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【摘 要】在公路工程中，由于受空间限制，隧道工程一直都是施工中的一个重点和难点。本文针对某高速公路隧道的实际情况，详细论述了该隧道的施工工艺和方法，以抛砖引玉，引起共鸣。
【关键词】公路隧道；施工工艺；方法
1 工程概况
某高速公路隧道全长13.8km，通过剥蚀低中山区、河谷阶地、河流峡谷区等地貌单元，大部分穿行山前缓坡，地形起伏大，多数山坡基岩裸露，山地覆盖新黄土或风积沙，沟谷发育多呈"V"型或"U"型，下切较深，沟壁陡峭，河道弯曲，水流湍急。
沿线所处区域蒸发量远大于降水量，为贫水地区，地下水量一般不大且埋藏较深，局部地段有泉水出露。按其赋存条件可分基岩裂隙水、第四系孔隙潜水。地下水主要靠大气降水补给，局部受地表水补给。其排泄路径主要为蒸发。地下水及地表水对普通混凝土不具侵蚀性。
2 该隧道施工工艺及方法
由于隧道为单线设计，洞身Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩采用短台阶法开挖，Ⅲ级围岩采用全断面法施工。
洞内因隧道断面宽度较小，出碴自卸汽车、运料车和其他施工机械在洞内的错车较困难，在设计的避车洞位置扩挖一部分（尺寸满足错车需要），在施工期间兼作会车或倒车洞；施工中及时施作隧道仰拱和铺填底板，既有利于隧道的稳定，又能使洞内的施工通道得到改善。
进洞采用大管棚及小导管注浆超前支护、开挖后采用格栅钢架喷射混凝土进行强支护。
2.1 Ⅴ级围岩短台阶法开挖
Ⅴ级围岩采用台阶法施工，开挖前先采用Φ42超前注浆小导管进行超前支护，小导管每根长3.5m，环向间距0.3m、纵向间距2.0m。待围岩稳定后采用短台阶法开挖，台阶长度控制在3～5m。采用自制凿岩台架、YT-28风动凿岩机钻孔施工。
台阶法开挖施工时，上部开挖采用小型松动爆破，用挖掘机人工配合，开挖完成后，先初喷砼封闭开挖轮廓面，施作系统锚杆，架立上半断面格栅钢架，两侧拱脚增设锁脚锚杆，锚喷混凝土支护；上半断面采用挖掘机扒碴至下部用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运输出碴。下半断面开挖后，格栅钢架接长到底部，喷锚网联合进行支护，底部仰拱紧跟，使支护及时封闭成环。仰拱开挖采用挖掘机开挖、人工清底；出碴采用312掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
Ⅴ级围岩及加强段，拱部设置Φ42超前小导管预支护，小导管环向间距0.3m、纵向间距1.6m，长度3.5m；拱墙设1榀/0.8m的格栅钢架，边墙设Φ22砂浆系统锚杆、拱部设Φ25中空注浆系统锚杆。
2.2 Ⅳ级围岩台阶法开挖
Ⅳ级围岩采用台阶法施工，开挖前先采用ф25超前中空注浆锚杆进行超前支护，然后采用短台阶法开挖，台阶长度控制在3～5m。采用自制凿岩台架、YT-28风动凿岩机钻孔施工。
台阶法开挖施工时，上部开挖完成后，先初喷砼封闭开挖轮廓面，施作系统锚杆，挂网锚喷混凝土支护；上半断面采用人工配合挖掘机扒碴至下部用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运输出碴。下半断面开挖后，施作系统锚杆，并喷锚网联合进行支护，仰拱紧跟，使支护及时封闭成环。出碴采用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
2.3 Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法开挖
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法开挖施工，采用自制凿岩台架、YT-28气腿式风动凿岩机湿式钻孔施工。出碴采用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
2.4二次衬砌
二次衬砌采用C30防水混凝土；正洞衬砌采用全断面液压钢模衬砌台车，采用自动计量搅拌站集中拌和混凝土，混凝土搅拌运输车运输，混凝土输送泵泵送入模。
隧道喷射砼与模筑混凝土之间拱、墙部位设置复合防水板，板后设置纵环向盲管，环向盲管按5～10m一道设置。并在隧道量测泄水孔处设置贯穿全隧道的ф80纵向盲管，纵环向盲管的水由横向泄水管引入两侧水沟。
防水板采用复合防水板，其厚度不小于1.2mm，且抗拉强度不小于12Mpa，土工布密度≥300g/m2；两幅防水板的搭接宽度不小于150mm，接缝宜采用热楔法焊接，为双焊缝，焊缝宽不小于20mm，焊缝强度不小于本身强度的70%。
