明挖下穿隧道横穿既有道路施工技术研究

苏怀见

（山东高速舜通路桥工程有限公司，山东 潍坊 262100）

0 引言

在现在的明挖下穿隧道工程中，施工技术占据着首要位置，它对于整个施工都有着很大的影响。施工技术坚实可靠，建造出来的隧道就能有一定的保障，可以将缓解地面上交通的作用完美发挥，但是如果建造出的隧道质量上存在问题，就不只是不能疏导交通，甚至还有可能将交通变得更加的拥堵。所以在进行隧道施工时，要注重提高施工的质量，应用坚实可靠的施工技术，保证施工的安全性与可实用性。

1 明挖下穿隧道

明挖下穿隧道相对之前的地下隧道挖掘来说，施工更为简单，安全性也得到了提高，使整个施工的成本被降低，所以在现在的地下隧道挖掘中被广泛运用。但是这种挖掘也存在着一定的弊端，第一是对周边建筑的影响，严重的甚至会造成建筑物坍塌；第二是地下环境复杂，各种管道陈列，施工的难度增大。随着社会的持续进步，施工技术也得到了进一步的更新，这些困难因素对施工的影响就有了一定的减轻，促进了明挖下穿隧道的顺利施行。

2 明挖下穿隧道横穿既有道路施工的准备工作

在进行隧道的挖掘施工前，需要将前期的准备工作进行完善，使施工的过程更加的方便，也更加的快捷。在进行准备工作的完善时，主要是分为五个方面进行的，通过施工前准备工作的完善，促使隧道施工的推进。

2.1 施工现场的勘察

在进行现场的施工之前，需要工作人员前往施工现场进行现场环境的勘查，对于施工现场的实际情况进行充分的了解，如施工现场的土质情况、气候转变、温度变化、地质特点等，为现场的施工提供基础性的力量支撑。通过对施工现场环境的勘查，可以在进行施工的具体方案制定的时候保证方案的可实行性，同时也对施工图纸的设计产生一定的帮助，促使图纸的设计更加贴近事实情况。

2.2 周围情况的调查

在进行实际的施工前，除要进行施工现场环境的勘查外，也要进行施工现场周围情况的调查，促使施工过程中能够将所有的影响因素考虑在内[1]。首先是要进行周围水源的调查，确保施工过程中的水源支持；其次要进行周围的电力分布情况的调查，既能为施工提供电力支持，也能防止施工过程中出现电力损坏的情况；最后是进行农田分布情况的调查，防止施工过程中出现影响农田正常生长的因素，减小施工过程的不利影响。

2.3 施工技术的考量

在施工前需要对施工的技术进行全方面的考量，既要促进施工的进程，也要保证施工的质量。在进行施工技术的选择时，需要对施工的现场情况进行充分的分析，确保施工技术适用于施工现场的环境。对于施工技术来讲，既要考量相关技术的选择，也要针对涉及的施工机具的选择，促使隧道的施工能够在施工机具以及施工技术的推动下得到完善与强化。通过施工技术的正确选择，既能减小人力、财力的消耗，也能在很大的程度上提升施工的效率。

2.4 施工材料的确定

对于隧道的施工来讲，施工材料占据着较大的作用，不仅对于施工的进程有着重要的作用，也影响着施工的质量情况。在进行施工材料的选择时，不仅要进行资金上的控制，也要进行质量上的控制，促使施工的材料在质量上有着足够的保证。在进行施工材料的采买时，需要检查材料厂家的相关证书，确保材料的安全性，同时也要将施工材料的数量进行确定，确保材料的数量能够支撑整个施工的进展，防止施工过程中出现材料缺失的现象。

2.5 施工图纸的设计

对于整体的施工来讲，施工的图纸属于基础性的力量支撑，不仅能够促使工作人员的顺利施工，也能对施工的进程产生一定的影响[2]。在进行施工图纸的设计时，需要将施工现场的具体情况考虑在内，同时也要将施工过程中可能会出现的影响因素进行全方面的考量。在进行施工图纸设计的时候，也需要将相关的应急措施进行制定，促使施工过程中出现突发性的故障时，能够及时的进行解决，保证整体施工的进程不受干扰。

3 明挖下穿隧道横穿既有道路的施工技术

3.1 基坑的施工流程

基坑指的是在隧道施工前预先挖掘出的空间，属于一种临时性的工程，主要的作用是进行定点定位，确定施工的位置。

3.1.1 基坑围护

当基坑的体积较大时，如面积处于1000m2以上，高度在10m 以上时，施工中的混凝土板桩和搅拌桩就会受到周围的水土产生的压力，所以在进行施工的时候要采取合理的方式，像使用地下连续墙作为基坑施工的保护结构，这种结构能使周围的噪音降低，产生的振动减小，而且这种结构比较坚固，在施工时减小了对周边建筑的影响，还具有一定的防水性能，在一定程度上保证了施工的安全进行。

