淺埋段大斷面海底隧道CRD臨時支護(hù)拆除技術(shù)應(yīng)用探討

楊良雄

（合誠工程咨詢集團(tuán)股份有限公司， 福建 廈門 361009）

0 引言

臨時支護(hù)作為重要的受力結(jié)構(gòu)，必須在受力狀態(tài)趨于穩(wěn)定之后方可拆除，如果盲目拆除就會使結(jié)構(gòu)受力發(fā)生變化，成為隧道塌方最嚴(yán)重的安全隱患之一。因此，拆除時機(jī)的選擇和如何安全、快速的施工將直接關(guān)系到整個工程的進(jìn)展與隧道結(jié)構(gòu)的安全，必須以監(jiān)控測量的結(jié)果為指導(dǎo)。

1 工程概況

廈門第二西通道（海滄隧道）工程A1標(biāo)段行車隧道左線洞口段（BZK12+345～BZK12+430）下穿洞頂一條地方道路和一處水塘地段，本段隧道洞身部分處于全～強(qiáng)風(fēng)化巖中，自穩(wěn)能力差，洞頂主要為覆蓋層及全～強(qiáng)風(fēng)化巖，微風(fēng)化巖體較薄。Ⅴ級圍巖，采用CRD工法開挖[3]。

2 臨時支護(hù)拆除施工

2.1 拆除前提條件

臨時支護(hù)拆除必須同時滿足以下兩個條件方能進(jìn)行拆除施工：

（1）臨時支護(hù)拆除前必須保證拆除段落的永久支護(hù)封閉成環(huán)，且結(jié)構(gòu)符合規(guī)范和設(shè)計要求。

（2）拆除段落拱頂下沉和凈空收斂監(jiān)測結(jié)果趨于穩(wěn)定且均不超過0.2mm/d。

行車隧道左線洞口段（BZK12+345～BZK12+430）CRD臨時支護(hù)拆除前該段永久支護(hù)已封閉成環(huán)，且結(jié)構(gòu)符合規(guī)范和設(shè)計要求；同時，根據(jù)第三方監(jiān)控量測結(jié)果數(shù)據(jù)分析，較長時間以來該段永久支護(hù)拱頂下沉變量為 0.17mm／d，凈空收斂變量為0.19mm／d，已趨于穩(wěn)定，具備臨時支護(hù)拆除條件。

2.2 總體施工安排

臨時支護(hù)拆除采用機(jī)械配合人工，以機(jī)械為主，人工為輔的拆除方式進(jìn)行。結(jié)合二次襯砌的施工長度，每10m為一拆除段，分段進(jìn)行拆除。每段拆除順序自上而下，先拆除上斷面中隔壁，再拆除臨時仰拱，最后進(jìn)行下斷面中隔壁拆除。分段后每段每個部位先整體鑿除混凝土（臨時支護(hù)與永久支護(hù)連接處預(yù)留 30～50cm砼采用人工鑿除），砼鑿除完成后拱架采取間隔拆除的方法（隔三拆三，拆除過程中監(jiān)控量測分析永久支護(hù)穩(wěn)定后可隔二拆四），每個部位單榀拱架一次自上而下拆除完成。

2.3 拆除順序

本著安全第一的原則，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，臨時支護(hù)按從上到下的順序分段拆除，間隔拆除上部中隔壁拱架（先）、臨時仰拱拱架（先右后左）、下部中隔壁拱架（后）。具體施工順序?yàn)椋翰贾帽O(jiān)測點(diǎn)→搭設(shè)腳手架與布置防護(hù)網(wǎng)→鑿除臨時支護(hù)砼→臨時支護(hù)拱架拆除→處理初期支護(hù)表面雜物→拆除位置補(bǔ)噴砼找平（圖1）。

圖1 臨時支護(hù)拆除順序

3.4 具體施工步驟

隧道在拆除臨時支護(hù)過程中受力體系發(fā)生轉(zhuǎn)換，為防止初期支護(hù)因應(yīng)力突變而失穩(wěn)，先選取洞口段6m進(jìn)行拆除試驗(yàn)。

（1）首先采取隔三拆三或隔二拆四的方法，拆除臨時支護(hù)鋼拱架，監(jiān)測隧道變形量與變形速率。

（2）24h內(nèi)隧道變形量與變形速率在正常范圍內(nèi)時，采取隔三拆三的方法，切開中隔壁拱架頂部，繼續(xù)觀測隧道變形量與變形速率。嚴(yán)禁連續(xù)切開鋼拱架，以防止中隔壁突然失穩(wěn)，倒塌傷人。

（3）變形穩(wěn)定后分析監(jiān)控量測結(jié)果，確定隧道永久支護(hù)的穩(wěn)定性。

試驗(yàn)段拆除完成后，根據(jù)監(jiān)控量測數(shù)據(jù)分析試驗(yàn)段初支結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性無異常后，方可進(jìn)行整段臨時支護(hù)拆除，具體施工步驟如下：

（1）布置變形監(jiān)測點(diǎn)，確保安全。

嚴(yán)格按照量測要求布置監(jiān)測點(diǎn)，每5m埋設(shè)一環(huán)量測點(diǎn)。拆除臨時支護(hù)前，先進(jìn)行監(jiān)控量測，取得拆除前的初始數(shù)據(jù)。

（2）搭設(shè)腳手架及布置安全防護(hù)網(wǎng)

