市政隧道工程施工技术探讨

孙涵生

（南平市市政工程有限公司）

市政隧道工程施工技术探讨

孙涵生

（南平市市政工程有限公司）

随着经济的发展和改革的不断深入，我国城市化水平也不断扩大和提高，而市政工程建设与城市化的发展始终是紧密相连的。当前，伴随着城市人口密集的增加和满足我国可持续发展的需要，如何提高市政工程建设水平已成为了当前重要的难题。市政隧道工程项目是市政工程的重点项目，因为具有工程地质条件复杂、施工难度大、不可预见因素多以及施工风险多等特点，成为了市政工程建设项目中的重点，也是难点。本文结合笔者在南平市狮子山隧道工程施工中的实际工作经验，对隧道工程的施工技术的要点进行了深入的探讨，希望为以后的市政隧道工程施工，起到帮助和借鉴的作用。

市政工程；狮子山隧道；施工技术；探讨

1　隧道工程概况

狮子山隧道位于南平市浦南高速南平城区连接线道路的中段，隧道东起湖尾村，在大家厂村东北侧山体出洞。隧道区地形总体趋势为中间高、两端低，所穿山脊最高高程约为260m，湖尾村侧地面高程在112.3～143.2m之间，大家厂村侧地面高程为125.0～95.4m之间。隧道单洞长分别是左线1069m，右线1042m。场地覆盖层主要有人工填土、第四系冲洪积层及残坡积层，下伏基岩为燕山早期第三次黑云母花岗岩。

隧道所处地区为亚热带季风气候区，温暖潮湿，雨量充沛，降雨在年内可分为四个时期：3～4月的春雨期，5～6月的梅雨期，7～9月的台风雨期及10～次年2月的少雨期。所在地区的地质构造主要为小规模的断裂及破碎带，未发现有大的断层破碎带存在，以近南北向和北东向为主，伴随有北北西和北西西向的共轭结构面，该地区地质构造为相对稳定区。

2　隧道工程新技术的采用和施工流程

2.1新技术的采用

隧道工程是地下工程，具有隐蔽性、复杂性的特征。目前地质勘察手段很难完全、准确的判断出隧道所经区域的工程地质、水文地质情况，因此，施工时在地质调查等综合判断的基础上，需要时应采用超前地质预报等手段，清楚地了解开挖掌子面前方的地质情况，保证施工安全。隧道在施工期间，可采用TSP203超前探测系统、GPR（探地雷达）和超前地质水平钻孔等综合超前地质预报手段，对工作面前方围岩、工程地质和水文地质情况进行比较准确、全面、系统的探测和判断，确定不良地质体的位置和危害程度，结合监控量测的数据，及时调整支护参数，提出施工措施和建议，确保工程施工顺利进行。

2.2施工流程

该隧道工程总体施工顺序为：施工前准备→进出口明挖→洞外临时排水系统及支护→超前管棚或小导管支护→洞挖→初期支护→铺设排水盲管、防水板→模筑二次衬砌→管沟、人行道、检修道施作→路基、路面施工→管理房、配电房施工→隧道附属设施施工→洞内装潢和洞门结构的装潢。

3　隧道工程施工技术要点分析

3.1隧道开挖要点

在隧道开挖过程中，建议Ⅱ级围岩采用全断面开挖法施工，Ⅲ级围岩采用台阶开挖法施工，Ⅳ级围岩采用台阶分部（留核心土）开挖法施工。并应坚持“短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则，采用机械开挖和人工配合进行施工。在施工中应注意以下几点：

（1）在洞口开挖前，应及早清理洞顶坡面，并做好地表水引排工作。应及早施工，尽量避免冬期和雨季施工，在低洼处施工时应随时对洞口的边仰坡进行监测，有失稳迹象需及时采取措施。

（2）开挖时按照设计要求从上至下开挖边仰坡，并及时按照设计要求进行边仰坡的防护加固。

（3）边仰坡连接处采用圆弧顺接法进行开挖，洞口段挡墙和路堑挡墙需使用墙面顺坡连接，在挡墙处设置φ80的泄水孔，保证墙后渗水的顺利排除。

（4）边仰坡使用水泥砂浆片石网格进行支护，防止因隧道施工所导致的环境恶化以及边仰坡遇水冲坍塌影响到结构和行车的安全。在边仰坡的开挖施工中，应尽量减少开挖范围，以保护地表植被和周边环境。

（5）采用台阶法等方法进行施工时，下部断面的落底和封闭应在上部断面初期支护基本稳定后进行。

3.2隧道防排水要点

隧道防排水可分为隧道外防排水和隧道内防排水。

（1）隧道外防排水

主要方法为在隧道施工和运营期的洞口处修建路侧排水沟和边、仰坡截水沟。在具体施工时，应注意在暗洞口开挖坡线外约6m处设0.5×0.5梯形截水沟，以截留坡面水，并向两侧排放；在洞口开挖坡面上，根据需要打排水孔。