3.1.2 基底加固

现在对于基底的加固方法主要是水泥搅拌桩和分层浇筑，这两种操作方法可以将基底上涌的情况予以改善，还能将基底的土壤进行稳定，对土体的侧压产生一定的帮助[3]。水泥搅拌桩的时间较长，对于基坑内部的土壤就会有一定的影响，容易造成纵坡以及基坑的稳定性减弱的现象出现；而分层浇筑的时间偏短，对基坑内部土壤的影响较小，在施工时的直径偏小。而现在使用双液浆进行土壤的加固后，使基坑内部的土壤快速凝结，为之后的挖掘创造了好的条件。

3.1.3 挖掘基坑

在挖掘基坑的时候可能会遇到一些障碍物或是建筑，在这种情况下就要采取分层开挖的方法，在进行每一层挖掘的时候都要注意安装支撑工作的进行，保证每一层的挖掘都符合规定的标准，保证挖掘的顺利开展。

3.1.4 基坑结构

对于基坑的支撑结构上，现在经常使用的方法分为两种，分别是现浇钢筋混凝土以及组合钢管技术，在一定程度上可以保证基坑的稳定性，为之后的挖掘提供基本的保障。

3.1.5 悬吊管线

在进行下穿隧道施工的过程中，悬吊管线属于一个较为重要的环节，主要是通过主梁上的操作进行管线的悬吊。在进行悬吊管线的时候，需要对管线的规格尺寸进行严格的考量，在正常情况下，选择的管线规格是直径为800mm 的球墨水管以及直径为300mm的煤气钢管，正确的管线规格选择，不仅能使管线悬吊的操作更加的轻松，也能使悬吊管线的操作质量得到很大程度的保证[4]。

在管线悬吊的过程中，需要先采用槽钢进行架梁的拼接，然后是针对架梁的具体结构进行相关数值的计算，能够计算出架梁的承重范围以及承重效果。在进行架梁的加工时，主要是采用C30 的钢筋混凝土固定架梁的基座位置，然后将架梁放置在基坑的冠梁上面。在进行这些操作的时候，需要将一些突发性的事故考虑在内，像基坑围栏变形、钢板支撑力薄弱等情况，因此在进行支座的安装时，应该将支座的一边设置成移动形态的，另一端设置成固定形态的，既能将出现的问题进行解决，也能根据实际情况进行灵活的调整。在架梁组装结束后，就可以进行管线的悬吊，然后进行定期的数值检测，既要查看架梁的承重情况，也要关注管线的变化情况。

3.1.6 基坑堵头支护

在进行基坑堵头的支护时，需要先进行施工现场的地质勘查，然后再根据地质情况进行相应的基坑堵头支护操作。在进行堵头支护的时候，受到支护结构的影响，采用的施工方式是“SMW 工法桩+内支撑体系”。在施工的时候，使用的工法桩的直径是85cm，工法桩之间的距离是25cm 左右，中间穿插着一定型号的H 型钢，工法桩在地基里面的插入深度也是要进行控制的，桩头的深度是控制在9m 左右。在进行基坑的开挖之后，需要通过一些支撑措施来维持基坑的稳定性，一般采用的都是四道斜支撑的支撑体系进行维持的。

（1）SMW 工法桩的施工

这种施工方式主要是适用于堵头桩的施工，在施工的过程中需要按照施工的不同区段进行分区施工，其中对于搅拌桩的施工则是采用两搅两喷的施工方法进行的[4]。在进行搅拌的时候，需要借用专业的搅拌机器进行施工，一般是采用搅拌头钻机进行施工，通过机器的作用，使水泥变成固化剂。在进行桩顶的施工时，主要是通过空搅的方式进行的，在搅拌的时候可以适当地进行搅拌速度的提升，促使搅拌的效果得到明显的增强。在进行搅拌的时候，需要针对搅拌进行多方面内容的控制，像搅拌的转速、搅拌的桩径、泥浆的配比、水泥的用量等。

（2）堵头支护的体系

对于堵头来讲，采用的支撑体系是“混凝土+钢管+换撑”，体系中的钢管支撑主要是采用两根钢管进行的，在正常情况下选择的钢管尺寸是700mm×300mm×13mm，为堵头的稳定建立外围的支撑。在进行堵头支撑的过程中，主要是从上往下进行支撑体系的完善，促使层次性的支撑体系得以稳固。在支撑体系的作用下，浇筑成的混凝土的强度达到了标准的程度，就可以进行支撑体系的拆除。在进行支撑体系的拆除时，是按照体系的建立流程进行的，按照不同的力度以及层级进行支撑体系的拆除。在拆除的过程中，需要根据拆除现场的具体情况进行不同拆除方法的控制，确保支撑体系的拆除不会影响到堵头的正常施工。

