王大昕

摘 要：在黑山共和國南北高速公路Zecka隧道（15號隧道）施工中，大斷面隧道變截面段的施工難度大，對施工技術(shù)的要求較高，需要采取特殊的施工工藝才能滿足實(shí)際要求。為此，我們應(yīng)根據(jù)15號隧道大斷面隧道變截面段的施工特點(diǎn)，總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，采取正確的施工技術(shù)，保證大斷面隧道變截面段施工能夠取得積極效果。

關(guān)鍵詞：大斷面隧道 截面段 施工技術(shù)

一、前言

根據(jù)黑山共和國南北高速公路Zecka隧道（15號隧道）大斷面隧道變截面段施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，大斷面隧道變截面段施工中，首先要做好大跨段的開挖與支護(hù)，完成這一部分施工之后，也就是標(biāo)準(zhǔn)單線斷面進(jìn)入多線大斷面施工，最后進(jìn)行大跨、變截面襯砌。在實(shí)際施工中，考慮到大斷面隧道變截面段的施工難度，需要保證每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量都能達(dá)標(biāo)，避免因其中某一個(gè)工序不達(dá)標(biāo)而引發(fā)系統(tǒng)質(zhì)量問題。所以，我們要對施工技術(shù)和施工工藝有較為深入的了解，做到根據(jù)施工需要強(qiáng)化工藝控制，保證工程滿足設(shè)計(jì)要求，達(dá)到安全施工，有效化的解決施工中出現(xiàn)的問題。

二、針對大斷面隧道施工難點(diǎn)進(jìn)行分析

大斷面隧道變截面段施工的關(guān)鍵點(diǎn)是在確保施工安全并對變截面施工二襯進(jìn)行施工操作，第一個(gè)問題也就是解決模板臺車隨著施工截面的不斷變化而解決的問題。在施工過程中由于地質(zhì)因素，如溶洞、軟弱巖石、裂縫等方面，對施工帶來嚴(yán)重災(zāi)害，第二個(gè)問題也就是由于地質(zhì)因素引起而解決的隧道截面失穩(wěn)問題。大斷面施工工藝復(fù)雜并且施工難度大根據(jù)不同設(shè)計(jì)斷面，進(jìn)行襯砌臺車的設(shè)計(jì)、拼裝及不同斷面的轉(zhuǎn)換。

三、大斷面隧道變截面段施工過程，

應(yīng)重點(diǎn)做好大跨段開挖、支護(hù)，施工步驟及注意事項(xiàng)

1、開挖

中壁法按隧道超前支護(hù)、左右側(cè)臺階開挖、每開挖一部分是作相應(yīng)支護(hù)，待一側(cè)支護(hù)穩(wěn)定后，達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%在進(jìn)行另一側(cè)開挖，左右交叉開挖、支護(hù)，形成網(wǎng)格狀支護(hù)體系。

在隧道開挖中，中壁法是發(fā)源于日本。利用中壁法開挖，不但可以解決隧道開挖過程中的隧道壁容易坍塌的問題，同時(shí)也可以提高隧道開挖質(zhì)量，按照分梯段開挖，合理控制開挖速度，避免開挖過程中出現(xiàn)坍塌及其他問題。中壁法的優(yōu)點(diǎn)是施工安全度較高、控制底層變化較好，施工缺點(diǎn)是施工進(jìn)度較臺階法慢工序繁瑣、臨時(shí)工作量大和造價(jià)較臺階法大。

2、爆破

爆破會產(chǎn)生較大的擾動，為了減少對周圍圍巖的擾動，應(yīng)采取挖掘機(jī)掘進(jìn)和控制爆破范圍相結(jié)合的工藝。大斷面爆破對炸藥的用量與普通小截面用量有很多的不同，爆破孔眼采用空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，炸藥也與普通的炸藥不同采用乳化炸藥，并采用孔眼底部連接等結(jié)構(gòu)。

3、掘進(jìn)

在輪廓邊沿布置一排炮眼，這一排孔叫做緩沖減震孔，其孔眼間距為60cm，孔眼距開挖輪廊線5cm，爆破時(shí)均不裝藥；再在炮眼邊緣30cm處布置一圈炮眼，這排炮眼叫做周炮眼，孔位與緩沖減震孔布置按照梅花形布置，起到緩沖減震的作用。