（2）隧道内防排水

隧道内防排水应按照“以防为主，排堵结合”的原则进行防排水设计施工。具体施工中应注意以下几点：

设置随机排水孔和纵横向软式透水管沟作为排水通道，并在初期支护和二次衬砌过程之间，挂设点复合式复合防水板以隔水；对开挖过程中的出水点和潜在的出水点，均应打出φ36的随机排水孔，L=1.5m左右，接至环向盲沟之中，再排至排水沟；在喷层后面每隔3～5m铺设φ50的强速型软式透水管作为环向盲沟，在侧墙脚设φ100纵向软式透水管，并设φ50 PVC横向排水管，将围岩渗水排入路边排水沟，φ50 PVC横向排水管的间距应为5m；未设仰拱路段，按每隔8m设横向的地下盲沟，以排除路面下岩层渗水；在明洞结构外表面刷防水涂料，在沉降缝和施工缝中设外贴式止水带、中埋式止水带、止水条；在行车道的两侧设排水沟，以汇集围岩渗水、路面底积水和路面水，并最终纳入到洞外的排水明渠中。

3.3隧道支护要点

（1）锚杆支护施工要点

锚杆操作的位置应使用红漆进行标识；所有锚杆都应安装垫板，当锚杆不垂直岩面时，可使用垫片进行调整，锚杆安装后外露的长度不得超过10cm；对中空锚杆的注浆，监管人员应在旁监督记录，严禁出现不注浆的行为；为确保锚杆的施工质量，应对拱部的锚杆采用专业的锚杆机进行施工操作，锚杆机的性能应满足硬岩条件下的钻孔要求。

（2）喷射混凝土支护施工要点

每次喷射的厚度应按照喷射部位和设计厚度决定，初次喷射的厚度不应小于4cm；喷射作业应分片、分段的由下而上进行，每一段的长度最好不要超过6m；喷混凝土应均匀密实，且表面光亮平顺，没有流淌和干斑现象，对不平顺处应进行补喷，可使用直尺检查表面的平整度；喷头距离岩面的距离以0.6～1.2m为佳，并保持与受喷面垂直。

（3）超前小导管注浆支护施工要点

超前小导管支护所使用的钢管以及各种材料的规格和型号都必须满足设计要求；注浆之前，应对开挖面5m范围左右的坑道喷射厚度为5～10cm的混凝土，以防止在注浆时，出现跑浆的现象；注浆结束的标准是以终压控制为主，并对注浆量进行校正，通常情况当注浆压力位0.7～1.0MPa，并持续15min即可停止。

（4）钢筋网支护施工要点

钢筋网在岩面喷射一层混凝土以后随着受喷面的起伏进行铺设，与受喷面的间隙应控制在20～30mm之间；钢筋网应与锚杆或其它固定装置连接牢固，保证其在喷射混凝土时，不得发生晃动；使用双层钢筋网时，第二层的钢筋网应在第一层钢筋网被喷射混凝土覆盖后铺设。

（5）钢拱架支护施工要点

钢拱架的制作可在施工现场完成，按照1：1的胎模冷弯制成；钢拱架在初喷混凝土后进行安装，并与围岩紧密贴合；拱架接头应使用机械钻孔，孔口采用砂轮机清除掉钢渣和毛刺，严禁使用气割冲孔；钢架立起以后，可根据水平线和中线为其校正位置，并使用定位筋固定；钢架应严格按照设计要求进行架设，间距必须符合标准，拱架安装的位置需使用红漆标注，并编号。

3.4二次衬砌要点

（1）二次衬砌施工要点

隧道洞口段二衬必须及时施工，当掘进超过50m时，必须停止开挖进行二衬施工，同时洞身段二衬和掌子面的距离不得超过200m；二衬作业面距铺底作业面距离不能少于100m，距离矮边墙的作业面距离不得少于60m，以保证二衬施工的进度；为保证衬砌工程质量，隧道的二衬施工必须使用全断面模板台车和泵送进行作业；二衬拆模前后都需进行混凝土养护，通常洞口100m处养护期不能少于14d，洞身部分的养护时间不能少于7d，对已经贯通的隧道二衬养护期也不得少于14d。

（2）仰拱和铺底施工要点

仰拱开挖应严格遵守预定的开挖方案进行，仰拱钢的支撑数量必须符合设计要求，并与边墙拱架的牛腿进行认真连接；仰拱二衬钢筋的绑扎必须要保证每层钢筋的间距和双层钢筋的层距符合设计要求，层距的定位通常由焊接钢筋进行确定；仰拱顶上的铺底和填充层应在二衬施工之前就完成，以利于衬砌台车模筑混凝土施工，掌子面与铺底的距离不要超过50m。

4　总结

南平狮子山隧道始建于2007年11月，在隧道顺利竣工后，加强了南平中心城市主干路之间的联系，并完善了区域路网的功能，还同时拉动了附近城乡土地利用与开发，促进了南平中心城区经济的发展。通过狮子山隧道施工建设，大量累计了市政隧道工程的施工经验，并通过对施工中所遇到的施工技术要点的探讨和研究，为今后相似类型的隧道工程建设打下坚实的基础。

[1]赵国锋.云中山隧道工程施工技术探讨[J].山西建筑，2011（1）.

[2]李勇军.武汉长江隧道工程施工技术[J].隧道建设，2008（3）.

[3]周松.上海西藏路电力隧道工程施工技术[J].城市道桥与防洪，2006（1）.

[4]张在明.地下水与建筑基础工程[M].北京：中国建筑工业出版社，2001.

U455.43

A

1673-0038（2015）14-0209-02

2015-3-16

孙涵生（1970-），男，工程师，本科，主要从事市政及房建施工工作。