高速公路连拱隧道施工方法优化探究

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　　摘要：连拱隧道在高速公路隧道中占据着重要地位，因占地面积较小、线性顺畅、便于管理等优点，其在高速公路隧道建设中所占的比例越来越大。本文对连拱隧道施工的各个环节进行了优化探讨，希望能为今后的施工能够些许理论借鉴。
　　关键词：高速公路；连拱隧道；施工优化
　　
　　近年来，我国高速公路建设得到了快速发展。尤其是在山区，公路隧道方式得到了广泛应用。在遇到一些山岭重丘区，穿过小垭口或埋深不大、小山鼻等情况时，选择双连拱隧道的施工方式比选择路堑或小间距分离式的隧道方案要合适的多。与分离式隧道相对比，连拱隧道对两端连接地形的要求不高，进而可节约
　　很大一部分占地面积，接线工程量相对较小，且接线线形较为顺畅；在遇到软弱围岩（Ⅱ、Ⅲ类）的情况时也能克服困难；若采用小间距分隔式隧道方式，其岩柱处理技术和施工工艺也较为复杂，所以采用连拱隧道较为可靠。
　　一、连拱隧道施工简介
　　 在进行高速公路连拱隧道施工时，一般先对中导洞进行施工，然后是侧导洞和主导洞。在隧道衬砌设计上则以新奥法原理作为指导，采用复合式衬砌方式。目前，我国高速公路双连拱隧道在施工中多采用整体直中墙式与分片中墙式（又名曲中墙连拱式）。具体采用哪种施工方式还要针对具体的地形和地理环境而定。
　　二、连拱隧道施工过程及优化
　　（一）做好施工前的准备工作
　　连拱隧道施工所需设备与一般隧道施工基本相同，施工前必须要做好边仰坡的临时防护与排水工作，在洞口地表沉降观察点布设埋置完成后测量初始数据。因连拱隧道具有围岩差、埋深浅、跨度大、隧道短等特点，所以在施工中一定要做到环环相扣，每道工序紧跟，从而确保隧道的安全与质量。为确保施工过程的安全，在每步开挖后都要及时进行初期支护，每步工序要紧跟。两侧主洞开挖时，只有当一侧主洞二衬砼强度达到100% 时，另一侧主洞的开挖方可进行。
　　（二）中导洞施工
　　中导洞的超前施工，是连拱隧道施工的关键工序之一。其一是便于探明地质情况，以便做好记录，为确定主洞施工的方案提供依据；其二是通过初期支护和中隔墙施工，提前对导洞上部围岩进行支护，加强围岩的稳定性，以充分利用围岩自身的自承力，来抑制围岩在主洞开挖时所产生的过大变形。中导洞施工要采用全断面开挖的法法、从进口单向掘进施工，无轨运输，开挖后要及时按照设计实施临时支护。在开挖时需用手持的风钻打眼，掏槽方式则应用复式楔性的方式；在周边眼隔孔装药时，装药方式应采用不偶合的间隔装药，以控制单孔装药量，以减少对周边围岩的震动。
　　(三)隧道主洞施工
　　主洞部分的明洞施工与超前支护施工完成后，首先要进行主洞侧导坑的施工。在进行侧导坑的施工时，可依据现场实际而定，不能干扰中隔墙。在进行隧道主洞的施工时，洞身开挖施工的隧道主洞应采用上台阶、下台阶及仰拱这三步施工方式，隧道的出碴方式则采用无轨出碴，要配备挖掘机与侧翻装载机来进行装碴作业，重点要做好施工工序地合理安排与机械的合理调配。在这个过程中特别要做好隧道主洞初期的支护施工，其具体实施方法如下：
　　1、拱架支护的施工方法。 钢架加工：要按设计尺寸在平整地上按l：l大小放置，把整榀钢架按照不同开挖方法分成不同的单元和块别，焊好连接法兰。使用前将各单元编号进行预拼，保证无侧弯、扭曲、错台等缺陷。钢架架立：首先做到测量准确，架立后复核，钢架尽可能与围岩贴靠紧密，两侧底脚使用垫块支垫牢固。锁脚：每单元接头处施作锁脚锚杆，通过钢架或型钢钢架与锚杆的焊接，将钢架锁定到墙上。锚杆打设，与水平成约45。角倾斜向下，以改善受力状态。连接：用螺栓连接牢固，钢架与纵向锚杆焊牢，钢架与钢架之间用 22螺纹钢焊接连成整体，起到整体支护效果。纵向连接筋按八字型交错连接成桁架结构，结点呈不可活动绞形式。加楔：在钢架与围岩间空隙加混凝土预制楔块，保证围岩压力均匀传至钢架上。