在掘進(jìn)過程中，需要布置好減震孔和炮眼，保證炮眼和減震孔的距離能夠達(dá)到要求，避免距離過近影響爆破效果，同時(shí)也避免爆破過程中對已經(jīng)開挖的部分造成損傷。所以，合理掘進(jìn)合理布置減震孔和炮眼并操作好爆破操作十分重要。

4、初期支護(hù)

初期支護(hù)可以采用鋼支架和錨噴網(wǎng)相結(jié)合，初期支護(hù)的強(qiáng)度要求比較高，能控制圍巖的各種不穩(wěn)定現(xiàn)象，起到圍巖自身承載支護(hù)的能力。圍巖盡量少暴露在空氣表面，今早采取噴錨鋼支架支護(hù)，避免圍巖坍塌脫落。

隧道系統(tǒng)錨桿采用ф28中空注漿錨桿設(shè)計(jì)，錨桿每根長3.50m，按間距1.0×1.0m梅花形布置，錨桿尾部設(shè)有厚10mm鋼板、尺寸為30×30cm作墊板。采用錨桿鉆孔臺架鉆孔，鉆孔后采用高壓水沖洗。

在掘進(jìn)到一定深度之后，為了避免隧道洞壁發(fā)生坍塌，需要對已經(jīng)成型的隧道洞壁進(jìn)行支護(hù)。在支護(hù)過程中，主要應(yīng)采取錨桿支護(hù)的方式，設(shè)計(jì)好每一根錨桿的長度，并且按照間距布置好錨桿的形狀，在錨桿尾部安裝墊板。

5、圍巖變形監(jiān)控量測

對隧道實(shí)施監(jiān)控量測、信息檢測是一項(xiàng)重要工作內(nèi)容，對大跨度和軟巖復(fù)雜地質(zhì)隧道有著特殊的保護(hù)作用。監(jiān)控量測還可以更加了解工程的實(shí)際情況、總結(jié)出工程的底下變化規(guī)律及其變化特點(diǎn)，在施工過程中可借鑒并指導(dǎo)施工積累施工監(jiān)測數(shù)據(jù)。

大斷面隧道施工，圍巖的承受應(yīng)力分布比較大，圍巖的變形監(jiān)測是非常有必要的，并應(yīng)加大監(jiān)測力度，通過監(jiān)測了解圍巖的動態(tài)變化，準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)圍巖會出現(xiàn)危險(xiǎn)地部位，并找出誘發(fā)此變形危害的因素，判斷圍巖的穩(wěn)定性、支護(hù)、襯砌的可靠性，針對出現(xiàn)的問題采取對應(yīng)措施保證施工安全。

在現(xiàn)場實(shí)測結(jié)果分析不足時(shí)可以把發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)部門，讓其部門進(jìn)行指導(dǎo)施工，或者修改施工方案，調(diào)整圍巖級別、變形支護(hù)設(shè)計(jì)參數(shù)，驗(yàn)證支護(hù)效果，為施工提供可靠地依據(jù)，并防患于未然。通過初期支護(hù)監(jiān)測，判斷圍巖的穩(wěn)定性，還可以確定二次襯砌的施工時(shí)間。

在隧道施工中，掘進(jìn)操作因發(fā)生爆破次數(shù)較為頻繁，容易造成圍巖變形。圍巖一旦發(fā)生嚴(yán)重變形，會給隧道開挖帶來安全隱患，同時(shí)也會影響隧道開挖質(zhì)量。因此，在隧道掘進(jìn)施工中，需要對圍巖的變形量進(jìn)行緊密監(jiān)測，保證圍巖變形在可控的范圍之內(nèi)。

二、大斷面隧道變截面段施工中，應(yīng)做好標(biāo)準(zhǔn)單線斷面進(jìn)入多線大斷面施工

1、上臺階爬坡抬高施作達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高再按平坡順延施作長3m的縱導(dǎo)洞。

在進(jìn)入多線大斷面施工時(shí)，需要將導(dǎo)洞的尺寸進(jìn)行擴(kuò)展，進(jìn)行初步擴(kuò)展之后，剩下的導(dǎo)洞尺寸就按照擴(kuò)展之后的尺寸進(jìn)行。在銜接過程中，應(yīng)做好導(dǎo)洞之間的平緩過渡，避免導(dǎo)洞變化過快影響施工質(zhì)量，同時(shí)也避免因?qū)Ф磫栴}給施工安全帶來影響。