布置安全防護(hù)網(wǎng)，避免高空墜物傷人與人員墜落的事件發(fā)生。在拆除臨時支護(hù)前應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況搭設(shè)腳手架作為作業(yè)平臺，腳手架搭設(shè)應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范要求，并進(jìn)行相應(yīng)受力驗(yàn)算。

（3）鑿除噴射砼，割斷鋼筋網(wǎng)

臨時支護(hù)拆除施工中，噴射混凝土的鑿除是最為困難的，鑿除過程中過大的震動可能導(dǎo)致永久支護(hù)開裂，結(jié)構(gòu)失穩(wěn)，造成不必要的質(zhì)量安全事故，這就要求對混凝土的鑿除過程進(jìn)行嚴(yán)格的控制。結(jié)合以往經(jīng)驗(yàn)，采用小型機(jī)械設(shè)備與人工采用風(fēng)鎬和洋鎬輔助的方式結(jié)合進(jìn)行混凝土鑿除，對結(jié)構(gòu)和圍巖不會產(chǎn)生太大的擾動。在鑿除砼過程中，應(yīng)逐榀鋼架自上而下進(jìn)行，下方嚴(yán)禁行人、機(jī)械通過，鋼筋混凝土塊粒徑不得大于20cm，混凝土塊掉落方向應(yīng)背離操作人員，作業(yè)區(qū)前后安排專人設(shè)防。鋼筋網(wǎng)片采用電氣焊切斷。注意在鑿除砼與切斷鋼筋網(wǎng)過程中，注意對拱架連接筋的保護(hù)，防止鑿除期間臨時支護(hù)失穩(wěn)。

（4）拆除臨時支護(hù)拱架

1）采用隔三拆三或隔二拆四的拆除方法，將臨時支護(hù)拱架與初期支護(hù)拱架于連接處切開5～8cm，監(jiān)測隧道變形量和變形速率。如若正常，將拱架拆除；若變形速率過大，超過預(yù)警值的 80%時應(yīng)立即將拆除拱架重新焊接，并采取補(bǔ)強(qiáng)措施后并穩(wěn)定后再進(jìn)行拱架拆除。

2）拆除中隔壁、臨時仰拱鋼架。

①中隔壁拱架拆除

中隔壁頂部拱架采用繩索與挖機(jī)渣斗連接牢固，底部與側(cè)邊拱架采用繩索連接牢固，然后去掉與永久支護(hù)的連接螺栓，切斷與該拱架相連的所有連接筋，先將挖機(jī)渣斗端慢慢放下，放倒后再放松底部繩索，把拱架放倒。

②臨時仰拱拱架拆除

利用下一環(huán)臨時仰拱拱架，采用繩索固定臨時仰拱鋼架兩端，然后切斷與該拱架相連的所有連接筋，切開焊接處后，放松兩端繩索，去掉與初期支護(hù)、中隔壁拱架的連接螺栓，把臨時仰拱鋼架慢慢放到地面。也可以采用裝載機(jī)配合，切開連接鋼筋后，裝載機(jī)料斗抬起端住臨時仰拱鋼架，去掉與初期支護(hù)、中隔壁拱架的連接螺栓，切開焊接處后，裝載機(jī)把臨時仰拱拱架抬走。

3.5 注意事項(xiàng)

（1）做好拆除過程中監(jiān)控量測工作，隨時監(jiān)測永久支護(hù)的穩(wěn)定性。

（2）嚴(yán)格按照上述拆除步驟進(jìn)行，切不可數(shù)榀鋼架同時拆除，防止隧道因受力體系轉(zhuǎn)換應(yīng)力過大，造成初期支護(hù)失穩(wěn)。

（3）拆除時嚴(yán)禁采用挖掘機(jī)、裝載機(jī)等直接破壞方式拆除鋼架，防止因機(jī)械碰撞造成永久支護(hù)體系變形失穩(wěn)。

（4）拱架拆除過程中，發(fā)現(xiàn)拱頂下沉異常時，必須立即暫停拆除，并適當(dāng)采取加固措施。特別異常時，應(yīng)立即發(fā)出警報，通知洞內(nèi)人員立即撤離。

（5）臨時支護(hù)拆除完成后，永久支護(hù)與臨時支撐的所有連接腳板不要急于噴砼處理，待臨時支撐拆除支護(hù)穩(wěn)定后再進(jìn)行處理，以備支護(hù)結(jié)構(gòu)變形過大時可及時恢復(fù)臨時支護(hù)。

（6）臨時支護(hù)拆除完成后,及時施做襯砌。

4 結(jié)論

通過實(shí)踐證明，淺埋段大斷面海底隧道CRD臨時支護(hù)拆除采用上述施工方案進(jìn)行施工，達(dá)到了安全、順利拆除CRD臨時支護(hù)的目的，確保了后續(xù)工程施工的順利進(jìn)行，為本工程今后CRD臨時支護(hù)拆除與其他類似工程的施工提供了有效的經(jīng)驗(yàn)借鑒與參考。

[1]何飛.大斷面公路隧道臨時支護(hù)結(jié)構(gòu)拆除參數(shù)研究[J].施工技術(shù),2017,06.

[2]崔生金.淺埋砂層大斷面暗挖隧道臨時支護(hù)拆除研究[J].鐵道建筑技術(shù),2016,09.

[3]廈門第二西通道工程三階段施工圖設(shè)計.