海龍雙連拱隧道施工技術

周 平

中鐵一局橋梁工程有限公司，重慶 401121

1 工程概況

1.1 工程概況及范圍

海龍隧道位于遵義市謝家壩鎮(zhèn)任家灣境內(nèi)，為連拱隧道，隧道軸線略帶弧線形展布，隧道進口走向約265°，出口走向約245°。隧道里程樁號：K306+925～K307+330。隧道全長405m，隧道最大埋深約74m，進口端設計高程899.74m，地面高程903.67m，出口端設計高程890.15m，地面高程897.28m，進口端采用削竹式洞門，出口端采用端墻式洞門。

1.2 結構形式

隧道橫斷面采用分離式路基、雙連拱斷面。單洞凈寬10.75m，橫斷面組成為：（1.00+1.00+3.75×2+0.5+0.75），限界高度5.0m。雙側設檢修道，襯砌斷面內(nèi)輪廓采用三心圓。

1.3 圍巖級別及襯砌形式

根據(jù)圍巖級別和洞室埋深條件共設計了三種襯砌形式：明洞襯砌；路塹式明洞；復合襯砌：Ⅴ淺、Ⅴ、Ⅳ淺、Ⅳ、Ⅲ。

2 施工工藝

2.1 總體方案

連拱隧道采用“中導洞法” 施工，施工中嚴格按設計要求中導洞先行開挖，同時按不同的圍巖級別，選擇相應的支護體系。施工時按照“噴錨構筑法”原理配備大型設備按無軌運輸模式組織，采用中導洞法施工，施工中遵循先護后挖的原則，堅持“短進尺、弱爆破、強支護、勤量測、快封閉、早成環(huán)”的原則穩(wěn)步前進。

2.2 隧道施工設備配套方案

2.2.1 設備配套原則

施工采用無軌運輸模式。中導洞Ⅴ級圍巖采用上下臺階法施工，人力風鎬配合小型挖掘機開挖，Ⅲ、Ⅳ級圍巖人工風鉆配合自制小型作業(yè)臺架鉆眼爆破全斷面開挖，中導洞出碴采用人工配合小型挖掘機裝碴，5t自卸汽車出碴。正洞Ⅴ級圍巖采用留核心土臺階法施工，人力風鎬配合長臂挖掘機開挖，Ⅳ級圍巖采用短臺階法施工，人工風鉆配合自制作業(yè)臺架鉆眼爆破，Ⅲ級圍巖采用全斷面法施工，人力風鎬配合長臂挖掘機開挖，正洞出碴上臺階采用人工或長臂挖掘機翻碴，下部采用側翻裝載機裝碴，15t自卸汽車出碴。初期支護采用強制式砼攪拌機生產(chǎn)噴射砼，砼濕噴機配機械手聯(lián)合作業(yè)方式進行初期支護；二次襯砌采用自動計量拌合站生產(chǎn)襯砌砼，泵送砼入模，液壓模板臺車整體澆注的方式；通風采用自然通風。形成開挖、裝運、支護及二襯等機械化平行流水作業(yè)線，實現(xiàn)隧道施工的快速、連續(xù)、均衡生產(chǎn)，全面完成工程各項預定目標。

2.3.2 中導洞開挖及出碴

中導洞Ⅴ級圍巖段根據(jù)現(xiàn)場圍巖情況采用全斷面開挖，開挖前先施作φ42×4mm超前小導管支護，人力風鎬配合小型挖掘機開挖，每循環(huán)進尺1m；Ⅲ、Ⅳ級圍巖段采用全斷面爆破開挖，人工風鉆配合作業(yè)臺架鉆眼，非電毫秒雷管光面爆破，每循環(huán)進尺2.0m。中導洞初期支護根據(jù)設計要求采用錨、網(wǎng)、噴及型鋼拱架聯(lián)合支護，緊跟開挖面及時施作。中導洞開挖時采用人工配合小型挖掘機裝碴，5t自卸汽車出碴。

2.3.3 中隔墻澆筑與防護

中隔墻在中導洞貫通后倒退澆筑砼。中隔墻鋼筋采用現(xiàn)場綁扎，組合鋼模臺車，地泵泵送砼，按每兩天一循環(huán)，每循環(huán)7.5m施作。

1）中隔墻施工

連體隧道對中隔墻的地基承載力要求較高，應對地基情況進行測試，承載力不能滿足要求時，首先要對墻腳采用φ22藥卷錨桿進行注漿加固處理。

中隔墻的施工程序為：清基→連接錨桿、綁扎鋼筋→立模→埋設排水管→澆筑砼→埋設注漿管→頂部噴射砼→中隔墻頂部、墻角注漿加固→中隔墻側邊防護及橫向支撐。

2）中隔墻頂部的支護施工

雙連拱隧道中隔墻上方圍巖是薄弱環(huán)節(jié)，施工過程中在中導洞及左、右主洞拱部開挖時有三次擾動，及時進行中隔墻上方的圬工回填和壓漿加固是施工的關鍵環(huán)節(jié)。中隔墻頂部的支護措施擬采取如下方法。中隔墻頂部設置連接錨桿，其布置見中隔墻防護圖，入巖深度1.5m，端頭伸入中隔墻70cm，中隔墻澆筑完成后，在頂部噴射砼回填密實。并在中隔墻頂部及兩側墻角緊貼圍巖部位預埋壓漿管，以防噴射砼與圍巖之間存在空隙時在中隔墻頂進行注漿加固，并對中隔墻基底兩墻角進行注漿加固，以確保中隔墻與圍巖間聯(lián)結密實。同時，為防止偏壓對中隔墻砼及主洞拱圈砼造成破壞，當中隔墻一側進行主洞開挖時，必須對另一側施作橫向支撐（如圖1）。

圖1 中隔墻防護示意圖

3）中隔墻襯砌砼防護措施

本隧道采用中導洞法施工，再進行左、右主洞開挖及襯砌。在主洞上、下斷面開挖時，將對已成型的中隔墻砼帶來影響，因此主洞洞身開挖爆破前，首先拆除中導洞開挖一側初期支護中的鋼支撐，并對另一側施作橫向支撐，以免因爆破沖擊鋼支撐而撞裂中隔墻襯砌砼和防止偏壓對中隔墻砼造成破壞。同時施工中除采取“短進尺，弱爆破”，調(diào)整最小抵抗線方向和控制一次爆破裝藥量，并對已襯砌中隔墻砼表面采取防護措施，防止爆破飛石損傷襯砌。其防護措施有如下方法：

爆破時，在爆破的另一側對中隔墻輔以I16工字鋼橫撐（縱向間1m，支點距中隔墻頂1.6m～1.8m，上下兩道，豎向焊接連接）。為防止爆破飛石砸壞中隔墻砼表面，影響砼外觀質量，對中隔墻不小于60m范圍內(nèi)全表面用1mm～2mm厚的人造紙板護面覆蓋防護，同時在中隔墻不小于40m范圍內(nèi)采用移動式方木框架釘鐵皮的防護擋板遮擋防護。

3 結論

海龍雙連拱隧道施工技術的應用，主要是中導洞施工，以及中導洞施工完成后，在正洞施工工程中的支撐和防護是雙連拱隧道施工的關鍵所在。

[1]公路隧道施工技術規(guī)范.

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

[3]隧道新奧法及其量測技術[M].北京：科學出版社.