山嶺隧道施工的支護(hù)方案分析

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧 遼陽 111000）

山嶺隧道施工的支護(hù)方案分析

徐世權(quán)

（中鐵十九局集團(tuán)第一工程有限公司，遼寧 遼陽 111000）

隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展，隧道工程越來越多。本文在隧道工程初支方案分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合隧道的開挖施工順序進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，為山嶺隧道的施工提供技術(shù)參考，具有重要的研究意義。

隧道；施工；支護(hù)方案；分析

1 初期支護(hù)方案

1.1 設(shè)計(jì)參數(shù)

過既有線初支結(jié)構(gòu)分為三個(gè)階段，四種斷面，一、二斷面為標(biāo)準(zhǔn)斷面向注漿小室斷面的過渡段，斷面三為注漿小室斷面，斷面四為下穿既有線斷面。過渡段和注漿小室段長(zhǎng)度10.5米，下穿段33.862米。

1.2 施工原則與方法

初期支護(hù)的施工嚴(yán)格按照 “管超前、嚴(yán)注漿、短進(jìn)尺、強(qiáng)支護(hù)、快封閉、勤量測(cè)”的十八字方針指導(dǎo)施工，在監(jiān)控量測(cè)中注意快速反饋。過既有線段采用CRD分四部開挖，首先開挖外側(cè)上導(dǎo)洞，依次開挖外側(cè)下導(dǎo)洞、內(nèi)側(cè)上導(dǎo)洞、內(nèi)側(cè)下導(dǎo)洞。

1.3 漸變段與過既有線底板鋼性連接施工

漸變段由標(biāo)準(zhǔn)馬蹄形斷面向擴(kuò)大的矩形斷面過渡，逐漸過渡到注漿工作室斷面，用擴(kuò)大格柵斷面尺寸方式處理。既有線車站底板為波浪形，為使區(qū)間隧道格柵與既有車站底板密貼，應(yīng)先加工好格柵小節(jié)，用來調(diào)節(jié)隧道格柵高度，便于與車站底板密貼。

2 開挖

區(qū)間過既有線段開挖為直墻平頂，CRD方法四洞開挖，用臺(tái)階法開挖右線右側(cè)上導(dǎo)洞，施作初支及臨時(shí)中隔壁、中隔板，初支頂部需與既有車站結(jié)構(gòu)底板緊貼。按照千斤頂布置圖中千斤頂位置，在導(dǎo)洞內(nèi)安裝千斤頂。在上臺(tái)階腳部設(shè)置鎖腳錨管，右側(cè)上導(dǎo)洞進(jìn)深一倍洞深后用臺(tái)階法開挖右線右側(cè)下導(dǎo)洞，施作初支及臨時(shí)中隔壁，在上臺(tái)階腳部設(shè)置鎖腳錨管。右側(cè)初襯封閉后，根據(jù)地鐵結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測(cè)情況，調(diào)整千斤頂頂力。用臺(tái)階法開挖右線左側(cè)下導(dǎo)洞，施作初支結(jié)構(gòu)。在上臺(tái)階腳部設(shè)置鎖腳錨管。

2.1 開挖措施

①采用“三臺(tái)階施工”施工，開挖循環(huán)進(jìn)尺宜為每榀格柵間距。②嚴(yán)格控制隧道開挖的中線和水平，開挖輪廓要圓順，防止超挖，局部欠挖處人工修鑿，但要充分考慮施工誤差及預(yù)留變形。③隧道開挖時(shí)保留核心土，待拱部初支完成后再開挖核心部分土體。④當(dāng)隧道圍巖自穩(wěn)能力較差時(shí)，應(yīng)盡可能縮短開挖臺(tái)階長(zhǎng)度，盡快使初期支護(hù)閉合。⑤在過建筑物段或管線段時(shí)，為嚴(yán)格控制地表沉降，在上臺(tái)階架設(shè)臨時(shí)仰拱，待下半斷面初支封閉達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后拆除。⑥鋼格柵接頭采用連接板和螺栓連接以方便安裝。格柵安裝位置要準(zhǔn)確，各節(jié)點(diǎn)要對(duì)齊，連接要牢固，確保格柵可靠受力。為防止格柵承載下沉。鋼格柵下端設(shè)在穩(wěn)固地層上，或設(shè)在擴(kuò)大鋼板、砼墊塊上。⑦為防止開挖下部引起格柵懸空下沉，控制好上臺(tái)階鋼格柵拱腳鎖腳錨管，下部開挖后及時(shí)拼接。

2.2 初支格柵施工

格柵鋼架采用洞外加工成榀，洞內(nèi)安裝的施工模式。加工順序?yàn)椋轰摷芗庸つ＞呒庸ぁ餍吞?hào)鋼筋切割→各型號(hào)鋼筋彎折加工→主筋定位及連接板焊接→U型筋、之字筋焊接→箍筋焊接→試拼及標(biāo)序號(hào)→庫(kù)存并做好防腐防繡措施。

