雙線單洞隧道綜合洞室開(kāi)挖支護(hù)施工技術(shù)探討

王海剛

摘要：雙線單洞隧道施工斷面小，空間有限，機(jī)械設(shè)備無(wú)法充分利用，嚴(yán)重制約了隧道的快速施工。而設(shè)計(jì)中有大量的綜合洞室，施工過(guò)程中充分利用綜合洞室的空間，盡早完成綜合洞室的開(kāi)挖支護(hù)，給機(jī)械設(shè)備提供調(diào)轉(zhuǎn)空間，是加快施工進(jìn)度，保證隧道工期的重要環(huán)節(jié)。本文以中條山隧道綜合洞室的開(kāi)挖支護(hù)為例，在正洞開(kāi)挖支護(hù)過(guò)程中形成洞門(mén)，在掌子面后20-30m完成洞室的開(kāi)挖支護(hù)，施工安全快捷，同時(shí)盡早為機(jī)械設(shè)備提供調(diào)轉(zhuǎn)空間。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐驗(yàn)證，按照這種施工方法，能夠保證現(xiàn)場(chǎng)施工安全，又加快了施工速度，節(jié)約了成本，對(duì)類(lèi)似工程有較強(qiáng)的參考價(jià)值。

關(guān)鍵詞：雙線單洞隧道;綜合洞室;大避車(chē)洞;開(kāi)挖支護(hù)

引言

隨著我國(guó)鐵路等基礎(chǔ)設(shè)施的不斷發(fā)展，修建鐵路技術(shù)的不斷進(jìn)步，長(zhǎng)大隧道開(kāi)始施工建設(shè)的也越來(lái)越多。特別是雙線單洞隧道，線路設(shè)計(jì)長(zhǎng)，斷面尺寸小，施工過(guò)程中因狹小的施工空間制約，嚴(yán)重影響機(jī)械設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)為保證四電設(shè)備的安裝，隧道兩側(cè)設(shè)計(jì)了大量的綜合洞室，很多長(zhǎng)大隧道的綜合洞室多達(dá)上百座。保證綜合洞室開(kāi)挖支護(hù)的快速施工和充分利用，及時(shí)為機(jī)械設(shè)備轉(zhuǎn)向掉頭提供空間，提高機(jī)械設(shè)備的使用效率，是保證隧道工期的重要環(huán)節(jié)，在施工中具有十分重要的意義。本文以中條山隧道為例對(duì)雙線單洞隧道大避車(chē)洞的開(kāi)挖支護(hù)施工為例進(jìn)行技術(shù)探討。

1 概況

中條山隧道設(shè)計(jì)為雙洞單線隧道，穿越中條山脈，一般線間距35m，左線隧道起訖里程DK615+065～DK633+470，全長(zhǎng)18405m，右線隧道起訖里程DK615+075～DK633+485，全長(zhǎng)18410m，隧道最大埋深840m。正洞開(kāi)挖斷面尺寸約為6.83×9.98m（寬×高），隧道綜合洞室167座，其中大避車(chē)洞和通信洞室為隧道兩側(cè)布置，與主隧道交角為90°;橫通道為左右線之間布置，與主隧道交角為45°電力洞室為左右線之間布置，與主隧道交角為90°;綜合洞室及設(shè)計(jì)里程見(jiàn)表1（以DK624+000-DK625+000為例）。

2.大避車(chē)洞設(shè)計(jì)參數(shù)

隧道內(nèi)大避車(chē)洞單側(cè)間距為420m，兩側(cè)避車(chē)洞交錯(cuò)設(shè)置。大避車(chē)洞與主隧道夾角為90°。設(shè)計(jì)襯砌斷面尺寸為5.5m（寬）×4.8m（高）×7.0m（深）。大避車(chē)洞二次襯砌Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ級(jí)采用C30混凝土;Ⅴ級(jí)采用C35鋼筋混凝土。初期支護(hù)Ⅱ、Ⅲ級(jí)圍巖采用素噴混凝土，Ⅳ級(jí)圍巖采用網(wǎng)噴混凝土，Ⅴ級(jí)圍巖立格柵鋼架。

