5.4.2 隧道衬砌施工要点
5.4.2.1 喷射混凝土
喷射混凝土是利用高压空气，将掺有速凝剂按一定配比的混凝土干拌混合料通过混凝土喷射机与高压水混合，经过喷枪嘴喷射到岩石表面上，迅速凝固后而成。采用喷射混凝土作隧道衬砌，是隧道衬砌结构形式的一项重大改革。喷射混凝土不但可以用作临时衬砌，也可以作为隧道的永久衬砌，还可以用来加固路堑边坡及用作防水层等。
采用喷射混凝土作为隧道衬砌的优点：施工速度快、衬砌及时安全；衬砌质量好、强度高、密实度高、防水性能较好；施工操作简单，衬砌工作量大为减少，省工、省时，可缩短工期；不需要在衬砌体背后回填压浆，省料省钱，可降低工程造价，但尚应注意减少混凝土喷射的回弹性和降低喷射中的粉尘等问题。
5.4.2.2 锚喷衬砌
锚喷衬砌是喷射混凝土、锚杆、钢筋网喷混凝土等结构组合起来的衬砌形式。可根据不同围岩的稳定状态，采用锚喷衬砌中的一种或几种结构组合。为加固隧道围岩，分别设锚杆、张挂钢筋网，可提高喷射混凝土衬砌层的抗拉能力、抗裂性和抗震性。工程实践证明，锚喷衬砌比传统的现浇混凝土衬砌优越。由于锚喷衬砌能及时衬砌，有效地控制围岩的变形，防止岩块坠落和产生坍塌，充分发挥围岩的自承载能力，所以锚喷衬砌结构比模筑混凝土衬砌的受力作用和效果更好。锚喷衬砌的优点：能大量节省混凝土、劳动力和加快施工进度，工程造价一般可降低40%～50%，并有利于施工机械化和改善劳动条件等。
锚喷衬砌是一种符合岩体力学原理的积极衬砌方法，具有良好的物理力学性能。
5.4.2.3 整体式衬砌
隧道整体式衬砌施工主要工序有：施工前的准备工作、拱（墙）架与模板、混凝土制备与运送、混凝土灌筑、混凝土养护与拆模等。
在整体式衬砌施工开始前，应清理场地，进行中线和水平施工测量，检查开挖断面是否符合设计要求，对欠挖部分加以修凿，然后放线定位，架设衬砌模板支架或架立拱架等。同时，准备衬砌材料、机具、劳动力组织计划安排等。
整体式衬砌拱（墙）架的间距，应根据衬砌地段的围岩情况、隧道宽度、衬砌厚度及模板长度确定，一般可取1m，最大不应超过1.5m。整体式衬砌所用的拱架、墙架和模板，宜采用金属或其他新型模板结构，应式样简单、装拆方便，表面光滑、接缝严密，有足够的刚度和稳定性。
整体式衬砌施工中，根据不同施工方法，可使用衬砌模板台车或移动式整体模架，并配备混凝土泵车或混凝土输送器浇筑衬砌。中、小长度隧道可使用普通钢模板或钢木混合模板。当围岩压力较大时，拱（墙）架应增设支撑或缩小间距，拱架脚应铺木板或方木块。架设拱架、墙架和模板，应位置准确，连接牢固，严防走动。
拱架、曲墙架使用前应先在样台上试拼装，重复使用时应注意检查，如有变形超限应及时修理调整。在拱架外缘沿径向用支撑与围岩顶紧，以防止浇筑过程中拱架变形。架设前应按隧道中线、高程及允许施工误差和预留沉落量，对开挖断面进行复核，围岩凸出部位应清除并整修。模板接头应整齐平顺。挡头板应按衬砌断面制作，挡头板与围岩岩壁间隙应嵌堵紧密。
拱架应在垂直于隧道中线方向架设。架设的夹板、螺栓、拉杆等应安装齐全。另外，考虑到测量和施工都有误差，以及灌筑混凝土时拱脚内挤，为保证设计净空，拱架（包括模板）的拱脚每侧应加宽5～10cm，拱顶应加高5cm。拱架一般多采用钢拱架，用废旧钢轨加工制成。模板也逐渐用钢模代替木模。钢拱架的间距，根据地质条件、衬砌厚度、拱架质量等因素决定，一般为1.0m。要检查钢拱架的尺寸，并检查模板是否清洗干净、接头是否严密，拱脚基底是否平整等。
立墙架时，采用先墙后拱法施工，应按隧道中线确定墙架位置。采用先拱后墙法施工，经复核检查拱部中线及净空无误时，可由拱脚挂线定位。立墙架时，应对墙基高程进行检查。不得利用墙架兼作脚手架，防止模板走动变形及脱落等。
5.4.2.4 复合式衬砌
复合式衬砌是由初期支护和二次支护组成的，初期支护是帮助围岩达成施工期间的初步稳定，二次支护则是提供安全储备或承受后期围岩压力。初期支护按主要承载结构设计与施工，二次支护在Ⅲ级及以上围岩时按安全储备设计，在Ⅳ级及以下围岩时，则按承受后期围岩压力结构设计与施工，并均应满足构造要求。锚喷衬砌的设计基本上同复合式衬砌中的初期支护的设计，只是增加一定的安全储备量（主要适用于Ⅲ级及以上围岩条件）。复合式衬砌是由初期衬砌和二次衬砌及中间防水层组合而成的衬砌形式。
