沿邊線將模板支立在基層頂部。第二步模板安裝，本著穩(wěn)定、平順、無(wú)彎曲的原則，模板彼此之間的接頭連接要緊密平順，模板外側(cè)還要設(shè)置支撐裝置，起到固定作用。第三步校正調(diào)整，在混凝土接觸表面涂上一層脫模劑，然后對(duì)模板頂面標(biāo)高進(jìn)行全面、精確、完整的校正并及時(shí)調(diào)整，反復(fù)進(jìn)行直到符合標(biāo)準(zhǔn)為止，合格后再澆筑混凝土。

3.5混凝土攪拌、運(yùn)輸、攤鋪

（1）要使控制原材質(zhì)量得到安全保證，根據(jù)拌合物的粘聚性、均質(zhì)性及強(qiáng)度穩(wěn)定性試拌決定合適的時(shí)間；還需要控制配合比施工，混凝土拌合時(shí)間、現(xiàn)場(chǎng)坍落度。

（2）路面混凝土是一種半干性混凝土，可以使用自卸車來(lái)運(yùn)輸。在運(yùn)輸過(guò)程中務(wù)必防止漏料、漏漿和污染路面，更不可路中隨意停滯，車輛起步和停止保持平穩(wěn)。

（3）攤鋪需要專業(yè)人士指揮，卸料時(shí)必須要均勻，而布料與攤鋪速度也要適應(yīng)，人機(jī)結(jié)合攤鋪，攤鋪厚度按照實(shí)際預(yù)留高度確定。

3.6混凝土振搗

振搗工程需要混凝土拌合物布料長(zhǎng)度不小于9m時(shí)才能開(kāi)始。工程需要選擇混凝土路面排式振搗機(jī)振搗，控制速度（3m/min），當(dāng)拌合物表面沒(méi)有粗骨料，且不在冒氣泡并泛出水泥漿為標(biāo)準(zhǔn)。另外使用振動(dòng)棒，對(duì)非正常工作部位幫助振搗密實(shí)。

3.7三輥軸機(jī)整平

混凝土被振實(shí)后，立即使用三輥軸機(jī)對(duì)其修整，打平。整平工藝要分段進(jìn)行，并且需要配置專職人員處理三輥軸機(jī)軸前施工形成的混凝土，必須保證機(jī)械中的混凝土量的穩(wěn)定性，即多取少補(bǔ)，這樣才能保證三輥軸機(jī)始終以較高的效率工作。在整個(gè)整平過(guò)程，三輥軸機(jī)應(yīng)該振動(dòng)前進(jìn)，靜止后退的施工方式，并且重復(fù)3～4次，直到表面沙槳平均厚度達(dá)到5mm左右。

3.8精平飾面

表面整平工藝完成后，再在表面使用刮尺對(duì)水平、豎直兩方向進(jìn)行精細(xì)的刮平作業(yè)，要求兩個(gè)方向的精刮次數(shù)不少于2次。同時(shí)，對(duì)于精刮作業(yè)造成的邊角或缺不平，要進(jìn)行人工修補(bǔ)，除漿。精刮后真?zhèn)€表面應(yīng)該平整細(xì)密，不能留下任何抹痕。

3.9拉毛

為了保證混凝土表面容與后期瀝青高效的粘合，水泥混凝土表面需要進(jìn)行拉毛工藝，所謂拉毛工藝就是在混凝土尚未完全凝結(jié)時(shí)，采用壓痕機(jī)械對(duì)表面進(jìn)行壓痕處理，壓痕深度應(yīng)控制在1mm左右，且必須保證深度誤差在5%以后。

4　結(jié)束語(yǔ)

隨著現(xiàn)代交通事業(yè)的發(fā)展，以后高速公路會(huì)越來(lái)越多的穿越隧道，所以以后高速公路隧道工程會(huì)越來(lái)越多，我們必須不斷積累高速公路隧道施工工藝。對(duì)于現(xiàn)存的高速公路隧道施工各種問(wèn)題，要在工程實(shí)踐中予以分析解決，同時(shí)也要結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)、新型的材料去考慮問(wèn)題。在積累足夠的工藝經(jīng)驗(yàn)后制定出相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)工程流程，為高速公路隧道施工工藝的標(biāo)準(zhǔn)化做準(zhǔn)備。

[1]呂偉民，孫大權(quán).瀝青混合料設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：人民交通大學(xué)出版社，2014.

[2]徐培華，王安玲.公路工程混合料配合比設(shè)計(jì)與試驗(yàn)技術(shù)手冊(cè)[M].人民交通大學(xué)出版社，2013.

[3]《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2006）[S].

U455.1

A

1673-0038（2015）20-0198-02

2015-4-28

楊才雄（1984-），男，助理工程師，本科，主要從事鐵路和高速公路施工工作。