采用综合超前探测，远距离采用TSP-202/203地质探测仪，近距离超前探测采用地质雷达和红外超前探水等物探手段。
3 风、水、电等系统配置
3.1 高压供风系统
在隧道洞口适当位置修建一座空压机房，空压机房安装5台20m3/min电动空压机供风，高压风管采用Φ200的无缝钢管，管道连接用法兰盘和螺栓连接；高压风管在洞内置于通风管一侧的边墙脚。
3.2 高压供水系统
在隧道洞口附近的低洼处修建Φ2.0m保温大口井1眼，井泵房采用半地下保温式结构，采用无塔变频恒压供水系统向洞内供给施工用水，给水管路采取地埋进行保暖，水管深埋在当地冻结线以下0.2m。水管在与地埋交界处和洞内200m范围内的管道采用岩棉保温管包裹电热丝进行水管保暖，确保供水设备不受季节影响正常供水。
3.3 供电系统
隧道用电利用既有线10KV贯通线，与供电部门联系接出。在隧道洞口附近安装一台500KV变压器；设置配电房，向洞内架设三相五线供电线路供施工用电。主要为312型隧道掘进出碴机及洞内各种用电设施提供电力供应；同时各洞口配置1台250KW内燃发电机组，以供突然停电或电力供应不足时洞内通风、抽水、照明及混凝土浇筑等应急使用。辅助设施及生活用电从变压器接出专用线路供电。
3.4 洞内通风系统
3.4.1 通风方式
采用压入式送风为主、压出废气为辅的循环通风方法，将新鲜空气压入洞内，再利用压出通风机将洞内废气压出洞外，以加快掌子面空气循环。辅以水幕降尘，柴油添加剂来控制或减少洞内粉尘和废气。
3.4.2 通风设备的选择和布置
（1）设备选择
根据类似隧道施工经验及通风量计算，确定隧道施工采用天津通风机厂生产的SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机轴流式通风机，风量为12000m3/min，全压4800Pa，功率为2×110KW。
风筒：选用洛阳机械厂生产的WSFG型双抗柔性软管，直径为1200mm。
通过风量及掌子面进行演算，完全能够满足施工通风的需要。
（2）風管与风机的布置
风管的选用主要从风管出口处的风速和风量、风管的耐用性、风管装拆的难易程度等方面考虑。在通风机性能确定的前提下，风管出口处的风速和风量主要和风压损失、管道摩阻损失、漏风损失等因素有关，将这些损失降低到最小程度，保证工作面的风量。
①从降低风压损失考虑
根据已有的经验，管道通风的压力损失与风管直径的五次方成反比，即：实现大风量通风的最有效的技术措施是采用大直径风管，这不仅可以减少通风机、延长送风距离，还可以成倍地降低通风能耗，在实际施工中，已有SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机单机配大直径柔性风管实现较长距离隧道施工通风的成功经验，据此，确定SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机配直径1.2m的软质风管。
②从降低管道摩阻损失考虑
引起管道摩阻损失的主要因素是管壁的光滑程度、管道接头、管道的顺直情况。为减少管道的摩阻损失因素，此工程选用软质风管，这种风管具有风阻小、装拆方便、耐用、易修补、防水阻燃、耐腐蚀、抗静电等诸多优点。安装时以50m为一节，减少接头以降低风阻，便于装拆。隧洞通风管设置在洞顶，安装时要求整条管路稳、平、直、无扭曲、无褶皱，尽量减少风阻。为增加强度，接出风口的前50m长度采用带箍混纺胶布风管。
③从降低管道漏风损失考虑
造成风管漏风损失的主要原因有：管道接头漏风、管道缝纫针眼漏风、管道破损漏风，为减少管道接头漏风损失，除增大管道节长以减少接头外，还可采用新型刚性接头，增强接头的密封性。在接长风管时，采用对折缝纫法和在缝纫缝上涂刷胶粘剂的方法，减少缝纫针眼的漏风。对施工中出现的管道损坏，主要是靠加强现场管理，及时发现及时修补，避免造成漏风损失。
④通风机的现场布置
通过对上述因素的综合考虑，从而确定：在隧道施工采用SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机进行压入式通风；同时隧道掘进超过0.5km后在掌子面设一台轴流风机、将爆破后的废弃排出洞外，与压入新鲜空气风机形成混合式循环通风。
参考文献：
[1]刘海成.浅谈公路隧道施工[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(04).
[2]姚永强,汪建新.公路隧道常见问题与施工方法[J].交通世界(建养.机械),2011,(01)
[3]程崇国.公路隧道施工质量问题与控制探讨[J].公路交通技术,2008,(06).