复合式衬砌设计应符合下列规定：初期衬砌宜采用锚喷衬砌，即由喷射混凝土、锚杆、钢筋网和钢架等衬砌形式单独或组合使用，锚杆衬砌宜采用全长黏结锚杆。二次衬砌宜采用模筑混凝土或模筑钢筋混凝土结构，衬砌截面宜采用连接圆顺的等厚衬砌断面，仰拱厚度宜与拱墙厚度相同。在确定开挖断面时，除应满足隧道净空和结构尺寸外，还应考虑初期衬砌并预留适当的变形量。预留变形量的大小可根据围岩级别、断面大小、埋置深度、施工方法和衬砌情况等，采用工程类比法预测。
由于地质条件复杂多变，尤其是在稳定性很差的Ⅴ、Ⅳ级围岩中，单靠工程类比法进行设计与施工，不能保证衬砌结构的可靠性和合理性。按照现代支护理论和新奥法施工原则，作为安全储备的二次支护是在围岩或围岩加初期支护稳定后及时施作的，此时隧道已成型，因此二次支护多采用顺作法，即由下到上，先墙后拱顺序连续灌筑。在隧道纵向需要分段支护，分段长度一般为9～12m。二次衬砌多采用模筑混凝土作为内层衬砌结构。二次衬砌和仰拱的施作直接关系到衬砌结构的安全。过早施作会使二次衬砌承受较大的围岩压力，拖后施作会不利于初期支护的稳定。因此，在施工中通过监控、量测，掌握围岩与支护结构的变化规律，及时调整支护与衬砌设计参数，并确定二次衬砌和仰拱的施作时间，使衬砌结构安全可靠。
5.4.2.5 明洞衬砌
当洞顶覆盖层较薄，进洞地段难以用暗挖法修筑时，采取路堑式开挖修建的隧道，或进山洞的隧道，公铁道路相交但又不宜做立交桥时，通常宜修建的隧道称为明洞。双线隧道的洞室跨度比较大，为有利于洞室结构受力，明洞多采用拱形结构。明洞采用外贴式防水层，确保防水质量。
拱式明洞的内外墙身用混凝土结构，拱顶用钢筋混凝土结构，整体性较好，能承受较大的垂直压力和单向侧压力，必要时加设仰拱。通常，用作洞口接长衬砌的明洞，多选用拱式明洞。
对于跨度比较小的单线隧道，或建筑高度受到限制时，明洞采用箱式结构。若一侧岩层顺层滑动，利用上部回填土石的压力及底层的弹性抗力，平衡侧向岩层滑动的推力，并传于另一侧岩层上。回填土高度根据两侧岩层滑动力的大小决定。需要分段施工，两侧紧贴岩层，使原岩层不致因施工开挖而产生滑动。超挖回填片石的强度不应低于该处岩石的抗压强度。
当线路外侧地基承载力不足，且受地形条件限制，难以修建拱式明洞时，可采用棚式明洞。棚式明洞由顶盖和内外边墙组成。顶盖通常为钢筋混凝土梁式结构（板梁或T形横梁），内边墙一般采用重力式结构，并应置于基岩或稳固基础上。当岩层坚实完整、干燥无水或少水时，为减少开挖、节约工时，可采用锚杆式内边墙。外边墙可以采用墙式、钢架式、柱式结构，但耗用钢筋较多。
明洞位于隧道进（出）入山体前洞段，其地形、地质条件通常比较复杂，为确保结构的安全与稳定，应当慎重处理地基与基础。
明洞边墙的基础，应放置在稳固的岩层上，在特殊困难的地质条件下，边墙基础可放在坚硬的土壤上，埋置深度应在距冻结线25cm以下，并对其基础和明洞结构进行特殊处理，对边墙和拱圈进行计算和验算。在明洞边墙基础下，若地下水较多，则应将地下水妥善地引离边墙基础。明洞回填土的厚度，必须足以缓和边坡上石块下坠的冲击力，考虑到抵抗冲击力作用，洞顶填土高度一般不宜小于1.5m。填土坡度宜为1∶1.5～1∶5。明洞处边墙基础埋置深度，超过路基面以下3m时，宜在路基面以下设置钢筋混凝土横向水平拉杆，锚固于内边墙基础或岩体中，或采用锚杆锚固于稳定的岩体中。
明洞是挖开地表岩层，像其他地面结构一样的施工方法，因此，有条件的隧道可以采用装配方法施工。所谓装配式衬砌，就是把衬砌分成若干块体，分别进行预制，现场安装。衬砌分块在起重能力允许的情况下，应预制成尽量大的块体，数目尽量少，形状简单，易于预制，特别注意块间接头防水。
当隧道进入山体后，开挖至明洞与暗洞相接处，一般处于浅埋围岩地段，围岩软弱尚难成洞，为提高该洞段衬砌的强度，常在明洞与暗洞接口处，搭设超前锚杆施作套拱。套拱长5～6m，跨缝两边各长3m。施作的套拱加强了隧道衬砌，保证了进入暗洞开挖的施工安全。