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在山区高速公路建设中，因地形起伏较大，采用悬索桥、斜拉桥与隧道相接跨越峡谷、穿越山体的桥隧相接工程越发普遍。因桥梁与公路线形设计问题，隧道与特大桥相接的一端多采用连拱隧道形式，进入山体一定长度后才会逐步过渡至分离式隧道，这使得连拱隧道在高速公路项目中的应用越来越常见。通常，桥隧相连的连拱隧道起始段，为了满足于桥梁相接时的线形设计标准，多采用整体式直中墙连拱隧道形式(图1)。

在连拱隧道施工过程中，因施工工序多，包含中导洞开挖支护→中隔墙基础开挖→中隔墙基础浇筑→中隔墙浇筑→主洞先行洞开挖支护、二衬→主洞后行洞开挖支护、二衬等繁多的步骤，施工过程中围岩原有稳定结构会受到多次反复扰动而使得受力状态异常复杂。在中隔墙浇筑后，中隔墙会经历主洞先行洞开挖、主洞后行洞开挖两个阶段，这两个阶段中隔墙会面临着压、拉、扭等多种受力状态，加之主洞开挖导致隧道开挖断面巨大，若中隔墙施工质量控制不佳，将会导致中隔墙在巨大的外力以及复杂的受力状态下极易出现裂缝、渗漏水等问题，进而影响施工质量以及高速公路运营安全。以贵州为例，根据文献[1]的调研，连拱隧道80％的渗漏均出现在中隔墙上，且三缝渗漏达73％。因此，控制中隔墙的施工质量，确保中隔墙在巨大而复杂的受力状态下不出现裂缝等病害，是连拱隧道施工的关键控制指标之一。

2目前直中墙连拱隧道施工方法分析

目前，针对整体式直中墙连拱隧道的施工，连拱隧道施工顺序如下：①开挖中导洞；②施作中导洞临时支护；③施作中隔墙基础；④施作中隔墙墙身；⑤中隔墙项回填；⑥开挖先行洞；⑦施作先行洞初支；⑧施作先行洞仰拱；⑨先行洞仰拱回填；⑩四整体模筑先行洞二衬；开挖后行洞；施作后行洞初支；施作后行洞仰拱；后行洞仰拱回填；整体模筑后行洞二衬(图2)。

图中，工序④与⑤是直中墙连拱隧道施工的关键步骤，对施工的质量起到关键控制作用。在实际施工过程中，该两道工序存在的困难如下：

1、工序④中隔墙墙身浇筑施工，目前通常的工艺为采用普通混凝土，人工分层浇筑，分层振捣密实，由下而上逐层浇筑。在施工过程中，因中导洞内施工作用空间十分狭窄，中隔墙顶至中导洞拱顶净距通常在50-80cm，当工人分层浇筑至墙帽位置时，甚至无法站立作业，只能全程处于弯腰或下蹲姿势，这导致工人施工作业十分不便，进而导致分层浇筑厚度、振捣密实程度等达不到设计与规范要求，最终导致墙帽处混凝土强度不满足设计、出现裂缝等质量问题，且墙帽处为中隔墙受力最为复杂部位，在后续中隔墙承受荷载后，质量问题将进一步加剧；此外，墙帽出排水系统预埋管道、接头等各类预埋设备较多，采用分层浇筑振捣浇筑混凝土，因作业空间狭窄、光线昏暗等问题，混凝土施工时容易触碰到排水系统预埋件，导致管道偏位、接头脱落、堵塞，最终导致排水系统的失效，带来后续渗漏水等问题。