【关键词】公路隧道；施工工艺；方法
1 工程概况
某高速公路隧道全长13.8km，通过剥蚀低中山区、河谷阶地、河流峡谷区等地貌单元，大部分穿行山前缓坡，地形起伏大，多数山坡基岩裸露，山地覆盖新黄土或风积沙，沟谷发育多呈"V"型或"U"型，下切较深，沟壁陡峭，河道弯曲，水流湍急。
沿线所处区域蒸发量远大于降水量，为贫水地区，地下水量一般不大且埋藏较深，局部地段有泉水出露。按其赋存条件可分基岩裂隙水、第四系孔隙潜水。地下水主要靠大气降水补给，局部受地表水补给。其排泄路径主要为蒸发。地下水及地表水对普通混凝土不具侵蚀性。
2 该隧道施工工艺及方法
由于隧道为单线设计，洞身Ⅳ级围岩采用台阶法开挖，Ⅴ级围岩采用短台阶法开挖，Ⅲ级围岩采用全断面法施工。
洞内因隧道断面宽度较小，出碴自卸汽车、运料车和其他施工机械在洞内的错车较困难，在设计的避车洞位置扩挖一部分（尺寸满足错车需要），在施工期间兼作会车或倒车洞；施工中及时施作隧道仰拱和铺填底板，既有利于隧道的稳定，又能使洞内的施工通道得到改善。
进洞采用大管棚及小导管注浆超前支护、开挖后采用格栅钢架喷射混凝土进行强支护。
2.1 Ⅴ级围岩短台阶法开挖
Ⅴ级围岩采用台阶法施工，开挖前先采用Φ42超前注浆小导管进行超前支护，小导管每根长3.5m，环向间距0.3m、纵向间距2.0m。待围岩稳定后采用短台阶法开挖，台阶长度控制在3～5m。采用自制凿岩台架、YT-28风动凿岩机钻孔施工。
台阶法开挖施工时，上部开挖采用小型松动爆破，用挖掘机人工配合，开挖完成后，先初喷砼封闭开挖轮廓面，施作系统锚杆，架立上半断面格栅钢架，两侧拱脚增设锁脚锚杆，锚喷混凝土支护；上半断面采用挖掘机扒碴至下部用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运输出碴。下半断面开挖后，格栅钢架接长到底部，喷锚网联合进行支护，底部仰拱紧跟，使支护及时封闭成环。仰拱开挖采用挖掘机开挖、人工清底；出碴采用312掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
Ⅴ级围岩及加强段，拱部设置Φ42超前小导管预支护，小导管环向间距0.3m、纵向间距1.6m，长度3.5m；拱墙设1榀/0.8m的格栅钢架，边墙设Φ22砂浆系统锚杆、拱部设Φ25中空注浆系统锚杆。
2.2 Ⅳ级围岩台阶法开挖
Ⅳ级围岩采用台阶法施工，开挖前先采用ф25超前中空注浆锚杆进行超前支护，然后采用短台阶法开挖，台阶长度控制在3～5m。采用自制凿岩台架、YT-28风动凿岩机钻孔施工。
台阶法开挖施工时，上部开挖完成后，先初喷砼封闭开挖轮廓面，施作系统锚杆，挂网锚喷混凝土支护；上半断面采用人工配合挖掘机扒碴至下部用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运输出碴。下半断面开挖后，施作系统锚杆，并喷锚网联合进行支护，仰拱紧跟，使支护及时封闭成环。出碴采用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
2.3 Ⅱ、Ⅲ级围岩全断面法开挖
Ⅱ、Ⅲ级围岩采用全断面法开挖施工，采用自制凿岩台架、YT-28气腿式风动凿岩机湿式钻孔施工。出碴采用312隧道掘进出碴机装碴，自卸汽车运至弃碴场。
2.4二次衬砌
二次衬砌采用C30防水混凝土；正洞衬砌采用全断面液压钢模衬砌台车，采用自动计量搅拌站集中拌和混凝土，混凝土搅拌运输车运输，混凝土输送泵泵送入模。
隧道喷射砼与模筑混凝土之间拱、墙部位设置复合防水板，板后设置纵环向盲管，环向盲管按5～10m一道设置。并在隧道量测泄水孔处设置贯穿全隧道的ф80纵向盲管，纵环向盲管的水由横向泄水管引入两侧水沟。
防水板采用复合防水板，其厚度不小于1.2mm，且抗拉强度不小于12Mpa，土工布密度≥300g/m2；两幅防水板的搭接宽度不小于150mm，接缝宜采用热楔法焊接，为双焊缝，焊缝宽不小于20mm，焊缝强度不小于本身强度的70%。
采用综合超前探测，远距离采用TSP-202/203地质探测仪，近距离超前探测采用地质雷达和红外超前探水等物探手段。
3 风、水、电等系统配置
3.1 高压供风系统
