公路隧道无仰拱段找平层快速施工技术研究

高秉辉

（中铁十二局集团第四工程有限公司，陕西 西安 710021）

隧道施工时，围岩较好段落一般不设仰拱，仅设混凝土找平层，厚度10～15cm，因围岩较好，掘进速度在150～180m/月，找平层按照仰拱施工，每次浇筑12m，7d以后强度达到80%才能通车，严重影响工程进度。巫镇高速鸡心岭隧道出口工区采用分幅施工+优化排水结构，成功解决这一矛盾，从技术上为隧道快速施工提供了保证。

1 工程概况

巫镇高速公路是指银川至百色高速公路（G69）的联络线安来高速公路（G6911）重庆市与陕西省的交接段。起于重庆市巫溪县城，终于陕西省镇坪县城。巫镇高速是G69银川至百色高速公路联络线，是重庆直连陕西的第二条高速公路通道，也是重庆“三环十二射七联线”高速公路网规划之一“联线”（陕西镇坪—重庆巫溪—湖北建始）的北段。项目建成通车后，将连接起G65（包茂高速）、G42（沪蓉高速）、G50（沪渝高速）等多条国家高速公路，构建起渝陕两地新的水陆联运通道，成为西北实现通江达海最便捷的通道。

鸡心岭隧道为平镇高速与巫镇高速的贯通点，采用双向四车道高速公路标准建设，建设工期48个月。隧道全长6186m（K42+540～K48+726）（双洞），出口工区位于陕西省镇坪县境内，承担3488m施工任务，其中Ⅴ级围岩1000m，Ⅳ级围岩2158m，Ⅲ级围岩330m。为寒武系下统石龙洞组灰岩、砂岩及页岩，页岩夹粉砂岩，隧道穿越断层及褶皱等地质灾害区，最大埋深1100m，存在地应力、岩爆风险，受岩层及地下水影响，岩溶发育，存在大量突泥、突水等不良地质现象，受风化及裂隙影响岩石破碎，工况复杂。

2 无仰拱段找平层设计要求

找平层设计情况如图1所示。设计图纸要求纵向盲沟管与圆心相对高差205cm，临时找平层10cm，左侧管进水口、出水口相对高差28cm，坡度-4%；右侧管进水口、出水口相对高差28cm，平均坡度-6.6%，右侧管进水口、出水口相对高差15cm，平均坡度-3.5%。因设计找平层10cm不能满足行车需要，实际浇筑时需调整为20cm，混凝土标号为C20，横向排水管位于垫层以下的需开基底槽，安装后用混凝土包裹排水管。

图1 找平层设计情况（单位：cm）

3 方案比选与优化

方案一：按照仰拱施工组织模式施工找平层，每次浇筑12m，这样组织减少了纵向施工缝，但横向施工缝较多，后期会从施工缝处渗水，存在渗水隐患。同时考虑混凝土强度达到80%才能承受车重，至少需要7d。按此方式组织施工，每月只能施工48m，而掌子面开挖至少每月150m，显然与进度不匹配，此种方式不合适。

方案二：底板纵向分幅施工，如图2所示。第一次浇筑纵向50m长，洞内车辆在另外半幅通行，7d以后强度达到80%以后，车辆在第一次浇筑混凝土面上通行，然后浇筑中心水沟及另外半幅底板混凝土，长度50m。采用这样的组织模式，每月可浇筑200m，但存在两个问题：（1）增加了一条纵向施工缝，但横向施工缝数量减少，后期也会有渗漏水风险；（2）模板需求较多，好处是与掌子面掘进进度相匹配，能够形成流水作业[1]。

图2 底板纵向分幅施工（单位：cm）

两种方案都有一个问题，就是施工缝处存在后期渗漏水隐患，第一种方案是横向施工缝较多，第二种方案是横向施工缝减少，但增加了一条纵向施工缝。另外，在施工组织上，方案一每月只能浇筑48m，方案二每月可浇筑200m，方案二与现场的均衡生产匹配性较高，但是需要相对较多模板。

经过方案及对施工的可操作性的比对，选择方案二为最终方案。同时针对后期施工缝处渗漏水风险，本着“预防为主，防排堵截相结合，因地制宜，综合治理”的原则，在浇筑底板上层结构混凝土时，预埋φ50mm盲管，横向设在横向施工缝处，纵向设在纵向施工缝处，横纵相连并与中心水沟联通，解决后期底板渗漏水隐患。

4 施工步骤及注意事项

4.1 施工面层清理

找平层在基岩面上施工，应将隧底虚碴、杂物、泥浆、积水等清除干净，并用高压风将隧底吹洗干净，超挖部分采用同等级混凝土回填，并进行检查，对不符合标准的隧底重新进行处理，确保基岩面洁净、基础牢固。

4.2 排水管道安装

按照施工图设计要求，找平层内须安装横向排水管，采用φ100mm波纹管将二衬与中心水沟联通，纵向间距10m一处，现场安装时，一定要注意波纹管的横向坡度，严禁反坡排水。浇筑混凝土前，要固定好波纹管防止其在浇筑混凝土时移位，在模板上割孔，将盲管伸出来。由于波纹管刚度较低，波纹管内需安装内衬管，防止浇筑混凝土时将波纹管挤压变形。

