高速公路隧道施工技术及控制要点研究

仵 向 前

(山西省晋中路桥建设集团有限公司，山西 晋中 030600)

1 工程概况

一高速公路隧道工程设计隧道施工长度1 000 m，工程所在地为丘陵地貌，地质以花岗岩为主，工程所在位置地质条件较差，洞口被坍塌的花岗岩堵住，进洞困难，施工过程较为复杂。因Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ级围岩所占比例较小，约为隧道总体的1/3，而Ⅳ,Ⅴ级围岩的含量较大，故在围岩开挖的过程中要分等级进行开挖。下面结合本工程进行施工技术及控制要点的探讨。

2 高速公路隧道施工技术

2.1 隧道洞口与明洞工程施工

在施工之前，对施工现场环境的调查是不能省略的，施工现场的地质、水文、气候条件应有详细的调查和记录，并根据现阶段数据以及历史数据进行预测分析。施工安全是本阶段的重点考虑内容，需采取措施排除安全隐患，在雨季应设置排水设施，此外，在开始施工前，需在拱部120°的范围内设置自进式锚杆，接下来方可进行施工。

2.2 围岩开挖

根据工程实际，围岩的开挖分为Ⅱ级和Ⅲ级围岩的施工以及Ⅳ级和Ⅴ级围岩的施工。

对于Ⅱ级和Ⅲ级围岩的施工，本工程设计采用台阶分部方式开挖围岩。上半段开挖时，需在拱部进行预支护，保证施工安全，开挖前按照支护、钢拱架、钢筋网、锚杆、浇筑混凝土的过程进行防护，开挖时，首先进行中心导坑的开挖，开挖的距离小于400 cm，接下来进行左右侧壁的开挖，距离均小于400 cm，在上半断面开挖时，初期支护工程要同时施工，保证安全。下半断面采用两侧交替开挖的单侧落底施工方法，间距仍旧要小于400 cm。根据规范要求，中心导坑与两侧的开挖距离不能小于30 m。

对于Ⅳ级和Ⅴ级围岩的施工，在距离围岩洞口40 m范围内四周设置锚杆支护，支护系统根据规范要求采用φ108长管棚和φ50超前小导管进行支护。在距洞口40 m以外还需采用导管支护保证安全。开挖前需对主洞全断面长管棚进行灌浆，接下来开始施工。施工时，首先在左右侧壁开挖，开挖距离小于75 cm并且循环开挖，开挖时也要进行支护施工，防止围岩因发生较大变形而坍塌，根据地质条件最后决定采用墙脚锁锚杆配合H200型钢作为临时支护系统。在台阶开挖时，当台阶开挖距离达到20 m～30 m时，停止上台阶开挖，并选用由外向内的施工方式进行下台阶施工，开挖距离小于150 cm，如此循环，当开挖距离达到450 cm～500 cm时，布设仰拱及进行仰拱回填。当两边侧壁的开挖达到30 m～50 m的闭合环后，再进行中部拱顶开挖，每次开挖距离应小于75 cm，预设核心土，并与两侧开挖施工一样，边开挖边进行支护施工。

2.3 钻孔爆破施工技术

根据实际工程需要，高速公路隧道工程可以采用硝铵炸药进行一定范围的爆破。因爆破具有较大的危险性，因此在决定施工该方式前应进行严格的调查和控制，并由专业人员进行操作，在实施过程中还需进行实时监控，防止危险的发生。

2.4 锚杆施工技术

锚杆施工包括土层锚杆和岩层锚杆这两种方式。在做好施工前的准备工作，对锚杆进行清理，并准备好施工材料后方可施工。首先按照钻孔的情况选择钻孔的方式，在钻孔时，钻机的倾斜角度应与锚杆一致。钻孔时及时对孔内的杂物清理，且土层钻孔深度应超过设计值约20 cm，岩层的钻孔深度因超过设计值更高，约50 cm～100 cm。接下来进行锚杆的安装，在安装时，要将药包事先放入孔内，随后将注浆管与锚杆共同放入孔中，以防止各个部位脱落。安装好后禁止敲打，若出现孔壁坍塌的情况应及时清理。最后进行抽查，保证施工质量。

