淺談長大隧道TBM拆卸洞施工技術(shù)

寧穩(wěn)強

摘 要：某長大隧道TBM拆卸洞設(shè)在Ⅱ級圍巖地段，對拆卸洞分三部四區(qū)段開挖完成。鑒于該隧道特點，本文對的特大斷面II類圍巖對TBM拆卸洞室施工進行探討，總結(jié)出該工程所采用的成功經(jīng)驗，為今后類似工程提供借鑒及管理成功的實例。

關(guān)鍵詞：隧道施工 拆卸洞 TBM施工 隧洞開挖

中圖分類號：U455 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）02（a）-0104-02

1 工程概況

某隧道TBM拆卸洞設(shè)在Ⅱ級圍巖地段，拆卸洞全長60 m，邊墻為直墻，拱部為曲墻，下部開挖寬度為13.1 m，上部最大開挖寬度為16.12 m，開挖總高度為18.81 m。托梁及下部直墻襯砌采用C30鋼筋砼，拱部段襯砌均采用C30素砼。

2 拆卸洞開挖施工技術(shù)

拆卸洞分三部四區(qū)段開挖完成，第一步：到達拆卸洞前15 m施作預留平臺，利用現(xiàn)有開挖臺架在分界斷面處開始向上挑挖，向上挑挖15 m后到達TBM拆卸洞頂部（見圖1），之后分三臺階開挖上部Ⅰ、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)，臺階長度3～5 m，每循環(huán)進尺為2.5 m，拱部Ⅰ區(qū)采用搭設(shè)臨時活動支架進行作業(yè)，開挖一段支護一段。水平向前直至挖出上部斷面。

第二步：當至TBM端上部Ⅰ、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)段開挖完成后反向施工鉆爆端的上部斷面，直至所有上部斷面全部開挖成型，上部反向開挖時在臺架上可加設(shè)臨時平臺確保臺架的高度滿足開挖要求。

第三步：最后開挖底部Ⅳ區(qū)段。后段拱部初支：上挑洞頂須進行臨時支護措施，根據(jù)圍巖情況在拱部局部可設(shè)φ22砂漿錨桿，錨桿長2.0 m，噴射C25砼，厚度3～5 cm。拆卸洞初支：托梁上2米范圍、以下3 m范圍內(nèi)邊墻錨桿間距0.5×0.5 m，L=4 m，梅花型布置；其余部位錨桿間距1.0×1.0 m，L=3.5 m，梅花型布置，錨桿均采用R32N自進式錨桿并徑向注漿，漿液采用水泥漿。邊墻及拱部用C25噴射砼，砼噴射厚度為13～15 cm（見圖2）。

TBM拆卸洞出碴采用ZL50C裝載機及CAT330挖掘機裝碴，斯太爾自卸汽車運輸。

3 拆卸洞砼襯砌

本工程砼襯砌施工作業(yè)順序采取如下：鋪底→下部邊墻→托梁→上部直墻段→拱墻段砼。

3.1 鋪底施工技術(shù)

拆卸洞鋪底砼標號為C20砼，鋪設(shè)厚度30 cm。砼采用分段全幅施工一次澆注長度30 m，分兩次完成。無軌灌車運輸，泵送砼入模。

3.2 直邊墻段施工技術(shù)

直邊墻段施工施工序：安裝腳手架→鋪設(shè)土工布及防水板→安裝邊墻鋼筋→立模板→澆筑砼。直邊墻段采用腳手架作為施工平臺，腳手架作業(yè)面平臺上設(shè)木板作為行走過道。腳手架沿邊墻搭設(shè)三排至墻頂，砼澆注后腳手架縱橫每隔3～4 m與邊墻預埋筋進行連接加固。直墻段從TBM端向鉆爆端施工。

防水板施工時，本工程防水板采用自爬動焊機焊接，搭接寬度不小于15 cm，接頭距砼施工縫距離不小于1 m。一次鋪設(shè)高度6 m，長度12 m。邊墻鋼筋為φ16筋，內(nèi)外共設(shè)兩層，鋼筋現(xiàn)場綁扎。直邊墻模板采用定制鋼模板，面板采用5 mm鋼板，高1.5 m×寬1.0 m，加工40塊。一次安裝長度為10 m，模板分成兩組，邊墻左右兩側(cè)同時施工。模板的定位通過螺旋鋼頂撐、調(diào)節(jié)拉桿、預埋筋及葫蘆實現(xiàn)。預埋筋每澆注層設(shè)5根，水平間距2 m，預埋筋設(shè)置有兩種方法，方法1：采用φ14螺紋鋼外套φ30PVC管定位于模板上口適當位置，拆模后轉(zhuǎn)動鋼筋通過調(diào)節(jié)拉桿與腳手架緊固；方法2：采用φ18螺紋鋼，端頭車φ16的絲桿，在模板適當位置鉆φ30孔，絲桿穿過模板定位于模板上口適當位置，拆模后預埋筋通過調(diào)節(jié)拉桿與腳手架拉緊，模板就位后模板的下口用螺旋鋼頂撐頂緊加固，上口亦用螺旋鋼頂撐頂緊加固。每層澆注完成后，模板通過手動葫蘆實現(xiàn)拆、裝。澆筑混凝土時，對于托梁以下直邊墻砼澆注總高度為12.36 m，共分9次完成，每層澆注高度從第一層自下往上依次分別為1.5 m、1.45 m、1.45 m、1.45 m、1.45 m、1.45 m、1.45 m、1.45 m、0.71 m。砼采用無軌灌車運輸，泵送砼入模，砼強度達到8 Mpa后開始拆模。