在隧道洞口适当位置修建一座空压机房，空压机房安装5台20m3/min电动空压机供风，高压风管采用Φ200的无缝钢管，管道连接用法兰盘和螺栓连接；高压风管在洞内置于通风管一侧的边墙脚。
3.2 高压供水系统
在隧道洞口附近的低洼处修建Φ2.0m保温大口井1眼，井泵房采用半地下保温式结构，采用无塔变频恒压供水系统向洞内供给施工用水，给水管路采取地埋进行保暖，水管深埋在当地冻结线以下0.2m。水管在与地埋交界处和洞内200m范围内的管道采用岩棉保温管包裹电热丝进行水管保暖，确保供水设备不受季节影响正常供水。
3.3 供电系统
隧道用电利用既有线10KV贯通线，与供电部门联系接出。在隧道洞口附近安装一台500KV变压器；设置配电房，向洞内架设三相五线供电线路供施工用电。主要为312型隧道掘进出碴机及洞内各种用电设施提供电力供应；同时各洞口配置1台250KW内燃发电机组，以供突然停电或电力供应不足时洞内通风、抽水、照明及混凝土浇筑等应急使用。辅助设施及生活用电从变压器接出专用线路供电。
3.4 洞内通风系统
3.4.1 通风方式
采用压入式送风为主、压出废气为辅的循环通风方法，将新鲜空气压入洞内，再利用压出通风机将洞内废气压出洞外，以加快掌子面空气循环。辅以水幕降尘，柴油添加剂来控制或减少洞内粉尘和废气。
3.4.2 通风设备的选择和布置
（1）设备选择
根据类似隧道施工经验及通风量计算，确定隧道施工采用天津通风机厂生产的SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机轴流式通风机，风量为12000m3/min，全压4800Pa，功率为2×110KW。
风筒：选用洛阳机械厂生产的WSFG型双抗柔性软管，直径为1200mm。
通过风量及掌子面进行演算，完全能够满足施工通风的需要。
（2）風管与风机的布置
风管的选用主要从风管出口处的风速和风量、风管的耐用性、风管装拆的难易程度等方面考虑。在通风机性能确定的前提下，风管出口处的风速和风量主要和风压损失、管道摩阻损失、漏风损失等因素有关，将这些损失降低到最小程度，保证工作面的风量。
①从降低风压损失考虑
根据已有的经验，管道通风的压力损失与风管直径的五次方成反比，即：实现大风量通风的最有效的技术措施是采用大直径风管，这不仅可以减少通风机、延长送风距离，还可以成倍地降低通风能耗，在实际施工中，已有SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机单机配大直径柔性风管实现较长距离隧道施工通风的成功经验，据此，确定SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机配直径1.2m的软质风管。
②从降低管道摩阻损失考虑
引起管道摩阻损失的主要因素是管壁的光滑程度、管道接头、管道的顺直情况。为减少管道的摩阻损失因素，此工程选用软质风管，这种风管具有风阻小、装拆方便、耐用、易修补、防水阻燃、耐腐蚀、抗静电等诸多优点。安装时以50m为一节，减少接头以降低风阻，便于装拆。隧洞通风管设置在洞顶，安装时要求整条管路稳、平、直、无扭曲、无褶皱，尽量减少风阻。为增加强度，接出风口的前50m长度采用带箍混纺胶布风管。
③从降低管道漏风损失考虑
造成风管漏风损失的主要原因有：管道接头漏风、管道缝纫针眼漏风、管道破损漏风，为减少管道接头漏风损失，除增大管道节长以减少接头外，还可采用新型刚性接头，增强接头的密封性。在接长风管时，采用对折缝纫法和在缝纫缝上涂刷胶粘剂的方法，减少缝纫针眼的漏风。对施工中出现的管道损坏，主要是靠加强现场管理，及时发现及时修补，避免造成漏风损失。
④通风机的现场布置
通过对上述因素的综合考虑，从而确定：在隧道施工采用SDF（C）-NO11型（110KW×2）低噪声轴流式通风机进行压入式通风；同时隧道掘进超过0.5km后在掌子面设一台轴流风机、将爆破后的废弃排出洞外，与压入新鲜空气风机形成混合式循环通风。
参考文献：
[1]刘海成.浅谈公路隧道施工[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2010,(04).
[2]姚永强,汪建新.公路隧道常见问题与施工方法[J].交通世界(建养.机械),2011,(01)
[3]程崇国.公路隧道施工质量问题与控制探讨[J].公路交通技术,2008,(06).