双联拱隧道快速施工方法的探讨.pdf

文章编号 0451- 0712200210- 0122- 02 中图分类号U 455 文献标识码 B 双联拱隧道快速施工方法的探讨 党延兵1,陈建勋2,师辉军2 1 1 延安市交通局 延安市 716000; 21 长安大学公路学院 西安市 710064 摘 要在双联拱隧道施工中,对中隔墙采用分段施工,在中隔墙施工一定长度后即由洞口进行正洞开挖,正洞 采用上、 下台阶开挖,取消2个侧导洞施工,可缩短隧道施工工期。 关键词双联拱隧道;快速施工;方法;探讨 山区高等级公路隧道,由于受地形、 地质条件的 限制,多采用双联拱隧道方案。 由于双联拱隧道的特 殊结构型式,施工工序较多,工期较长,是一般独立 双洞工期的2～3倍。因此,改进双联拱隧道的施工 工序,缩短工期,具有重要的实际意义。 1 墩山双联拱隧道工程概况 墩山隧道是延安市 ～ 安塞高速公路的重点控制 工程,里程桩号为K175 025～ 640,全长615 m , 其中暗洞550m ,明洞65m。该公路隧道左、 右洞轴 线间距1119 m ,为连体结构形式,是目前我国公路 建设史上最长的一座双联拱隧道。 墩山隧道内轮廓线由单心圆及中墙直线组成,其 中半径r 5165 m ,联拱隧道中墙宽210 m ,隧道单洞 净宽1016 m ,净高7105 m。开挖断面总宽2419 m。 隧道洞口段埋深较浅,结合地形、 地质条件设置 明洞,其余暗洞均按新奥法原理设计成复合衬砌,双 联拱隧道中隔墙采用25号钢筋混凝土置换岩体。 明 洞设计采用80 cm厚的钢筋混凝土结构。暗洞衬砌 根据地质条件和围岩分类,分别采用大、 小管棚超前 支护及钢拱支撑、 锚杆锚固、 挂钢筋网、 喷射混凝土 等形成初次支护和浇筑25号混凝土仰拱、30号混 凝土拱墙为二次衬砌。 该隧道于2000年11月23日开工,于2002年 元月10日竣工。 2 墩山双联拱隧道快速施工方法 双联拱隧道施工的工序一般为 1 中导洞开挖 并支护 ; 2 修筑中隔墙 ; 3 左侧导洞开挖并支护; 4左洞上半断面开挖并支护 ; 5 左洞下半断面开 挖并修筑二次衬砌 ; 6 修筑左洞仰拱 ; 7 右侧导洞 开挖并支护 ; 8 右侧上半断面开挖并支护 ; 9 右洞 下半断面开挖并修筑二次衬砌; 10修筑右洞仰拱。 按此工序施工是可行的,但施工周期较长。 为缩短工 期,在墩山隧道施工中,采取以下施工方法,并获得 成功,主要作法是 1中隔墙分段施工,在中隔墙施工一定长度 后由洞口进行正洞开挖; 2正洞采用上、 下台阶法开挖,取消2个侧导 洞施工。 211 中隔墙施工 中导洞贯通后,即进行中隔墙混凝土的施工。 中 隔墙墙身宽2 m ,基础宽315 m。中墙基础开挖后, 及时用砂浆封闭并注意做好基坑排水。 21111 工序安排 原设计中导洞贯通后,由隧道中部向进、 出口方 向浇筑中隔墙,每次8 m左右。该施工方法有利于 施工人员操作和机械、 材料调配,减少工作面的交叉 干扰,混凝土的浇筑较为方便,缺点是施工周期较 长,影响正洞开挖,推延总工期。 为缩短工期,中隔墙按以下工序进行 1选择距进口128 m处为分界面,向两侧施 工中隔墙基础; 2从进口和K175 212处开2个工作面向出 口方向施工中隔墙,待进洞104 mK175 129后, 即进行进口正洞开挖; 收稿日期 2002- 08- 25 公路 2002年10月 第10期 H IGHWA Y Oct12002 No110 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 3此时将进口一组中隔墙衬砌模板调到出口, 由外向里施工中隔墙基础和墙身; 4出口方向中隔墙浇筑104 mK175 536 后,即进行出口方向正洞开挖。 