3.3 托梁施工技術(shù)

本工程托梁設(shè)鋼筋，鋼筋在現(xiàn)場綁扎；托梁頂部預埋43號鋼軌，鋼軌用鋼筋焊接固定牢固，與另側(cè)軌距精確控制在12.8 m，標高控制在±10 mm；經(jīng)檢查合格后方可關(guān)模。

3.4 拱部施工技術(shù)

拱部砼采用移動臺車作為施工平臺，移動臺車由專業(yè)廠家設(shè)計制作，現(xiàn)場拼裝。臺車采用液壓或螺旋設(shè)計，豎向升降行程在20 cm，通過軌道用手動葫蘆實現(xiàn)前后移動。防水板采用自爬動焊機焊接，搭接寬度不小于15 cm，接頭距砼施工縫距離不小于1 m。當直邊墻施工15 m后，開始安裝移動臺車骨架，安裝臺車時腳手架作業(yè)平臺計劃一次搭設(shè)8 m長，臺車骨架安裝完成后先作為防水板作業(yè)平臺，一次性將60 m防水板全部鋪設(shè)完成，之后拼裝臺車面板。本工程一次砼澆注長度6 m，砼方量55 m3，砼采用無軌灌車運輸，泵送砼入模，砼強度達到24 Mpa后開始拆模。

4 開挖施工技術(shù)措施

（1）控制超欠挖措施。控制好超欠挖可以保證開挖成型、保證初期支護質(zhì)量、有利于提高圍巖本身的承載力、利于砼的噴射以及利于防水板的鋪設(shè)等諸多優(yōu)點，因此，采取以下措施嚴格控制超欠挖：①正確標示開挖輪廓線。在爆破前畫開挖輪廓線時考慮施工誤差，并考慮預留圍巖變形和畫線誤差等因素，采用全站儀極坐標放樣法準確的放出開挖輪廓線。②保證鉆孔質(zhì)量。炮孔間距符合鉆爆設(shè)計。周邊眼間距的誤差不大于5 cm，輔助眼間距的誤差不大于10 cm，嚴格控制周邊眼的外插角。除掏槽眼、周邊眼、底板眼外的其它眼孔方向與隧道方向平行，要求孔底在同一平面上。鉆孔結(jié)束后要清孔，炮眼用炮泥堵塞，確保單孔裝藥質(zhì)量。定人定位，明確分工，明確責任，不得混崗亂位。③光爆。首先合理選定鉆爆參數(shù)，不斷優(yōu)化爆破設(shè)計。實現(xiàn)光面爆破的最佳效果，使開挖輪廓圓順，線性超挖及炮眼痕跡保存率合乎光爆技術(shù)要求。④優(yōu)化爆破設(shè)計。根據(jù)隧道地質(zhì)情況采用不同參數(shù)的光面控制爆破技術(shù)。正確選用周邊眼裝藥結(jié)構(gòu)。為保證爆破質(zhì)量，周邊眼采用小藥卷炸藥，間隔裝藥，并加強炮泥的堵塞質(zhì)量。非電毫秒雷管起爆。按設(shè)計裝藥，并順序起爆。不斷總結(jié)、修正爆破參數(shù)以達到最佳效果。⑤采用先進的儀器進行開挖斷面檢查。采用TC402全站儀進行爆破質(zhì)量檢查，及時提供超欠挖實測圖。根據(jù)提供的實測斷面圖，進行分析，及時處理，認真分析超欠挖的原因，以便采取對策。⑥建立嚴格的激勵、約束機制。實行超欠挖獎罰制度，將獎罰數(shù)量與炮眼殘留痕跡、超欠挖范圍、超欠挖數(shù)量、炸藥用量等直接掛鉤，形成一套強有力的超欠挖管理辦法。

（2）噴錨、量測。及時支護，及時量測，及時反饋，及時修正。同時在開挖后及時初噴，出碴后及時安裝錨桿、復噴砼。當圍巖等級與設(shè)計不符時，特別是圍巖變軟弱時及時提出設(shè)計變更，加強支護，以確保圍巖的穩(wěn)定。

5 結(jié)語

文章通過結(jié)合某隧道施工實例，針對該隧洞Ⅱ級圍巖地段采取TBM拆卸洞，拆卸洞全長60 m，詳細地總結(jié)出該施工技術(shù)，從拆卸洞開挖以及混凝土襯砌等施工環(huán)節(jié)來進一步探討，同時針對長大隧道拆卸洞施工的安全性，結(jié)合實踐經(jīng)驗，總結(jié)出開挖施工時的控制技術(shù)措施，有效地保證了拆卸洞施工過程的質(zhì)量以及安全性，為今后進一步推廣該技術(shù)提供借鑒。

參考文獻

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