[公路隧道“零進(jìn)洞”施工工藝探討] 公路隧道進(jìn)洞施工

　　摘要：本文以某高速公路隧道工程為例，詳細(xì)闡述了隧道“零進(jìn)洞”施工工藝要點(diǎn)，即在隧道進(jìn)洞時(shí)采用超前管棚注漿等先進(jìn)技術(shù)手段，通過(guò)利用超前管棚預(yù)支護(hù)，未開(kāi)挖仰坡，未破壞原始地貌，成功實(shí)現(xiàn)了零開(kāi)挖進(jìn)洞。
　　關(guān)鍵詞：公路隧道；零進(jìn)洞；施工工藝
　　中圖分類號(hào)：U455.4
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　
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　　引言
　　
　　近年來(lái)，隨著高等級(jí)公路向內(nèi)地山區(qū)的延伸發(fā)展，隧道工程逐漸成為高等級(jí)公路施工建設(shè)中質(zhì)量控制和評(píng)定的重要環(huán)節(jié)，隧道進(jìn)洞是隧道施工的第一道工序，其設(shè)計(jì)及施工方案的選擇，直接影響到工程施工準(zhǔn)備期的長(zhǎng)短和下一步的施工質(zhì)量、費(fèi)用和安全環(huán)保工作。
　　在傳統(tǒng)的隧道施工中，一般要求在洞口先開(kāi)挖成“仰坡”，再進(jìn)行大范圍防護(hù)，在保證隧道洞口穩(wěn)定的前提下再掘進(jìn)施工。這一傳統(tǒng)的方法不但破壞了山體的自然平衡、擴(kuò)大了征地范圍、增加了施工成本，而且對(duì)隧道洞門(mén)區(qū)域內(nèi)的生態(tài)環(huán)境造成了不可恢復(fù)的破壞，對(duì)一些自然景觀造成致命的傷害。
　　“零進(jìn)洞”也就是“零開(kāi)挖”，通過(guò)采取特殊的開(kāi)挖方法和正確的支護(hù)措施，使隧道在最小的工作面實(shí)施安全進(jìn)洞，在進(jìn)洞過(guò)程中結(jié)合洞口的地形條件，采取必要的加固措施，減少或不開(kāi)挖邊仰坡，形成附合自然，改變自然的洞口，最大限度地減少洞口施工對(duì)自然仰坡原始植被的破壞程度。這一方法大幅度減少了隧道洞口土石方開(kāi)挖量和堆棄量，避免了因?yàn)樗�土流失�?duì)林地造成的污染，保護(hù)了天然植被。在“零進(jìn)洞”施工過(guò)程中遵循的原則是“少破壞、多保護(hù)，少擾動(dòng)、多防治”。
　　
　　2　隧道地質(zhì)概況
　　
　　某高速公路隧道地處低山丘陵區(qū)，地勢(shì)陡峻，溝谷縱橫，以“V”型溝谷為主，地勢(shì)坡體表面植被良好，林木茂盛。隧道穿越主要圍巖級(jí)別為Ⅲ級(jí)圍巖，巖石類型為微風(fēng)化英安巖、鉀長(zhǎng)花崗巖，巖石節(jié)理裂隙不發(fā)育，巖石完整呈大塊狀砌體結(jié)構(gòu)。地表水主要為常年流水山區(qū)河流；地下水為基巖裂隙水，分布于沿線的丘陵和中、低山區(qū)，涌水量小。
　　隧道洞口段為強(qiáng)一弱風(fēng)化英安巖，以弱風(fēng)化層為主，節(jié)理較發(fā)育，巖體呈碎石、碎塊狀，有裂隙滴水、滲漏，穩(wěn)定性較好，圍巖級(jí)別為V級(jí)。
　　
　　3
　　“零進(jìn)洞”施工工藝
　　
　　　3.1工藝流程
　　制作管棚鋼架→測(cè)設(shè)中線及水平基點(diǎn)→鉆管棚鋼管孔眼→打設(shè)管棚鋼管→環(huán)向掏槽開(kāi)挖斷面→安設(shè)鋼拱架→套拱混凝土澆注→中部開(kāi)挖→向前分層掘進(jìn)架設(shè)鋼架→噴射混凝土
　　3.2超前管棚支護(hù)施工
