高速公路雙連拱隧道淺埋段施工技術(shù)

1、高速公路雙連拱隧道淺埋段施工技術(shù) 摘 要 濟(jì)晉高速公路省莊雙連拱隧道類淺埋段，采用三導(dǎo)洞施工方案，本文論述在地質(zhì)條件較差情況下采用的三導(dǎo)洞施工技術(shù)、特別是中導(dǎo)洞、中隔墻上一些特殊的施工工藝等，并強(qiáng)調(diào)監(jiān)控量測(cè)在施工中的重要意義。關(guān)鍵詞 高速公路 淺埋段 連拱隧道 三導(dǎo)洞 1工程簡(jiǎn)介濟(jì)晉高速公路省莊隧道為全線唯一的雙連拱隧道，全長(zhǎng)203米，位于濟(jì)源市五龍口鎮(zhèn)，隧道設(shè)計(jì)為：明洞22米，進(jìn)口洞門為削竹式、出口為端墻式，暗洞長(zhǎng)181米，隧洞明洞采用明挖法施工，暗洞采用新奧法施工。隧址區(qū)地處低山丘陵，地形較緩，最大埋深56.5米。隧道淺埋段巖體為強(qiáng)風(fēng)化灰?guī)r，中厚層狀構(gòu)造，風(fēng)化較強(qiáng)烈，垂直節(jié)理發(fā)育，裂隙發(fā)育

2、，巖體較破碎，呈碎石狀壓碎結(jié)構(gòu)。易崩塌，穩(wěn)定性較差，開挖施工可能產(chǎn)生局部崩塌。雨季時(shí)有滴水及滲流現(xiàn)象。2、設(shè)計(jì)方案類圍巖淺埋段采用新奧法施工，連拱隧道施工中導(dǎo)洞先行是隧道開挖的關(guān)鍵，類圍巖淺埋段三導(dǎo)洞開挖，合理控制三導(dǎo)洞開挖作業(yè)面間距。中導(dǎo)洞先行，左導(dǎo)洞滯后中導(dǎo)洞，右導(dǎo)洞滯后左導(dǎo)洞，導(dǎo)洞和主洞均采用正臺(tái)階法施工。一般情況下，開挖進(jìn)尺按兩榀拱架間距控制，中導(dǎo)洞掌子面超前主洞不應(yīng)小于30米，測(cè)導(dǎo)洞超前主洞不應(yīng)小于15米，左右主洞掌子面間距不應(yīng)小于35米，上下臺(tái)階掌子面間距不應(yīng)小于10米。3中導(dǎo)洞施工類圍巖中導(dǎo)洞施工：中導(dǎo)洞貫通后、中隔墻襯砌。進(jìn)行左、右測(cè)導(dǎo)洞施工，再行主洞施工（圖）。3.1中導(dǎo)洞開

3、挖及支護(hù)中導(dǎo)洞的開挖、初期支護(hù)是雙連拱隧道的施工關(guān)鍵，開挖中嚴(yán)格作好圍巖地質(zhì)條件的調(diào)查和記錄。探明圍巖類別、巖性、水文等，同時(shí)作好監(jiān)控量測(cè)，根據(jù)圍巖結(jié)構(gòu)類型，地質(zhì)構(gòu)造、巖體完整性、地下水等地質(zhì)情況以及支護(hù)受力狀況，以便修正初步設(shè)計(jì)，最后確定施工方法，來(lái)指導(dǎo)正洞的施工及進(jìn)行設(shè)計(jì)修改提供依據(jù)。3.2中隔墻地基的處理中導(dǎo)洞貫通后，立即進(jìn)行基底的清理，澆筑中隔墻。中隔墻最窄寬度緊為1.2米,基礎(chǔ)的穩(wěn)定及基礎(chǔ)砼和巖石的接觸是結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵所在。左右主洞開挖后，中隔墻主要承受山體的壓力，最終傳至基底，所以地基處理非常重要。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)查研究采取加固措施。3.2.1基礎(chǔ)穩(wěn)定錨桿由于類圍巖段底板巖層破碎裂隙發(fā)育，采用地

4、基錨桿錨固地層。類圍巖地基采用長(zhǎng)2.5米，22砂漿錨桿 ，縱向間距圍20cm，橫間距為100cm ，梅花形布置。3.2.2混凝土墊層錨桿加固后進(jìn)行清底，底板邊清理邊采用與二襯強(qiáng)度等級(jí)相同的混凝土回填，迅速封閉巖層。3.3中隔墻頂?shù)奶幚碇懈魤敳颗c圍巖連接是否牢靠，中隔墻能否和山體成為一體，承受山體的壓力及主洞的側(cè)壓力，在中隔墻頂部采取以下措施。 3.3.1布置頂部鋼筋中隔墻墻頂布置鋼筋，與系統(tǒng)錨桿焊接牢靠，該鋼筋布置為橫向6根、縱向與襯砌主筋間距一致，為20cm。3.3.2墻頂注漿中隔墻砼采用泵送砼，而墻頂設(shè)計(jì)為圓弧形，墻頂與圍巖不能密實(shí)，主洞開挖后墻頂圍巖容易變形，在墻頂注漿，注漿漿液采用純