2、從縱洞向兩側(cè)開挖，橫向弧形導(dǎo)洞與兩側(cè)大斷面開挖輪廓線相吻合。

在進(jìn)入大斷面施工后，需要對縱向?qū)Ф催M(jìn)行擴(kuò)充，其擴(kuò)充的主要原則是向縱向?qū)Ф吹膬啥碎_挖弧形側(cè)洞，其開挖的尺寸需要與大斷面開挖輪廓線符合。所以，做好縱向?qū)Ф吹拈_挖以及縱向?qū)Ф吹臄U(kuò)展是進(jìn)入大斷面施工的重要內(nèi)容。

3、對大斷面進(jìn)行初期支護(hù)；

縱向?qū)Ф词┕ね戤呏螅枰跈M向的位置找準(zhǔn)弧形導(dǎo)洞安裝支護(hù)設(shè)備，對橫向?qū)Ф催M(jìn)行有效的支護(hù)。由于橫向?qū)Ф丛陂_挖初期洞壁承載力小，容易發(fā)生坍塌事故，所以在做初期支護(hù)過程中應(yīng)當(dāng)提早進(jìn)行支護(hù)，避免支護(hù)時(shí)間晚影響支護(hù)質(zhì)量。

4、反向從起點(diǎn)方向開挖剩余斷面

在大斷面最后的截面開挖施工中，需要采用反向中隔壁法進(jìn)行開挖，主要目的是將截面剩余的土開挖完畢，保證截面的開挖質(zhì)量可控。采用反向中隔壁法開挖的好處在于可以解決截面的殘土掉落問題，還能保證大斷面變截面段施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

三、大斷面隧道變截面段施工中，應(yīng)做好大跨、變截面襯砌

1、二襯施工作業(yè)時(shí)間的確定

大跨段施工常采用復(fù)合式襯砌，通常二次襯砌應(yīng)在圍巖和初期支護(hù)變形基本穩(wěn)定后進(jìn)行施工。隨到周邊位移變形速度有明顯的減緩也就是變形趨于穩(wěn)定。在大斷面隧道變截面段的施工中，需要控制施工速度，同時(shí)還要確定襯砌的時(shí)機(jī)，一旦時(shí)機(jī)選擇不對，截面段的施工就會受到影響。在具體襯砌施工時(shí)機(jī)選擇中，可以以隧道周邊位移速度減緩為主要依據(jù)，保證二次襯砌施工質(zhì)量達(dá)標(biāo)。

2、襯砌施工方法

在二次襯砌施工中，要做好防水層的設(shè)置，還要采用臺車施工，保證仰拱角度，通過拱墻的形式對全斷面進(jìn)行一次襯砌，保證襯砌質(zhì)量達(dá)標(biāo)。經(jīng)過了解發(fā)現(xiàn)，在二次襯砌施工中，一次性襯砌的施工效果比較明顯，可以達(dá)到一體成型的目的。

3、變截面二襯模架施工方法

變截面二襯施工采用截面模板臺車洞內(nèi)拼裝，洞內(nèi)模板臺車由模板、門架、行走部分、支撐裝置、液壓系統(tǒng)等部件組成。

（1）用支架固定邊模，再將頂模拆除松開門架定位插銷，利用制動系統(tǒng)向外延伸適當(dāng)長度；

（2）二襯主承力結(jié)構(gòu)（含走行系統(tǒng)）要充分考慮各段斷面變化尺寸要求，

承力部分結(jié)構(gòu)一次性安裝，成型模板可變動尺寸以滿足整個(gè)大跨段二襯施工要求；

（3）相鄰段斷面相同，僅中線位置有所變化的二襯，通過調(diào)整走行軌道，臺車前后移動就位。

在大斷面隧道變截面段的施工中，二次襯砌模架施工是一種重要方式，在施工中往往能夠達(dá)到預(yù)期效果。那么在實(shí)際施工中，我們就要對這一施工方法進(jìn)行有效利用，根據(jù)變截面的施工實(shí)際進(jìn)行二次襯砌模架施工。

五、結(jié)論

通過本文的分析可知，大斷面隧道變截面段施工中，首先要做好大跨段的開挖與支護(hù)，完成這一部分施工之后，即進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)單線斷面進(jìn)入多線大斷面施工，最后進(jìn)行大跨、變截面襯砌。在實(shí)際施工中，考慮到大斷面隧道變截面段的施工難度，需要保證每一個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量都能達(dá)標(biāo)，避免因其中某一個(gè)工序不達(dá)標(biāo)而引發(fā)系統(tǒng)質(zhì)量問題。

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