3.2 模板的工程建设

为了保障基坑的稳定性，一般使用的模板是1.5cm 厚的，在隧道中进行模板与墙体的隔离只需要一道工序就可以。在进行模板的支建时，墙体与模板需要开出同样的洞孔，模板支架需要一定的耐受力，能够将混凝土的重量以及周边土层的压力，还有施工中的各种压力都承载起来，所以在进行模板的选择时，要对材料的厚度、坚固程度进行细致把控、精准计算。隧道内部要将支架进行固定，在模板和墙体上设有相应的固定结构，保证在整个施工过程中模板可以发挥出支撑作用。除了这些外，对于墙体外部被螺丝穿透的地方要进行处理，将突出部分进行清除，再将清除过的地方进行二次加固，保证墙体的稳定性。

3.3 大块混凝土施工

在明挖隧道的施工中，由于混凝土体积庞大，在高温的情况下容易碎裂，影响着隧道的质量与结构，所以在进行施工时要注意对混凝土进行质量把控以及相应的养护。

3.3.1 养护

混凝土在进行各种加工后要注意对生成物进行及时的养护，确保混凝土保持住自己的特性，将混凝土碎裂的现象给予消除，并将混凝土的质量控制在要求的范围之内。对混凝土进行养护主要指的就是对混凝土进行保温和降温，将混凝土开裂的现象进行最大程度的控制。

3.3.2 浇筑

混凝土浇筑过程重点是防止混凝土出现裂缝，在进行施工的时候常用的方法主要是全面分层浇筑、分段浇筑，除这两种浇筑方法之外，还有斜面的分层浇筑，通过这些浇筑的措施，争取保证混凝土的稳定性。

3.3.3 用料

第一，对于混凝土的用料配比方面，现场施工中常用的方法是减少水的使用，保证混凝土的硬度；第二，在水泥的使用上尽量减少低水热化的水泥；第三，在混凝土搅拌中加入外加剂时要将用量把控好，合理化使用；第四，对混凝土的分块分缝上面要注意其的合理有效的运用；第五，对混凝土的表面要进行绝热处理等。通过这些方法来保证混凝土的实用性，在减少水泥的用量时，要注意其他材料的用量，采用合理化的混凝土配比。

4 明挖下穿隧道横穿既有道路的措施

4.1 施工材料的要求

在进行隧道挖掘的时候，需要针对施工过程中用到的材料进行全方面的控制与检查，如材料的质量、标准、配比程度等。施工材料主要指的是混凝土，因此在进行材料的控制时，需要对混凝土进行全方位的控制。首先是要进行混凝土质量的控制，确保混凝土的质量是处于达标的状态，能够促使隧道施工的质量得到保证；其次是混凝土的配比程度，不仅需要对配比的比例进行严格的控制，也需要针对配比材料进行控制，像水泥、砂子等；最后是进行温度的控制，防止在温度变化的影响下导致施工材料的质量受到影响。

4.2 浇筑振捣的措施

在进行混凝土的浇筑时，首先是要对浇筑方法进行控制，一般采用的浇筑方法是分层浇筑，通过浇筑层面的拓展，使浇筑材料的热量能够快速的消散，减小了施工材料出现质量变化的情况，并对浇筑方案进行控制，确保浇筑方案的可实行性。在进行混凝土的振捣时，需要针对振捣过程中涉及的流程以及相关的器械进行控制，第一是进行施工机器的控制，确保机器的实用性；第二是进行施工流程的控制，需要进行施工重点的控制，确保施工过程中的质量情况。

4.3 混凝土的养护措施

在混凝土的施工结束之后，需要针对混凝土进行相应的养护措施，防止混凝土由于温度的变化造成质量发生变化。在进行混凝土的养护时，需要先进行养护环境的控制，主要是进行温度以及湿度的控制，确保混凝土的养护空间处于一种合适的状态中。然后在进行混凝土建模的拆除时，也是要进行全方位的养护，主要是进行拆除方法的控制，既要将混凝土的建模进行安全的拆除，也要防止在拆除的过程中出现施工工程的损坏。

5 结语

明挖下穿隧道属于地下施工，环境复杂，受到很多因素影响，所以在施工的时候要注意周边环境影响，制定出合理的施工方案，采用坚实可靠的施工技术，做好隧道与地上道路之间的连接性工作，保证隧道的顺利建成。