雙連拱隧道施工特點(diǎn)及常見問題處理措施

王軍

摘 要：結(jié)合雙聯(lián)拱隧道的設(shè)計(jì)、施工特點(diǎn)，介紹了雙聯(lián)拱隧道的施工工藝，施工中常見問題的處理措施。

關(guān)鍵詞：雙連拱；隧道；工藝

1 雙連拱隧道設(shè)計(jì)、施工特點(diǎn)

雙連拱隧道是在通過山勢不高，縱向長度較短，橫坡較陡，公路上、下行線分不開的情況，通常設(shè)置雙跨連拱隧道。莊河至蓋州高速公路戴峪嶺1號隧道是典型的雙連拱隧道，其單跨斷面為單心圓結(jié)構(gòu)，邊墻、中隔墻為曲墻，上下行線通過鋼筋混凝土中隔墻相連。

雙連拱隧道由于通過地段的地質(zhì)條件特殊性，決定了其設(shè)計(jì)、施工具有以下特點(diǎn)：

（1）埋深淺長度短。雙連拱隧道通過的地段一般山勢較低，其最大埋深在50～80m左右，縱向長度在500m以下，在長度較大，山勢較高一般不采用雙連拱隧道，而采用上下行線分開的單拱隧道。

（2）偏壓。雙連拱隧道通過地段地勢較陡，上下行線兩側(cè)埋深不同時隧道也就不同程度的存在偏壓，特別是洞口偏壓嚴(yán)重，這給隧道口施工帶來很大困難。

（3）由于埋深淺，雙連拱隧道一般地質(zhì)條件復(fù)雜，圍巖軟弱破碎，節(jié)理發(fā)育差。隧道內(nèi)的水，受地表水影響較大，雨季施工困難。

（4）施工工序復(fù)雜，工序間影響大。雙拱隧道的設(shè)計(jì)特點(diǎn)決定其施工必須分多個步驟進(jìn)行。工序間相互影響很大，雙連拱隧道的施工組織必須科學(xué)、合理，理清各個工序的先后順序及相聯(lián)關(guān)系，在施工過程中盡量減小各施工工序之間的相互影響并根據(jù)實(shí)際情況靈活調(diào)整。

2 施工工序

雙連拱隧道的施工，施工方法主要有中導(dǎo)洞法和三導(dǎo)洞法。中導(dǎo)洞法是中導(dǎo)洞現(xiàn)行施工，再施工中隔墻，然后以進(jìn)行兩側(cè)主洞施工；三導(dǎo)洞法除在中隔墻處開挖一導(dǎo)洞外，在上下行線兩側(cè)分別開挖一條側(cè)導(dǎo)洞，在中墻混凝土與邊墻混凝土施工完后再開挖上，下行線正洞。本文介紹中導(dǎo)洞法。

2.1 施工監(jiān)控量測

隧道的監(jiān)控量測貫穿施工的全部過程，是施工控制的重要組成部分。利用監(jiān)控量測結(jié)果分析圍巖變形規(guī)律和支護(hù)狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常情況及時采取措施進(jìn)行處理、補(bǔ)救，施工監(jiān)控量測貫穿施工整個過程，在隧道的施工過程中應(yīng)勤量測。

2.2 洞口施工

（1）洞口開挖前必須具備如下條件，隧道進(jìn)出口聯(lián)測已經(jīng)完成，且貫通誤差符合規(guī)范要求；洞頂截水溝已完成，并設(shè)置了必要的臨時排水設(shè)施；對洞口情況已進(jìn)行了詳細(xì)調(diào)查；洞口開挖及施工方案已經(jīng)審批完畢。

（2）洞口開挖后立即對其附近的邊坡及仰坡進(jìn)行必要的加固處理。在保證安全進(jìn)洞的同時，盡量減少邊仰坡的開挖與回填工程。

（3）洞口土石方開挖施工盡量避開降雨期和融雪期，采用明挖法施工，自上而下分階段、分層進(jìn)行開挖。

（4）洞口邊仰坡開挖成型后，采取錨噴掛網(wǎng)支護(hù)形式，對邊仰坡及成洞面進(jìn)行臨時支護(hù)是保證洞口坡體穩(wěn)定的有效措施；

2.3 中導(dǎo)洞開挖

（1）根據(jù)隧道進(jìn)出口地形條件及施工場地的實(shí)際情況，中導(dǎo)洞開挖可以從隧道兩端同時施工，在隧道中間貫通；也可從隧道一端開挖，在另一端貫通。

（2）中導(dǎo)洞開挖分全斷面和短臺階兩種施工方法，在圍巖較好的Ⅳ類圍巖可采用全斷面開挖中導(dǎo)，加快施工進(jìn)度；在圍巖破碎，節(jié)理發(fā)育及在洞口地段采用短臺階也可保證安全。無論哪種方法皆采用光面爆破技術(shù)盡量減少中導(dǎo)洞對兩側(cè)正洞圍巖的擾動。

（3）支護(hù)要緊跟開挖面，不允許圍巖暴露時間太長，杜絕坍方，中導(dǎo)洞即使有小面積坍方，也會給正洞開挖帶來很大影響。

2.4 中隔墻施工

中隔墻混凝土的施工順序剛好和中導(dǎo)洞開挖順序相反，宜在中導(dǎo)洞貫通后施工，一般采用從隧道中間開始向洞口進(jìn)行施工的順序。中隔墻采用大塊模板進(jìn)行施工，用鋼桁架和對拉鋼筋固定牢靠。