　　2、中空注浆锚杆的施工方法。 中空锚杆一般由锚杆杆体、垫板、钢筋混凝土用钢筋、螺母、连接套、排气管、锚头和止浆塞等组成。锚杆需设置垫板，施工时锚杆垫板必须要与围岩密贴，锚杆要尽量垂直以与岩石层面和节理裂隙面施工。用凿岩机凿孔并清孔，将组合好的杆体插人锚孔的同时，安放好排气管；在锚孔的尾端套上止浆塞，并安装在锚孔内，用快装注浆接头把露在外端的中空注浆锚杆与注浆泵相连，排气管从注浆接头穿出；开动注浆泵，使砂浆充盈锚杆及杆体与孔壁空隙，如有需要压注浆改善围岩结构，必须待注浆的压力示值达到设计要求后再停止注浆。水泥砂浆粘结剂采用425号以上新鲜硅酸盐水泥，砂径不大于2．6mm，并掺0．6％～1．1％FDN早强减水剂，6％氧化镁膨胀剂。砂浆配合比为l：1，水灰比0．30～0．40。当地层较为破碎，成孔困难易坍塌时，可采用自进式中空注浆锚杆代替普通中空锚杆，自进式中空注浆锚杆配置一次性使用耐磨自进十字钻头，施工时钢筋网与锚杆交叉点采用焊接。
　　3、钢筋网施作方法。钢筋网铺挂以前必须进行除锈，铺设时搭接长度不得小于设计要求，并目保证网片与围岩见接触紧密，当岩面有明显凹凸时，要将网片压弯或采用钢筋敷条以保证密贴；钢筋网片须与钢架或锚杆焊接牢固以达到整体受力。
　　4、喷锚支护施工。操作顺序：初期支护中，根据围岩量测结果，分4～7层喷射混凝土。喷射时先开液态速凝剂泵，再开风，后送料，以凝结效果好、回弹量小、表面湿润光泽为准。喷射混凝土采用湿喷工艺。搅拌混合料采用强制式搅拌机，搅拌时间不小于2分钟。原材料的称量误差为：水泥、速凝剂±l％，砂石±3％；拌合好的混合料运输时间不得超过2小时；混合料应随拌随用；混凝土喷射机具性能良好，输送连续、均匀，技术性能满足喷射混凝土作业要求；喷射混凝土作业前，清洗受喷面并检查断面尺寸，保证尺寸符合设计要求。喷射混凝土在开挖面暴露后立即进行，分段分片作业；喷射作业自下而上，先喷钢架与拱壁间隙部分，后喷两钢架之间部分；喷射混凝土在终凝2小时后开始洒水养护，洒水次数以能保证混凝土具有足够的湿润状态为度；养护时间不少于14天。喷射混凝土表面应密实、平整，无裂缝、脱落、漏喷、空鼓、渗漏水等现象。表面不平整度允许偏差为±3cm爆破作业要做到精心设计精心施工，严禁放大炮。必须采用预裂爆破或光面爆破，使用毫秒延期留管，延期时差应不小于50ms，但也不易过大，以消除爆破的共振现象。
　　结语：
　　在进行高速公路连拱隧道施工时，中墙是施工的关键所在，在施工中应特别注意中墙支护的加强工作，当然其他各个程序也是非常重要的，都必须经过仔细分析研究方可实施。本文详细介绍了高速公路连拱隧道的施工方法及优化方案，希望能为此类施工提供参考。
　　
　　参考文献:
　　[1] 罗永涛. 双连拱隧道中导洞施工浅析[J].科技资讯, 2010(19)
　　[2] 许占良. 高速公路双连拱隧道施工技术[J].中国高新技术企业, 2010 (09)
　　[3] 韩尤直. 双连拱隧道施工中围岩应力变化探讨[J].中国高新技术企业, 2010(07)
　　
　　

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