格柵加工的注意事項(xiàng)如下：

①格柵鋼架加工前嚴(yán)格按照格柵鋼架設(shè)計(jì)圖進(jìn)行模具放樣，模具放樣加工完成經(jīng)驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行格柵鋼架加工。②加工焊接嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙和鋼筋焊接及驗(yàn)收規(guī)程執(zhí)行。③格柵鋼架應(yīng)成榀加工，首榀加工試拼驗(yàn)收合格后方可成批加工。④加工好的格柵鋼架應(yīng)分節(jié)、分批存放并及時(shí)使用，做好防腐防繡措施。

3 噴射混凝土施工

格柵鋼架架立及相關(guān)配套施工完成后及時(shí)進(jìn)行噴砼支護(hù)。為降低粉塵，減少回彈量，提高噴射砼的質(zhì)量，噴射砼采用潮噴法。拌合料由洞外攪拌站拌合，通過豎井提升機(jī)，出碴車運(yùn)至工作面，人工抱噴嘴噴射。噴砼作業(yè)前，檢查開挖斷面尺寸，做好上一循環(huán)噴砼施工縫處理，剔除松動(dòng)噴砼。施工完一環(huán)后進(jìn)行下一噴射混凝土前，清理上一環(huán)虛渣，虛土，再進(jìn)行噴射混凝土施工。每次噴混凝土完后及時(shí)檢查厚度，若厚度不夠需補(bǔ)噴達(dá)到設(shè)計(jì)厚度，禁止將回彈料做為噴射料使用。

3.1 初支背后回填注漿

結(jié)束噴射混凝土施工后，初支與既有間可能存在空隙，為保證隧道與既有線剛性接觸避免既有車站沉降，對(duì)初期支護(hù)背后及時(shí)進(jìn)行回填注漿。注漿采用注漿量與注漿壓力雙控制方法控制注漿效果，防止壓力過大造成既有線抬高，注漿壓力控制在1.0mpa以內(nèi)。

3.2 千斤頂布置方案

區(qū)間隧道下穿地鐵5號(hào)線施工段采用CRD法和千斤頂施工，與既有5號(hào)線結(jié)構(gòu)保證剛性接觸。目的：確保開挖初支結(jié)構(gòu)與地鐵5號(hào)線下穿位置為剛性接觸，控制既有5號(hào)線在此段的沉降。為補(bǔ)償區(qū)間初支結(jié)構(gòu)本身沉降變形造成初支頂部出現(xiàn)空隙，采用在初支結(jié)

3.3 千斤頂安裝

安裝固定千斤頂。架設(shè)側(cè)墻豎向型鋼鋼架，焊接連接筋；頂部型鋼鋼架放入相應(yīng)位置，將千斤頂安裝到鋼板圍槽內(nèi)并調(diào)好位置，使其對(duì)頂部型鋼鋼架形成初步固定；

3.4 千斤頂施工要點(diǎn)

①設(shè)置千斤頂斷面內(nèi)型鋼均為H220×440雙軸對(duì)稱焊接工字鋼；千斤頂位置不噴射混凝土，其余部位均需噴射混凝土，噴射過程中注意對(duì)千斤頂?shù)谋Ｗo(hù)。②千斤頂限位鋼板尺寸根據(jù)選定的千斤頂具體尺寸調(diào)整。③除頂部型鋼外，其它部位型鋼內(nèi)外側(cè)均設(shè)置縱向連接筋Φ22@1000，與相鄰格柵主筋可靠焊接，在型鋼內(nèi)外側(cè)均鋪設(shè)φ8@150x150鋼筋網(wǎng)。④型鋼端部與鋼板連接須銑平、頂緊，周邊圍焊。⑤初襯上下洞室封閉成環(huán)后，即按5t分級(jí)加載的方式對(duì)千斤頂施加初頂力30t，根據(jù)地鐵結(jié)構(gòu)沉降監(jiān)測(cè)情況，調(diào)整千斤頂頂力。頂部型鋼與立柱型鋼出現(xiàn)縫隙時(shí)，適時(shí)用鋼板墊片楔緊。待監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示既有地鐵結(jié)構(gòu)穩(wěn)定時(shí)，方可進(jìn)行下一步施工。⑥按要求布置千斤頂?shù)臄嗝嬖陂_挖后要及時(shí)架設(shè)型鋼及千斤頂，按要求施加頂力，并嚴(yán)密監(jiān)測(cè)既有地鐵結(jié)構(gòu)的變形。⑦施作二襯施工時(shí)，初期支護(hù)中隔壁的千斤頂拆除，兩側(cè)側(cè)墻千斤頂鎖死、拆除油管后留在初支結(jié)構(gòu)內(nèi)，確保千斤頂在二次襯砌達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前始終發(fā)揮作用。

結(jié)語

近年來，掘進(jìn)機(jī)施工工藝已取得較大進(jìn)步，隧道工程的施工更要求施工技術(shù)的先進(jìn)，能夠?qū)崿F(xiàn)全斷面掘進(jìn)，使得施工效率更高，適用范圍較廣，對(duì)于巖石較硬和軟土等復(fù)雜的地質(zhì)條件均能使用，彌補(bǔ)了其他方法的不足。

[1]楊哲峰，高勇.地下隧道新奧法施工綜述[J].水利規(guī)劃與設(shè)計(jì)，2003（04）.

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