2.5 主洞開挖

（1）對于主洞四級淺埋、五級淺埋應(yīng)進(jìn)行弱爆破、短掘進(jìn)。

（2）主洞中部采用短臺階法施工，上臺階長度宜控制在5m以內(nèi)。當(dāng)上臺階為軟弱圍巖、機(jī)械或人工開挖可行時，應(yīng)采用環(huán)形開挖留核心土法；若上臺階為較堅(jiān)硬巖、掌子面穩(wěn)定、需爆破開挖時，應(yīng)采用弱爆破技術(shù)對上臺階一次挖除。

（3）對于三級、四級圍巖應(yīng)采用上下臺階法的方式進(jìn)行開挖與支護(hù)。

2.6 初期支護(hù)

（1）初期支護(hù)系統(tǒng)錨桿采用砂漿錨桿及中空注漿錨桿，超前錨桿及洞口邊坡防護(hù)采用砂漿錨桿。

（2）錨桿施工應(yīng)保證注漿質(zhì)量，錨桿必須設(shè)置墊板，并灌注早強(qiáng)水泥砂漿，錨桿孔內(nèi)灌漿應(yīng)密實(shí)飽滿。

（3）噴射混凝土質(zhì)量符合規(guī)范要求，強(qiáng)度評定合格，噴層厚度均勻且不小于設(shè)計(jì)值，施工采用濕噴工藝，噴層表面平順美觀。

2.7 二次襯砌

（1）為扼制拱頂下沉，二次襯砌宜緊隨開挖進(jìn)行，及時施做以提供足夠的剛度和強(qiáng)度，并視情況對結(jié)構(gòu)予以補(bǔ)強(qiáng)。

（2）防水板安裝應(yīng)根據(jù)實(shí)際開挖情況預(yù)留足夠的富余量，以避免模筑混凝土?xí)r防水板撕裂或繃緊的防水板導(dǎo)致襯砌背后產(chǎn)生空洞，使襯砌厚度不足；防水板鋪設(shè)前要對噴射混凝土的基面進(jìn)行認(rèn)真的檢查，不得有鋼筋、管件等尖銳突出物。

（3）二次襯砌除模板應(yīng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，模板表面光滑。澆筑混凝土?xí)r一定要振搗密實(shí)，且嚴(yán)格按照配合比要求施工。

（4）拆模采用最后一盤封頂混凝土試件達(dá)到的強(qiáng)度來控制。襯砌拆模后用高壓水噴淋混凝土表面，以降低水化熱，寒冷地區(qū)應(yīng)做好襯砌的防寒保暖工作。

2.8 路面及洞內(nèi)裝修

（1）隧道采用瀝青混合料上面層與水泥混凝土下面層組合的復(fù)合式路面，面層以下設(shè)素混凝土基層，無仰拱時基層以下設(shè)整平層。整平層頂面和仰拱回填混凝土頂面應(yīng)做成向中心水溝的橫向排水坡度，其坡度不應(yīng)小于1.5%。

（2）隧道襯砌表面裝修，在隧道電纜槽頂面以上一定范圍內(nèi)用白色隧道專用磚鑲面；為了增強(qiáng)防火及照明效果，在拱部范圍內(nèi)應(yīng)用防火涂料噴涂。

3 施工中常見問題的處理措施

（1）雙聯(lián)拱隧道跨度大，即使在圍巖好的情況下也要堅(jiān)持“短進(jìn)尺、弱爆破、強(qiáng)支護(hù)、早閉合”的開挖施工原則，以減少或杜絕坍方。

（2）初期支護(hù)要遵循“短進(jìn)尺，早封閉”的原則，必須一炮一支，防止圍巖爆露太長而引起的坍方，特別是正洞下部開挖，鋼架接腳時要控制好進(jìn)度，不能使拱部初期支護(hù)長距離或連續(xù)長時間懸空。

（3）隧道內(nèi)的超前支護(hù)，注漿錨桿，除加固圍巖的同時，也起一定堵水的作用。

（4）中導(dǎo)洞是為安全開挖正洞而首先貫通的輔助導(dǎo)洞，其斷面大小在設(shè)計(jì)上一般沒有嚴(yán)格的要求，選擇斷面主要是考慮導(dǎo)洞開挖施工機(jī)械配備情況，一般為4～5m寬就可以滿足要求，中導(dǎo)洞高度一般比中隔墻高出0.5m即可。

（5）中導(dǎo)洞的開挖施工，對正洞來說是最好的、最準(zhǔn)確的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)，因而在開挖過程中要對圍巖進(jìn)行詳細(xì)、準(zhǔn)確的記錄，指導(dǎo)正洞施工。

（6）開挖施工過程中及時做好洞內(nèi)排水系統(tǒng)，嚴(yán)禁洞內(nèi)積水。

（7）聯(lián)拱隧道跨度大、洞口一般偏壓嚴(yán)重，洞口刷坡后極易造成山體松動下滑，進(jìn)而失穩(wěn)，從開挖到支護(hù)時間間隔不能太長，同時要加強(qiáng)對邊仰坡的變形觀測。

（8）明洞與暗洞銜接往往是滲漏水的薄弱環(huán)節(jié)，因此，應(yīng)嚴(yán)格按要求做好明洞與暗洞襯砌銜接處沉降縫的防水措施。

4 結(jié)束語

雙連拱隧道由于具有不同于一般隧道的特點(diǎn)，決定了工程施工中具有一定的特殊性，在施工前應(yīng)仔細(xì)閱讀設(shè)計(jì)文件，領(lǐng)會設(shè)計(jì)意圖，采用合理的施工工藝，選擇業(yè)務(wù)素質(zhì)高、經(jīng)驗(yàn)豐富的施工隊(duì)伍，精心組織，取得較為理想的施工效果。