摘要：随着经济的发展，我国公路的建设取得巨大的发展，较多的公路地形建设复杂、部分连拱隧道还穿越山区。而连拱隧道的线形较好、并且占地少，适合在山岭或者是重丘地区修建，与此同时，由于连拱隧道的结构、形式比较复杂、施工的工序也繁琐，因此，做好公路连拱隧道的施工技术，对于我国公路的建设事业具有重要的作用。基于此，本文对公路隧道工程连拱隧道施工技术进行分析探讨。
关键词：公路隧道工程；连拱隧道；施工技术
1连拱隧道的发展及特点
连拱隧道具有浅埋、偏压、围岩条件复杂、大断面、大跨度、低扁平率的特点。连拱隧道与单洞隧道的最大区别在于设置中墙结构，这也是连拱隧道成功与否的关键所在。中墙在施工中既要作上、下行隧道初期支护的共同受力点，同时也是上、下行二次衬砌的共同连接处，因此，目前的施工方法基本上是设置中导洞并超前开挖，然后先期浇筑中墙结构，以便于后期的支护结构有支撑点，并承受部分围岩荷载。一般当中导洞和中墙混凝土施工结束后，对于正洞的开挖则借鉴大跨度隧道的开挖施工方法，不同的是施工爆破时需严格控制爆破参数，以减少对中墙以及己建支护和衬砌的影响。
对于连拱隧道问题，国内外进行了多方面的探讨，但相比目前，以往的研究类型相对繁多，研究得还不够充分和深入，我国连拱隧道主要采用三导洞施工法，中隔墙在中导洞中的位置有居中和偏于一侧两种；此外在公路隧道修建中还有分片式施工方法和城市铁路特殊中导洞施工方法等其他施工方法。
2公路隧道工程连拱隧道施工方法及要点
2.1开挖施工
根据围岩情况的不同，目前双连拱隧道开挖施工主要有中导洞与三导洞两种施工方法。
2.1.1中导洞施工法
中导洞施工法就是首先在隧道的中隔墙处贯通一条小断面导洞，并施工中隔墙，然后再开挖上下行线正洞的施工方法。其施工步骤为：中导洞开挖及初期支护施工；中隔墙混泥土施工；正洞拱部开挖及初期支护施工；正洞下部开挖两侧开槽及初期支护；中间部分开挖。
根据隧道进出口地形条件及施工场地的实际情况，中导洞开挖可以从隧道两端同时施工，在隧道中间贯通，也可以从隧道一端开始施工，在另一端贯通。根据地质条件的不同，中导洞开挖分全断面和短台阶两种施工方法，在围岩整体性较好、节理不发育的地段采用全断面法开挖中导洞可以加快施工进度；在围岩破碎、节理发育以及洞口地段，采用短台阶法开挖中导洞可以保证施工安全。无论采用哪一种开挖方法，均采用光面爆破技术，尽量减小中导洞爆破对两侧正洞围岩的扰动。每循环进尺一般要控制在1m以下，围岩较好的情况下最多也不能超过1.5m。支护要紧跟开挖面，不允许围岩暴露时间太长。杜绝塌方，因为中导洞即使有小面积的塌方也会给正洞开挖带来很大的影响。
中隔墙的施工顺序与中导洞开挖的顺序刚好相反，根据现场情况可从隧道中间向两端施工，也可以从隧道一端向另一端施工。如一座隧道只设一个混凝土拌和站，一般采用从远离拌和站的一端向靠近拌和站的一端施工的顺序，但在工期较紧的情况下也可以创造施工条件从隧道中间向两端同时施工。
下部开挖要先在边墙处开槽，将拱部初期支护接下来后再开挖中间部分。边墙开挖除采用光面爆破外还要注意进尺不能太大，最多开挖出两榀钢支撑位置就尽快施作初期支护，封闭围岩，防止因拱部支护长时间悬空而造成坍塌。
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2.1.2三导洞施工法
三导洞施工法是除在中隔墙处开挖一导洞外在上下行隧道两侧分别开挖一条侧导洞，在中墙与边墙施工完后再开挖上下行线正洞。其施工步骤为：中、侧导洞开挖及初期支护施工；中隔墙、边墙混凝土施工；正洞拱部开挖及初期支护施工；正洞下部开挖施工。
侧导洞的施工方法与中导洞相似，三导洞施工完后正洞开挖还分上下台阶进行，但初期支护的施工顺序与中导洞法不同，属先墙后拱而不是先拱后墙，因侧导洞开挖过程中正洞边墙初期支护已施作。正洞上下台阶开挖爆破设计时均要考虑尽量减小对中隔墙及侧墙的影响，特别是下部开挖时不能认为初期支护已全部施工完而随意增加药量、加大进尺，造成已施作的初期支护垮坍。
从以上两种施工方法的施工过程可以看出，中导洞施工法具有工序简单、临时支护量及拆除量小、工期短、成本低的优点，但在地质条件复杂、围岩破碎地段不利于安全施工；而三导洞施工具有正洞支护闭合早、施工安全的优点，但工序复杂、工期长、成本高。两种施工方法要根据隧道实际地质情况灵活运用，在地质条件复杂、围岩破碎、节理发育、涌水量大的隧道以及洞口浅埋偏压、围岩软弱段一般采用三导洞法施工，而在围岩条件较好的地段一般采用中导洞法施工。
2.2支护施工方法
2.2.1型钢拱架支护施工方法
钢架加工：按照设计尺寸在平整的场地上放出1：1大样，把整榀钢架根据不同的开挖方法分成不同的单元，焊好连接法兰，法兰的焊接准确周正，孔眼对应，法兰位置必须避开拱顶。使用前将各单元编号预拼，无侧弯、扭曲、错台等缺陷，方可使用。钢架架立：首先要测量准确，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。如基底松软时设置垫板，防止支撑受力下沉，必要时用混凝土加固基底。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。锁脚锚杆尾部设置90°弯钩，增大锚杆与拱架的焊接长度。锚杆打设，锚杆方向以垂直于岩面为主；拱顶部分适当调整方向，垂直于节理裂隙面，起到锚杆的悬吊及挤压加固作用以改善受力状态。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φ22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。此法抗扭性好，利于整体性和稳定性的提高。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。
2.2.2中空注浆锚杆施工方法
中空锚杆由锚杆杆体、钢筋混凝土用钢筋、连接套、垫板、螺母、排气管、止浆塞和锚头等组成。锚杆必须设置垫板，施工时锚杆垫板必须与围岩密贴，锚杆尽量垂直与岩石层面和节理裂隙面施工。用凿岩机凿孔并清孔，将组合好的杆体插入锚孔的同时，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2.5mm，并掺0.5%～1.0%FDN早强减水剂，5%氧化镁膨胀剂。砂浆配合比为1：1，水灰比0.35～0.45。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。
结束语：
综上所述，公路的连拱隧道施工采用的是中隔墙的分段施工方式，在建设的同时，还应不断对中隔墙的施工技术进行优化。同时也应做好隧道的施工安全措施，及时掌握工程施工的进度，提高我国的公路连拱的隧道技术，进一步推动我国隧道施工技术取得更大发展。
参考文献：
[1]对连拱隧道施工技术的探讨[J].占俊城.中华民居（下旬刊）.2013（08）
[2]公路连拱短隧道施工技术的探讨[J].胡勇.价值工程.2014（26）
论文作者:高云蛟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期
论文发表时间:2019/6/20
标签：隧道论文; 围岩论文; 钢架论文; 锚杆论文; 隔墙论文; 方法论文; 初期论文; 《基层建设》2019年第9期论文;