3 大避車(chē)洞開(kāi)挖支護(hù)施工方法

3.1 ?全斷面光爆段大避車(chē)洞開(kāi)挖施工

正洞施工至距洞室輪廓線外2m處，在洞室輪廓線上20cm打設(shè)錨桿，保證洞室輪廓外圍巖穩(wěn)定。當(dāng)洞室工作面形成后，正洞繼續(xù)開(kāi)挖20-30m后開(kāi)始開(kāi)挖洞室。洞室開(kāi)挖前，在輪廓線上埋設(shè)量測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行監(jiān)測(cè)。開(kāi)挖班按照測(cè)量組標(biāo)記位置進(jìn)行開(kāi)挖支護(hù)，形成工作面后按照正洞施工工序（超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→測(cè)量放線→布孔→鉆孔→清孔、驗(yàn)孔→裝藥及爆破→找頂→出碴→錨桿、鋼筋網(wǎng)安裝→噴射混凝土→進(jìn)行下一循環(huán)）繼續(xù)施工至設(shè)計(jì)深度。

3.1 ?臺(tái)階法立拱施工段大避車(chē)洞開(kāi)挖施工

1、正洞上臺(tái)階施工至距離大避車(chē)洞輪廓線2m處，開(kāi)始上臺(tái)階避車(chē)洞橫梁（或者環(huán)梁）施工。在開(kāi)挖輪廓線頂部上30cm安裝6根Ф22螺紋鋼筋，從拱架中穿過(guò)，與主筋焊接牢固，每循環(huán)施工安裝牢固，并預(yù)留搭接長(zhǎng)度，下循環(huán)安裝時(shí)進(jìn)行搭接，形成橫梁。（見(jiàn)圖5）

2、每處拱架處打設(shè)4根鎖腳錨管，打設(shè)在拱架兩側(cè)，并從橫梁中穿過(guò)，使用L筋與鋼架進(jìn)行焊接。

3、拱架安裝完成后，使用紅油漆對(duì)開(kāi)挖輪廓線放大10cm處進(jìn)行標(biāo)注，噴漿時(shí)進(jìn)行預(yù)留，避免后期混凝土鑿除對(duì)初支破壞擾動(dòng)。

4、在每榀鋼架橫梁上部布置監(jiān)控量測(cè)點(diǎn)，每6小時(shí)讀取一次數(shù)據(jù)，保證施工的穩(wěn)定性。

5、上臺(tái)階預(yù)留完成后，繼續(xù)施工4榀鋼架，然后進(jìn)行大避車(chē)洞門(mén)施工。割除多余拱架，并將洞口拱架與正洞拱架采用鋼筋焊接牢固.洞口拱架一端立在下臺(tái)階基面上，另一端立在上臺(tái)階基面，打設(shè)超前小導(dǎo)管，及時(shí)進(jìn)行噴漿封閉。

6、正洞繼續(xù)施工，施工至洞口拱架上臺(tái)階處，及時(shí)安裝下臺(tái)階拱架和仰拱拱架，封閉成環(huán)，大避車(chē)洞洞口拱架施工完成。

7、正洞繼續(xù)開(kāi)挖20-30m，開(kāi)始施工洞室，按照正洞施工工藝（超前地質(zhì)預(yù)報(bào)→測(cè)量放線→布孔→鉆孔→清孔、驗(yàn)孔→裝藥及爆破→初找頂→出碴→二次找頂→初噴混凝土→測(cè)量放樣→拱腳浮渣清除→上、下臺(tái)階支護(hù)（鋼筋網(wǎng)、鋼架、超前小導(dǎo)管等作業(yè)）→仰拱開(kāi)挖、拱架安裝→噴射混凝土→進(jìn)行下一循環(huán)）開(kāi)挖至設(shè)計(jì)深度。

4 ?結(jié)論與建議

針對(duì)中條山隧道現(xiàn)場(chǎng)綜合洞室的施工，現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)格管理，通過(guò)目前施工主要成果如下：

綜合洞室在正洞開(kāi)挖過(guò)程中對(duì)預(yù)留洞室頂部進(jìn)行加固并及時(shí)形成洞室洞門(mén)，距離掌子面20-30m完成開(kāi)挖支護(hù)。按照這種方法施工，減少了洞室洞門(mén)處初支噴射混凝土的鑿除工序，節(jié)約較長(zhǎng)施工時(shí)間，同時(shí)未對(duì)受力結(jié)構(gòu)進(jìn)行破壞，施工過(guò)程及后期使用中監(jiān)控量測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，為機(jī)械設(shè)備和車(chē)輛盡早提供了掉頭空間，減少機(jī)械設(shè)備的長(zhǎng)距離空跑倒車(chē)時(shí)間，加快了施工進(jìn)度，又節(jié)約了機(jī)械成本，為類(lèi)似的雙線單洞隧道施工提供了一個(gè)很好的借鑒方案。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉招偉，李建華.臺(tái)階法（帶仰拱）一次開(kāi)挖施工技術(shù)在軟巖隧道中的應(yīng)用[J].隧道建設(shè)（中英文），2018，38（02）：287-294