该方法在一定程度上增加了施工难度。 21112 中隔墙混凝土施工 中隔墙每8 m施工一组。因中导洞断面较小, 施工难度较大,施工采用小型衬砌台车,纵向滑模 施工。 1支立模板。 在中隔墙基础两侧用方木和工字 钢搭设移动滑道,长度不小于17 m ,可以保证台车 纵向行走8 m。在滑道上拼装模板,采用210 m 210m的大块模板。 因场地狭小,只能用倒链人工组 装。模板安装加固用槽钢和碗扣件支撑在中导洞初 期支护上,外撑为主,内拉为辅。模板中线、 标高、 尺 寸和平整度等经检验合格后才可进行下道工序。 2钢筋绑扎。 墙身钢筋与基础钢筋按规范要求 焊接,并注意预留筋和预埋件的位置和尺寸。 中隔墙 每隔8 m的施工缝和顶部两侧均预埋RT350型止 水带,设计为2根100mm的PVC竖向排水管。钢 筋绑扎合格后,即可进行端头模板的封堵。 3混凝土浇筑。中墙全部采用泵送混凝土,输 送管从端头进入模板。混凝土严格分层振捣。为保 证圆弧拱顶密实,在浇筑至距拱顶115 m时,每隔 110 m放置钢筋篦子后,再分段浇筑。浇筑到拱顶 时,要在两侧预留 50 mmPVC塑料注浆管和 10 mm排气管,间距为2 m ,待混凝土强度达到设 计强度的70后进行注浆。以保证墙顶密实。 21113 中隔墙防排水施工 为防止中隔墙顶部渗水,在中导洞顶部初期支 护217 m宽度范围铺挂防水板,将中隔墙顶部渗水 引入两侧与正洞二次衬砌接口处的纵向集水囊,使 渗水沿中墙竖向排管排出。 在浇筑中隔墙前,首先挂一层复合式防水板,并 且两侧预留出117 m的防水板,以便与正洞防水板 连接。 但在正洞施工中,由于施工造成预留防水板破 坏严重,几乎不能和正洞防水板连接。 为了解决中隔 墙的防排水问题,在中隔墙顶两侧凿一个纵向汇水 槽,并在两侧每间隔8 m设一组竖向排水管,以使 汇水槽的积水及时排出,并用不小于2 cm厚的防水 砂浆把汇水槽找平。 中隔墙防排水结构见图1所示。 图1 中隔墙防排水结构 212 正洞开挖 墩山隧道采用新奥法施工,为防止出现偏压,双 联拱隧道必须兼顾左、 右洞开挖,否则会给施工带来 一定难度。 墩山隧道正洞在大管棚的掩护下进洞,开始进 行上、 下断面开挖,取消了2个侧导洞施工。 隧道光面爆破,不仅直接影响着超欠挖,而且对 减少围岩所受的扰动,提高锚喷支护能力起着重要 作用。 为了增强光面爆破效果,利用在中导洞开挖时 积累的围岩情况做出相应的光面爆破设计,对布眼、 装药、 起爆等技术标准都做了严格规定。 在每茬炮后 都测量开挖断面并做详细记录。 由于地质情况恶劣,岩层产状水平分布,多为泥 质页岩,在 类围岩中采用 50 mm小管棚作为超 前支护,长度为310 m ,环向间距为40 cm ,仰角为 1,压浆水灰比为1∶1,压浆时注意用压浆泵的压 力来调整浆液稠度和凝固时间,超前小管棚为隧道 开挖安全和光面爆破提供了有力的保证。 整个隧道开挖过程中采用弱爆破、 短进尺、 勤支 护,同时控制左、 右洞掌子面间距,˚ 类围岩控制在 20 m之内, 类围岩控制在50 m 之内。 3 结语 由于墩山双联拱隧道,采用中隔墙分段施工,正洞 采用上、 下台阶法进行开挖,取消2个侧导洞施工,使 正洞开挖贯通提前了4个月,该施工方法,可在类似工 程中推广使用。 321 2002年 第10期 党延兵等双联拱隧道快速施工方法的探讨 1995-2003 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.