公路隧道洞口盖挖法施工技术分析

马亚军

(山西交通建设监理咨询集团有限公司，山西 太原 030000)

1 工程概况

1.1 隧道概况

某高速公路项目中，包含隧道工程的结构，其设计形式为上下独立双洞四车道分离的隧道结构形式，总长度尺寸为1 224 m，是长隧道的形式，通过灯光进行照明，采取机械通风的方式保障隧道内的安全性。

1.2 工程地质条件

1)气象。经过当地的气象部门查询历史观测资料发现，该隧道建设所处地区的气候环境为温带大陆性季风气候，山区地带的每年降雨平均为488.6 mm，主要在6～8月，历年最大降雨量为616.3 mm，最小则为224 mm。

2)地层岩性。隧道施工区域内岩性层分布范围比较广，山谷、山麓的地带主要是第四系覆盖，以砂砾石、砂黏土材料为主。

2 隧道盖挖法施工技术

2.1 排水措施和植被防护

该隧道项目的左线以单上坡的形式存在，出口部位以单下坡的形式开挖作业，需要重视原地表结构的监控和检查，以随时了解隧道施工的地质条件，为工程质量的提升起到一定的促进作用。因为出口部位的掘进施工属于单向下坡的形式，隧道洞外部的截排水施工属于仰坡开挖的形式，需要在进洞前进行完善处理，边仰坡坡顶在设计中可以利用截水沟、排水沟组合的方式避免自然降水给洞体结构产生严重的冲刷和影响。为了避免突然降雨等不良天气的影响，防止土基受到冲刷的作用而产生严重的危害，应该在现场安装直径在5 cm以内的软管，以提升总体的排水效果。在现场开挖施工的两侧空间位置上，考虑到项目开挖施工环节的地形变化趋势，按照要求设置直径20 mm、长度3.5 m的钢筋锚杆结构，然后应用强度在C20以上的混凝土进行挂网喷射作业，形成强度性能较高的保护层结构。为了避免作业人员受到损害，仰坡平台周边需要设置防落石护栏，以达到安全性的标准。

2.2 开挖、支护边坡、仰坡

洞口边、仰坡部位开始施工前，根据设计方案的要求布置开挖边线，复查后符合工程的技术标准要求，同时将开挖面存在的渣土全部清理干净。开挖施工按照先上部、后下部的要求进行，人员和机械配合施工，不能有垂直作业的情况，并且把开挖出来的渣土运输到施工现场外部。如果开挖环节发现边坡稳定性较差，禁止超挖、欠挖，也不能有其他导致不稳定的因素。从本次隧道项目来看，挖掘机是主要的施工设备，不会使用爆破等扰动较大的开挖作业方式。边仰坡施工环节，按照施工工艺的要求加强防护处理。仰坡土石方结构的施工，首先，需要在洞口下台阶分界线标高以及成洞的位置上，制作成洞口台阶的形式，然后进行喷锚支护施工；其次，进行余下隧道开挖施工，保证核心土预留合理，确保掌子面土结构达到稳定性的标准。开挖作业结束后，因为左侧拱脚承载性能不足250 kPa，所以需要做好拱架底基坑的加固施工，通常会选择换填的方法。

2.3 护拱施工

按照设计方案的标准要求，分析隧道轮廓、二次衬砌、防水层等结构部位的沉降量参数，综合分析后确定使用护拱开挖轮廓线的形式。开挖作业前，需要检测各项结构的数据信息，然后开始断面放点，以保证开挖深度合格，同时保证人员与机械联合作业施工，以分层、分段为主要的施工方式，机械开挖到护拱内轮廓线10～20 cm后撤出，然后再通过人工开挖的方式直到最终完成整体施工。选择使用M30砂浆做好护拱坡面的抹面处理，然后进行拱架支护施工，外模支立结束后及时浇筑作业；对于没有覆盖层的结构部位，需要设置拱架，同时应用纵向钢筋、锚筋等方式进行拱架的固定处理，并且采取挂网锚喷施工。拱脚应该达到支垫结实的要求，且要设置锁脚锚杆在基础部位，同时在拱脚部位进行支架焊接施工；拱脚上缘直接锚固到岩体结构内，确保支撑牢固、稳定。