　　用φ42鋼管搭設(shè)工作平臺(tái)，復(fù)測(cè)隧道中線、拱頂及拱腳水平基點(diǎn)，沿坡面畫(huà)出管棚輪廓線，在管棚輪廓線鉆孔安裝φ120(L=2.0m)用作超前注漿管棚鉆孔導(dǎo)向管，隨后套打d989超前注漿導(dǎo)管并注漿。
　　管棚超前支護(hù)采用外徑~89mm、壁厚6ram的熱軋無(wú)縫鋼尖管，鋼管前端呈尖錐狀，尾部焊接cp8加勁筋，管節(jié)長(zhǎng)5～9m，管壁四周鉆2排ψ8mm壓漿孔，壓漿孔間距15cm。每節(jié)用長(zhǎng)15cm的絲扣連接，管棚長(zhǎng)度為15m，管環(huán)向間距40cm。施工前采用φ120鋼管按超前導(dǎo)管設(shè)計(jì)位置，沿隧道周邊以1～3°外插角打人圍巖，作為導(dǎo)向孔口管，用于控制φ89超前導(dǎo)管鉆孔方向及高程，從而有效地控制導(dǎo)管圍巖注漿加固范圍，防止洞身開(kāi)挖超欠挖。
　　施工要點(diǎn)：施工時(shí)應(yīng)用全站儀量測(cè)鋼管鉆進(jìn)的偏斜度及傾角，確保鉆孔方向準(zhǔn)確。鋼管接頭應(yīng)錯(cuò)開(kāi)，避免鋼管接頭在同一斷面。
　　注漿采用1:1水泥漿，注漿壓力控制在1.0～2.0Mpa，終壓2.0Mpa，終壓維持時(shí)間一般為5～10min。注漿參數(shù)應(yīng)在施工中不斷調(diào)整，以盡量保證鋼管之間漿液充填飽滿，形成穩(wěn)定殼體。
　　超前管棚布置見(jiàn)圖1、圖2。
　　3.3工字鋼鋼拱架安裝
　　待管棚注漿液達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，采用挖掘機(jī)清刷洞身范圍內(nèi)邊坡松散土層，重新測(cè)量放樣，畫(huà)出套拱輪廓線，環(huán)向開(kāi)挖套拱弧線，并按山體自然坡度(1:1)斜向安裝118工字鋼鋼拱架，通過(guò)五榀鋼拱架逐漸調(diào)整到豎直安裝，鋼拱架間距拱部為50cm，拱腳為200cm，在拱架落腳處增設(shè)兩根ψ22 L＝4.0m鎖腳錨桿，確保拱架穩(wěn)定。
　　具體拱架布置見(jiàn)下圖。
　　隧道洞身環(huán)向系統(tǒng)錨桿為ψ5中空注漿錨桿，L=4.0m，@75×100cm；拱架鎖腳錨桿采用ψ22 L＝4.0m砂漿錨桿；鋼架與系統(tǒng)錨桿和管棚牢固連接，鋼架間縱向連接采用ψ20L＝1.0m的鋼筋連接。
　　此種方法施工選擇，鑒于拱部埋深較淺，巖體對(duì)拱架的正壓力較小，而拱腳進(jìn)洞里程開(kāi)挖長(zhǎng)度較長(zhǎng)，直接開(kāi)挖后洞身側(cè)壓力較大，為防止邊墻開(kāi)挖后失穩(wěn)坍塌，故斜向安裝鋼拱架，通過(guò)管棚、鋼拱架及C25套拱砼穩(wěn)固圍巖，從而有效地防止坍塌。
　　3.4套拱混凝土施工
　　鋼架架設(shè)完畢后，沿設(shè)計(jì)混凝土外邊緣(考慮15cm預(yù)留沉降量)安裝套拱內(nèi)模、端模及外模。拌和站集中拌制C25噴射混凝土，由混凝土運(yùn)輸車運(yùn)送混凝土到洞口，采用模噴混凝土的方法施工。
　　
　　4　結(jié)束語(yǔ)
　　
　　該山區(qū)高速公路原始植被良好，隧道工程通過(guò)采用以上介紹的“零進(jìn)洞”施工工藝，未開(kāi)挖仰坡，最大限度的保護(hù)了原始地貌，節(jié)約了施工成本，取得了理想的效果，為其它隧道工程的洞門(mén)施工提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。
　　
　　參考文獻(xiàn)
　　[1]交通部.公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[M].北京：人民交通出版社，1994

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