公路雙連拱隧道施工技術

何 慧 吳 婷

（1、江西省高速公路投資集團有限責任公司，江西 南昌 330000 2、廣東晶通公路工程建設集團有限公司，廣東 廣州 510635）

1 雙連拱隧道設計和施工特點

1.1 埋深淺長度短

因連拱隧道通過的地段一般山勢較低，其最大埋深在50-80M左右，縱向長度在500M以下，在長度較大，山勢較高一般不采用連拱隧道，而采用上下行線分開的單拱隧道。

1.2 偏壓

連拱隧道通過地段地勢較陡，上下行線兩側埋深不同。整條隧道也就不同程度的存在偏壓，特別是洞口偏壓嚴重，這給隧道口施工帶來很大困難。

1.3 由于埋深淺，雙拱隧道一般地質條件復雜，圍巖軟弱破碎，節(jié)理發(fā)育差。隧道內的水，受地表水影響較大。雨季施工困難，給隧道施工的安全增加了難度。

1.4 跨度大

與鐵路隧道相比，單跨公路隧道本身跨度就較大（12.8M），兩個單拱隧道連在一起，其跨度是單供隧道的2倍達26.4M。相當鐵路隧道車站的跨度，而且結構復雜，施工非常困難。

1.5 施工工序復雜，工序間相互影響大

雙拱隧道的設計特點：偏壓、跨度大。決定其施工必須分多個步驟進行。各個工序相互影響很大，就要求雙連拱隧道的施工必須要有科學合理的施工組織設計。

2 雙聯(lián)拱隧道開挖及支護施工方法

本隧道開挖施工采用中導洞-側導坑-主洞開挖施工方法。隧道襯砌設計以新奧法原理為指導，采用復合式襯砌。Ⅱ級圍巖采用中導洞、側導坑臨時支護形式開挖施工。

2.1 施工前準備工作

連拱隧道施工機具設備同一般隧道，施工前做好邊仰坡的臨時防護及排水工作，洞口地表沉降觀察點布設埋置完成并測量初始數(shù)據(jù)。

2.2 連拱隧道施工工序

中導洞開挖、初期支護→中隔墻施工→側導洞開挖、初期支護→主洞上臺階開挖支護→主洞下臺階開挖→主洞仰拱開挖、初期支護→仰拱鋼筋混凝土澆筑→防排水設施的施工→二次襯砌澆筑→洞內裝飾。

2.2.1 中導洞施工：中導洞超前施工，是連拱隧道施工的關鍵工序之一。一是便于探明地質情況，做好記錄，為確定主洞施工方案提供依據(jù)；二是通過初期支護和中隔墻施工，提前對導洞上部圍巖進行支護，加強圍巖本身的穩(wěn)定性，充分利用圍巖本身的自承力，抑制圍巖在主洞開挖時產生過大的變形。

2.2.2 中隔墻施工。中隔墻上方的圍巖是薄弱環(huán)節(jié)，施工過程中在中導洞開挖及左右側隧道拱部開挖時有三次擾動，同時伴有不利的偏壓、變位和不平衡推力都要作用在堅實的隔墻上，故中隔墻施工是本隧道施工的一個重點和難點。（1）基底處理。清除基底浮碴、雜物和積水，施作混凝土找平層。由于Ⅱ級圍巖段基底巖層破碎，采用地基錨桿錨固地層，錨桿采用φ22砂漿錨桿，長度為2.5m，縱向間距20cm橫向間距100cm梅花形布置。（2）中隔墻分段澆筑。中隔墻底清理完畢后，分段澆筑中隔墻混凝土。澆注段每段長9.0m。模板采用6mm厚鋼板制作大塊模板，拐角處設異形定形鋼模，模板間螺栓連結；鋼筋現(xiàn)場綁扎、焊接；泵送混凝土施工，插入式振搗器搗固?；炷涟聪然A、后墻身、再頂帽的順序進行灌注。中隔墻頂面與主洞初支混凝土聯(lián)結處，鑿毛處理。（3）中隔墻頂部填充。中隔墻與拱頂間空隙采用KBY-50/7型注漿泵、分次壓注水泥漿回填密實。（4）中隔墻防護。在側導坑、主洞環(huán)形開挖及核心土開挖爆破時將對已完成的中隔墻襯砌帶來影響，施工中除采取“短進尺，弱爆破”及調整最小抵抗線方向外，采用4～5mm厚的人造紙板和圓木支頂進行防護；同時加強另一側導洞的支護，防止單側二次襯砌后產生偏壓，引起中隔墻偏移。（5）中隔墻頂防排水。中隔墻襯砌拆模后，先對中隔墻與中間巖體接觸段進行噴射混凝土封閉，然后進行灌漿處理，確保中隔墻頂與中間巖體間密貼。主洞開挖時，在中隔墻頂部兩側與水平排水管對應設排水立管，排入中心排水溝中。