2.4 套拱施工作业

测量放线人员工作完成后，经过监理人员进行数据审核与控制，符合设计方案才能开挖施工。套拱应用的是C25混凝土施工，尺寸为2 m×0.7 m。套拱的内部需要使用18号的工字钢进行固定处理，并且在孔口的部位上应用直径为20 mm的钢筋进行结构固定处理，每一根钢筋的长度尺寸为75 cm，达到结构稳固性的标准。另外在作业环节中，需要工作人员做好现场的管理工作，减少不安全问题出现。

2.5 护拱管棚施工

管棚的支护施工以无缝钢管为主要的施工材料，沿着拱部结构环形设置，其长度符合设计标准的要求，且环向间距设定为40 cm，仰角为2°，注浆作业施工的压力控制为0.5～1.0 MPa。按照施工工艺标准进行现场施工，各个施工工序和环节都有专人进行质量检查，只有达到质量标准后，才能进行后续的作业施工，以保证整体结构的性能合格。需要注意的是，在进行护拱管棚施工阶段，还需要考虑整体强度问题，要时刻观察管棚的变化情况，一旦出现异常时则需要停止施工。

2.6 回填至护拱顶部

盖挖施工环节，一般都会存在积水或者外部流水侵蚀的影响，为了防止这些问题的发生，可以在现场应用降低边坡高度参数的方式，有效地减少安全隐患，将原先的护拱开挖施工部位进行回填施工。土石回填作业阶段，结合现场的具体情况，选择机械联合人工的方法开展现场施工，以达到安全性的要求。最好不要选择使用大型机械设备进行施工，可以通过轻量级的设备按照两侧对称回填作业。在回填施工全部结束后，逐步完善护拱两侧的排水设施，保证降雨可以引流出去，达到现场安全性的要求。

2.7 分段盖挖土方,接长护拱至仰拱底

在现场选择使用三段法进行施工，按照围岩结构的形式可以选择使用预留核心土的开挖施工方式，先进行A段的开挖施工，从外到内逐步地缓慢进行。台阶法的施工，需要在施工环节隧道的左右两侧设置距离不超出5 m的要求。开挖施工阶段，在外模的位置上应用直径为22 mm的钢筋实施焊接处理，保证护拱的结构形成弧形结构，可以实现模板结构的固定处理，保证结构的强度合格。在前期支护施工环节，需要使用锚杆、钢筋网、工字钢等结构组合形成整体，然后利用混凝土的喷射施工以达到结构整体性的标准。混凝土喷射施工阶段，通过预埋标志钉进行控制，通常来说厚度控制在26 cm左右，应按照自下到上的顺序进行，逐步进行喷射作业。在下台阶部位的开挖施工中，根据上述工艺进行，逐步加长到护拱底部。

2.8 逐段施作业仰拱及回填

正洞和仰拱在施工中，综合分析现场的具体条件，通过机械的方式进行，不能选择使用爆破等扰动较大的方式。下台阶和仰拱开挖作业施工，保证长度符合技术标准，短进尺可以实现早成环封闭。仰拱开挖施工时，会存在较多的浮渣和积水，要做好清理施工；严格控制混凝土浇筑质量，在支护形成整体结构后，才能达到稳定性的标准。现场测量放样的工作也非常的重要，这是挖掘机工作的基础，一次性开挖到规定尺寸，然后做好废渣的清理处理。循环进行仰拱部位的接头凿毛处理，根据设计标准实施仰拱钢筋支护作业，同时预留和边墙衬砌连接筋，经过检查符合要求后，上报监理工程师进行检查，合格后办理现场签证，并且组织混凝土运输车运输，开展现场浇筑作业，焊接锁脚锚杆、系统锚杆等，形成整体结构。

2.9 二次衬砌施工

模板台车应用前，需要做好各项测量工作，定位达到精度的要求；混凝土衬砌施工环节，应该使隧道工作面符合要求；人行道、车行道在衬砌部位上，连接需要达到平滑性的要求；衬砌作业阶段，做好全面的放线控制，保证后续结构的连接达到平顺度的要求，提高整体结构的性能，能够达到衬砌美观性的标准；衬砌环节，预埋件、洞室的位置达到精度的要求；二次衬砌施工环节，通过激光断面仪进行全面的检查，保证质量符合工程要求。

3 结 语

公路隧道洞口盖挖施工很重要，可以消除安全隐患问题，提高施工速度，环保价值也比较高。因此，在后续对于盖挖法施工技术的应用要深入研究，通过优化技术方案技术提升盖挖法施工技术的应用效果，以提升隧道工程项目的建设质量。

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