5、水泥漿，水灰比1：1，水大時(shí)采用雙液漿，注漿壓力建議為0.51Mpa。注漿結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)：（1） 注漿壓力逐步提升，當(dāng)達(dá)到設(shè)計(jì)終壓并繼續(xù)注漿10分鐘以上；（2） 有一定的注入量，與設(shè)計(jì)的注入量大致相同，注漿結(jié)束時(shí)的進(jìn)漿量一般在2030L/min以下。4側(cè)導(dǎo)洞及主洞施工連拱隧道的特點(diǎn)是分塊切割，多次擾動(dòng)，這種擾動(dòng)不僅來(lái)自本洞，而且來(lái)自臨洞。多次擾動(dòng)將使巖體力學(xué)指標(biāo)下降，危及洞身、山體穩(wěn)定，造成坍塌。施工過(guò)程中要嚴(yán)格遵循“弱爆破、短進(jìn)尺、多循環(huán)、少擾動(dòng)、強(qiáng)支護(hù)、勤量測(cè)、快襯砌”的施工原則，充分保護(hù)和利用圍巖的自穩(wěn)能力。4.1 類淺埋段的施工順序側(cè)導(dǎo)洞超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù) 側(cè)導(dǎo)洞開挖 側(cè)導(dǎo)洞初期支護(hù) 主洞

6、超前小導(dǎo)管注漿預(yù)支護(hù) 中隔墻空洞臨時(shí)支護(hù) 主洞開挖 主洞初期支護(hù) 拆除臨時(shí)支護(hù) 現(xiàn)澆仰拱 鋪設(shè)防水層 模筑二次襯砌4.2 超前注漿小導(dǎo)管施工隧道施工開挖前先打一排50小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)，角度為18度，然后再打一排50小導(dǎo)管注漿超前支護(hù)，角度為8度，導(dǎo)管長(zhǎng)度為5米，環(huán)向間距40cm。 4.2.1小導(dǎo)管加工小導(dǎo)管按照設(shè)計(jì)要求的鋼管型號(hào)和長(zhǎng)度下料，鋼管采用50mm，壁厚4mm的熱扎無(wú)逢鋼管加工制成，長(zhǎng)度為5m。鋼管前部交錯(cuò)鉆注漿孔，孔徑為8mm，孔間距15cm，呈梅花型布置。鋼管前端做成尖錐狀，尾部焊上箍筋，尾部長(zhǎng)度0.15m作為不鉆注漿孔的預(yù)留止?jié){段。4.2.2鉆孔鉆孔采用風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)、按設(shè)計(jì)要求鉆

7、孔，并用吹管或掏勺清孔。4.2.3壓入導(dǎo)管人工配合風(fēng)鉆將鋼管頂壓入鉆孔內(nèi)，并打緊、塞死。小導(dǎo)管安設(shè)后，用塑膠泥封堵孔口及周圍裂隙，必要時(shí)采用噴射混凝土封閉工作面，以防止工作面漏漿。4.2.4注漿將壓漿管用鐵絲綁扎于鋼管段，現(xiàn)場(chǎng)拌制注漿液，用注漿機(jī)向管孔內(nèi)注漿，按照由下至上的順序進(jìn)行。4.3初期支護(hù)施工3.3.1上臺(tái)階開挖后及時(shí)進(jìn)行初噴砼5cm，打25中空注漿錨桿，長(zhǎng)3.5米，間距為60cm×60cm,梅花狀布置。立即掛網(wǎng)、安裝工字鋼拱架m；最后噴射C25早強(qiáng)砼25cm，初期支護(hù)形成整體。4.3.2下臺(tái)階開挖后，及時(shí)安裝I20a工字鋼，縱向間距為60cm，噴C25早強(qiáng)砼，進(jìn)行初期支護(hù)，澆注仰拱50cm，形成閉和環(huán)。4.4砼襯砌3.4.1混凝土采用拌合機(jī)集中拌和，混凝土輸送泵泵送入模，在保證混凝土可泵性的情況下，盡量減小混凝土的坍落度，并提高混凝土的和易性、保水性，避免混凝土泌水。3.4.2混凝土灌注采用分層、左右交替對(duì)稱澆注，每層澆筑厚度不得大于0.8m。兩側(cè)高差控制在30cm 以內(nèi)。3.4.3混凝土澆注連續(xù)進(jìn)行，避免造成水平施工縫。4.5圍巖監(jiān)控量測(cè)對(duì)隧道圍巖及初期支護(hù)進(jìn)行監(jiān)控量測(cè)，是隧道工程采用新奧法施工的主要特征之一，是保證隧道施工安全，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，提高工程質(zhì)量的重要手段。監(jiān)測(cè)量測(cè)的目的是：根據(jù)測(cè)得的