3 隧道主洞施工

3.1 側導坑開挖及防護。側導坑可根據(jù)現(xiàn)場實際情況及時施工，以不干擾中隔墻為原則。其開挖支護同中導洞施工。

3.2 隧道主洞施工。洞身開挖施工隧道主洞采用上臺階下臺階以及仰拱三步施工，隧道出碴方式采用無軌出碴，配備挖掘機和側翻裝載機進行裝碴作業(yè)，大型自卸運輸車運碴，設備按“快速掘進”模式配備，重點是做好施工工序的合理安排及機械的合理調配。

1）型鋼拱架支護施工方法。鋼架加工：按照設計尺寸在平整的場地上放出1∶1大樣，把整榀鋼架根據(jù)不同的開挖方法分成不同的單元和塊別，并焊好連接法蘭，法蘭的焊接準確周正，孔眼對應。使用前將各單元編號預拼，無側彎、扭曲、錯臺等缺陷，方可使用。鋼架架立：首先要測量準確，架立后復核，鋼架盡可能與圍巖貼靠緊密，兩側底腳使用墊塊支墊牢固。如基底松軟時設置墊板，防止支撐受力下沉，必要時用混凝土加固基底。鎖腳：每單元接頭處施作鎖腳錨桿，通過鋼架或型鋼鋼架與錨桿的焊接，將鋼架鎖定到墻上。錨桿打設，與水平成約45°角傾斜向下，以改善受力狀態(tài)。連接：用螺栓連接牢固，鋼架與縱向錨桿焊牢，鋼架與鋼架之間用φ22螺紋鋼焊接連成整體，起到整體支護效果?？v向連接筋按八字型交錯連接成桁架結構，結點呈不可活動絞形式。此法抗扭性好，利于整體性和穩(wěn)定性的提高。加楔：在鋼架與圍巖間空隙加混凝土預制楔塊，保證圍巖壓力均勻傳至鋼架上。

2）中空注漿錨桿施工方法。中空錨桿由錨桿桿體、鋼筋混凝土用鋼筋、連接套、墊板、螺母、排氣管、止?jié){塞和錨頭等組成。錨桿必須設置墊板，施工時錨桿墊板必須與圍巖密貼，錨桿盡量垂直與巖石層面和節(jié)理裂隙面施工。用鑿巖機鑿孔并清孔，將組合好的桿體插入錨孔的同時，安放好排氣管；在錨孔的尾端套上止?jié){塞，并安裝在錨孔內，用快裝注漿接頭把露在外端的中空注漿錨桿與注漿泵相連，排氣管從注漿接頭穿出；開動注漿泵，使砂漿充盈錨桿及桿體與孔壁空隙，如有需要壓注漿改善圍巖結構，必須待注漿的壓力示值達到設計要求后再停止注漿。

3）鋼筋網施作方法。鋼筋網鋪掛以前必須進行除銹，鋪設時搭接長度不得小于設計要求，并且保證網片與圍巖見接觸緊密，當巖面有明顯凹凸時，要將網片壓彎或采用鋼筋敷條以保證密貼；鋼筋網片須與鋼架或錨桿焊接牢固以達到整體受力。

4）噴錨支護施工。操作順序：初期支護中，根據(jù)圍巖量測結果，分4～7層噴射混凝土。噴射時先開液態(tài)速凝劑泵，再開風，后送料，以凝結效果好、回彈量小、表面濕潤光澤為準。

噴射混凝土采用濕噴工藝。攪拌混合料采用強制式攪拌機，攪拌時間不小于2分鐘。原材料的稱量誤差為：水泥、速凝劑±1%，砂石±3%；拌合好的混合料運輸時間不得超過2小時；混合料應隨拌隨用；混凝土噴射機具性能良好，輸送連續(xù)、均勻，技術性能滿足噴射混凝土作業(yè)要求；噴射混凝土作業(yè)前，清洗受噴面并檢查斷面尺寸，保證尺寸符合設計要求。

4 結束語

雙連拱隧道具有結構緊湊、跨度大、承載能力好等諸多優(yōu)點，采用雙連拱結構可以使雙線線路整幅通過山體，在保證相同的行車道寬度條件下可減少對土地的占用，又可以大大節(jié)省投資。但同時又由于雙連拱隧道又存在覆跨比小、難以自然成拱、開挖時易坍塌以及中隔墻部位易滲漏水等質量通病使施工難度增大。

[1]陳浩雄，殷杰.隧道施工[M].中國鐵道出版社，1995.

[2]易萍麗.現(xiàn)代隧道設計與施工[M].中國鐵道出版社，1997.