4.3 模板安装

找平层端模和侧模采用10cm槽钢，模板安装必须成直线，横平竖直，并在模板上明确标记出混凝土施工标高线，按线浇筑混凝土和提浆抹面。

中心水沟模板采用定型钢模板，安装前须进行打磨清洗并涂刷涂膜剂，安装要求拼装严密、无错台，模板螺栓全部按孔位安装并拧紧。整个施工段模板安装验收合格后进行混凝土浇筑。

由于找平层设计为2%的横坡，施工过程中标高的控制尤为重要。为准确地做出横坡，每个断面设置2个标高控制点，同时要求隧道纵向直线段10m、曲线段5m间距设置一个控制断面。

4.4 混凝土浇筑

找平层混凝土浇筑每次施工长度为50m，厚度10cm，浇筑混凝土塌落度不宜过大，控制在16～18cm，严禁现场作业班组私自给混凝土加水。若出现混凝土塌落度不满足施工要求的情况，及时通知现场试验员现场采用外加剂进行调配和搅拌，或者直接要求退回拌合站重拌。浇筑过程中采用振捣梁进行振捣，由于混凝土仅10cm厚，振捣时间不宜过长。

4.5 混凝土抹面与养护

混凝土浇筑和振捣完成后，首先采用木抹子对混凝土表面进行第一次抹面，本次抹面将混凝土表面进行初步抹平，然后在初平后的混凝土表面，采用铁抹子收面，混凝土在初凝之后、终凝之前再用铁抹子收光。

混凝土施工完成后，定时对混凝土面进行洒水养护，始终保持混凝土表面湿润。混凝土设计强度达到设计强度的80%之前严禁在混凝土面上行车。

4.6 施工质量验收

找平层浇筑完成后，对另外半幅进行放样的同时对上一施工段混凝土标高进行全面复核验收。混凝土强度、厚度达到设计要求，一次性验收合格。

4.7 施工要求及措施

横向盲沟管与纵向盲沟管要采用三通连接，坚决不允许靠着支护边墙弯曲后随意摆放。横向盲沟管要穿透临时边墙（仰拱边墙部位），模板需要提前开孔。混凝土浇筑前，对盲沟管要采用架设支架定位，保证盲沟管在回填混凝土施工中不移位。所有接头密封到位，严防堵塞。所有加宽带、横洞等特殊地段设计，各分部理解图纸后，自行交底。

坤二少爷冷着脸说：“不敢恭维，血光之灾吧！”又一笑，“过路之人，随便说说，老爷就当没听见罢——我真的要走了！”

4.8 安全注意事项

（1）施工中配备专职安全员，负责作业安全及指挥交通。

（2）洞内运输车辆限速行驶：作业地段正常时＜10km/h，会车时时速＜5km；成洞地段行驶时速＜20km，会车时时速＜10km。

（3）在衬砌台车（或作业台架）作业地段应设置“慢行”标志，台车（台架）两端设置红色显示灯。

（4）洞内车辆行驶应遵守下列规定：①严禁超车。会车时空车让重车，重车减速行驶，两车厢间距离≥0.5m。②同向行驶，前后两车间距离至少为20m，洞内能见度差时，应加大间距。③洞内车辆相遇或发现有行人时，应关闭大灯，改用小光灯或近光灯。④车辆启动前应瞭望或鸣笛，进出隧道口时应鸣笛。⑤洞内车辆倒车必须开灯、鸣笛或专人指挥。⑥车辆在使用前应详细检查，不得带病行驶。

5 环保要求

隧道混凝土施工过程中，容易造成对环境的污染。为保证自然环境，应减少甚至避免施工环境的破坏，并加大在环境保护方面的投入，真正将各项环保措施落实到位。

（1）应对混凝土在搅拌、运输、浇筑环节制定相应环境保护措施，尽量避免水泥与外界的直接接触。混凝土搅拌站应远离生活区，并对其周围进行封闭，对附近经常进行洒水降尘。

（2）生产中的废弃物及时处理，运到当地环保部门指定的地点弃置。按环保部门要求集中处理生产及生活中产生的污水及废水。

（3）现场施工人员需穿戴反光背心，佩戴防护用具，焊工佩戴护目镜。

6 结语

对于洞内无仰拱段落的底板施工，虽然选择方案二看似增加了成本，但是在隧道施工的整体协调性上，效果显著。首先，方案二与掌子面的掘进速度匹配性较高；其次，提前施工好底板，为二衬施工提供场地并创造条件，同时浇筑二衬后，在二衬及底板之间留下一个临时水沟，后期有剩余尾料时不用立模可直接浇筑水沟底，转化浪费的混凝土，节省费用。另外，采用方案二后，开挖每月保证150m，底板每月200m，二衬采用12m台车，每月可浇筑180m，实现了流水施工，均衡生产。