2、工序⑤中隔墙顶回填施工，该工序关系到围岩产生的荷载是否能够均匀的传递至中隔墙，施工中必须保证中隔墙顶与中导洞初支拱顶之间不存在空隙，完全密切，使中隔墙与中导洞初支、以及隧道围岩形成整体，确保中隔墙与围岩受力的整体稳定性。按常规设计及施工方法，中隔墙顶与中导洞初支拱顶间的空间，在主洞洞开挖时，以中隔墙顶部侧缘的空隙为通道，喷射混凝土将墙顶空间进行回填。在施工过程中，因墙顶侧缘缝隙宽度很小，加之光线昏暗，工人喷射混凝土作业时很难清洗看到墙顶内部的实际施工效果，作业过程基本上为“盲操作”，横向喷射混凝土质量极难保证，进而导致回填不密实，墙顶与中导洞初支拱顶间存在空洞，影响围岩力的传递，导致中隔墙受力不均衡，增加中隔墙的受力复杂程度，降低其承载能力，导致裂缝病害的产生，同时给工程运营期埋下质量隐患；同时，空洞的存在，会导致地下水在此聚集，形成水囊，水囊中水无法排出，水压力逐渐增大，影响中隔墙受力。此外，该种在主洞先行洞开挖后再采用喷射混凝土回填的方法，在主洞开挖时，将使新开挖的段落跨度增大(主洞先行洞+中导洞跨度)，而直中墙连拱隧道所在的洞口段往往围岩比较软弱，且经历了多次扰动，在这种情况下，开挖跨度的增加将增大隧道施工的安全风险。

中国专利CN103953366A公开了一种单洞隧道改为连拱时中隔墙顶部原衬砌空腔回填施工方法，该专利适用于现有单洞大拱隧道(即跨度较大隧道)改扩建为连拱隧道的场合，存在几个问题：

(1)因中隔墙顶部区域宽度较大，从先行洞一侧灌注混凝土，若空腔不是整体连续连通的，混凝土灌注很难做到对空腔进行完全填充；此外，针对比灌浆孔最高点高度更高的空腔顶部，采用从侧面低点灌注混凝土的方式，很难有效的对空腔最高点进行有效填充密实，因为混凝土灌注与采用浆液注浆不同，无法对混凝土进行高压灌注，只能以混凝土是否还能继续往里输送作为判定指标，该判别方法难以保证最高点处的密实；

(2)该专利中提到对灌注的混凝土进行振捣密实，实际操作中很难实现，由于顶部空腔通常较小(若存在很大空腔则在既有单洞大拱隧道施工的时候就会填充好)，且关模后混凝土从先行洞侧模灌入，无法采用插入式振捣器分层振捣密实，若在先行洞侧模出设置振捣孔或附着式振捣器，则也仅能振捣紧邻侧模板区域的混凝土，鉴于中隔墙顶宽度大，若存在较大空腔或串状空腔，则空腔大部分区域混凝土无法回填密实，距离先行洞侧模板越远越难以密实。

(3)该专利对中隔墙顶部的空腔采用混凝土回填后，不再进行注浆处理，通常空腔处的岩土体会比较软弱松散，混凝土难以和岩土体进行有效混合形成整体，也就是说回填施工后，与回填混凝土接触的岩土体他依然软弱，对围岩压力的传递依然存在不利的影响。

4、该专利中，若先行洞开挖时发现中隔墙顶存在空洞，则在后行洞该位置，利用先行洞开挖的洞渣将后行洞一侧的既有隧道空腔回填至后行洞的开挖轮廓处，并在洞渣顶施工喷射钢筋混凝土作为中隔墙顶空洞回填的侧模，该方法存在两个问题：

(1)回填的洞渣在后行洞开挖时，需要清挖转运，增加施工成本；

(2)连拱隧道施工时，先行洞开挖后，为防止偏压对中隔墙的不利影响和隧道整体的稳定，在后行洞一侧需采用型钢或方木对中隔墙进行支撑，后行洞洞渣回填会与中隔墙支撑施工产生交叉干扰，施工不便。

综上，该专利技术无法保证中隔墙顶回填的密实，无法保证围岩的压力均匀稳定的传递至中隔墙。该专利更加适用于常规分离式隧道开挖过程中洞顶遇到溶洞等空腔的回填处理，针对中隔墙顶部回填这一关键的工序、核心的受力节点，并不适用。