2.5 混凝土喷射施工技术

混凝土喷射包括潮喷和湿喷两种类型。潮喷施工可减少速凝剂的使用，降低经济成本，还可以改善施工环境，湿喷施工技术的喷射厚度为10 cm，能有效提高混凝土的粘结性和支护的质量，两种方式各有利弊，应根据不同施工条件选择。在进行混凝土喷射时，要严格按照设计进行厚度、密实度等指标的检验，混凝土的质量也应得到保证，应尽量不使用或者少使用外加速凝剂，保证混凝土与岩石的良好粘结。

2.6 防排水工程

高速公路隧道工程的防排水主要靠结构防水来实现，防排水的设计要结合当地的水文情况及隧道的建造结构，从防、排、堵三个方面进行防排水工程的实现。此外，加强监管力度也是防排水施工技术的关键环节，应严格控制施工缝隙和材料变形的情况，防止出现渗漏的情况，还应根据施工地情况，对易出现冰冻的地区进行严格监管并采取处理措施。

3 高速公路隧道施工控制要点分析

3.1 施工前做好准备工作

在施工前，应按照要求，对工程周围的情况进行严格的排查检验，防止存在安全隐患，对易出现危险的环节进行跟踪监测，保证安全施工。在施工前应准备好施工材料，对材料质量是否满足条件应进行抽查，尤其对爆破材料的控制是整个工程的重点，不能掉以轻心。

3.2 确保锚杆支护质量

本工程采用超前小短管和锚杆进行支护，灌浆时应保证浆体质量，同时控制好注浆的速度和时间，保证一次性注浆完成。支护所用材料的精度要保证，在施工前进行抽样检验，以提高支护质量。

3.3 混凝土喷射施工过程控制

在喷射前保证喷射面的清洁，在喷射时应分层、分段、分片自下而上螺旋进行，喷射时需控制喷射的厚度及压力，保证喷射面与混凝土结合，在使用速凝剂拌料的混凝土喷射时，应即拌即用，间隔不能超过20 min。喷射施工2 d后洒水养护，养护时间要大于7 d。

4 高速公路隧道施工安全有效措施

高速公路隧道工程相对于其他工程而言，施工步骤较为繁杂，每个环节都联系紧密，工程质量的好坏与每一道工序紧密相关。安全是施工过程中最为重要的因素，因施工环节的复杂，在施工过程中存在较多的安全隐患，因此安全问题不能忽视。在高速公路隧道工程中，风因素带来的影响不可小觑，根据规范，通风量可以按照以下公式求得：

Q=q×m×k。

其中，Q为隧道内通风量，m3/min；q为施工人员每人每分钟所需要呼吸的空气，一般取q=3 m3/min；m为隧道内的施工人员总数，以施工人数最多时为准；k为风量备用系数，取k=1.15。

由公式可以计算出隧道所需的最小通风量的值，隧道内必须保证通风量超过此值，以保证隧道内施工人员的安全。

5 结语

隧道工程是高速公路施工过程中的重要一环，影响到整体的工程质量及高速公路的服务质量，本文结合实际工程项目，介绍了隧道施工技术及施工控制的要点，为隧道工程的发展提供一定的理论基础。

参考文献：

[1] 段志刚.高速公路隧道施工技术及控制要点[J].交通世界,2016(31):64-65.

[2] 郗军华.高速公路隧道施工技术与控制要点[J].交通世界,2017(12):126-127.

[3] 李再勇.高速公路隧道施工技术及控制要点研究[J].黑龙江交通科技,2017,40(4):156-157.

[4] 刘国权.高速公路隧道施工技术及控制要点探讨[J].黑龙江交通科技,2015,38(2):104.

[5] 师延仿.高速公路隧道施工技术及控制要点分析[J].青海交通科技,2017(4):115-116.