斷層內(nèi)淺埋大跨度隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)分析

余永華

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽 550001)

1 工程概況

工程所處段落，其圍巖級別為V級，襯砌類型為SX-Va，為此洞身開挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，初期支護(hù)參數(shù)為：Φ25中空注漿錨桿，L=4.0 m、L=5.0 m，間距50×120 cm(縱x環(huán))，梅花形布設(shè)；Φ8鋼筋網(wǎng)20×20 cm(雙層)；I22b型鋼拱架，間距80 cm；30 cm厚C25噴射混凝土。

2 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法工藝流程

開挖施工順序：爆破開挖先行導(dǎo)坑上部I→排險(xiǎn)→施作先行導(dǎo)坑上部初支及臨時(shí)支護(hù)①→爆破開挖先行導(dǎo)坑下部II→排險(xiǎn)→施作先行導(dǎo)坑下部初支及臨時(shí)支護(hù)②→爆破開挖后行導(dǎo)坑上部III→排險(xiǎn)→施作后行導(dǎo)坑上部初支及臨時(shí)支護(hù)③→爆破開挖后行導(dǎo)坑下部IV→排險(xiǎn)→施作后行導(dǎo)坑下部初支及臨時(shí)支護(hù)④→爆破開挖上臺階V→排險(xiǎn)→施作上臺階初支⑤→開挖下臺階VI→排險(xiǎn)→施作下臺階初支⑥→澆筑仰拱⑦→仰拱回填⑧→整體模筑二襯⑨。

3 雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工技術(shù)

在施工中嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求，遵循新奧法施工原理，如遇軟弱地質(zhì)洞身開挖應(yīng)堅(jiān)持：“弱爆破、短開挖、強(qiáng)支護(hù)、早閉合、襯砌緊跟”的原則，加強(qiáng)施工臨時(shí)監(jiān)控量測，隨時(shí)掌握圍巖及支護(hù)變形情況。

3.1 開挖作業(yè)的鉆爆施工技術(shù)

運(yùn)用光面爆破施工技術(shù)，以全站儀畫開挖周邊輪廓線及炮孔位置；人工站在開挖臺架上手持YT-28鑿巖機(jī)鉆孔，人工裝藥起爆；鉆爆作業(yè)按照爆破參數(shù)進(jìn)行鉆眼、裝藥、接線和引爆等工序；采用人工鉆孔時(shí)，操作工人要熟悉炮眼布置圖，按照設(shè)計(jì)炮眼進(jìn)行布置鉆孔，周邊眼位尤其要注意鉆孔角度，要使除掏槽眼外的其他鉆孔孔底基本在一個(gè)豎直面內(nèi)，掏槽眼超前20 cm。排險(xiǎn)：每次放完炮后，需進(jìn)行盲炮處理，確認(rèn)安全后方可進(jìn)行下步出渣施工；爆破效果驗(yàn)證：每次放完炮后，要根據(jù)爆破的進(jìn)尺，爆破后巖石粒徑大小，周邊殘眼率等情況確定是否進(jìn)行布眼及裝藥量進(jìn)行調(diào)整；發(fā)現(xiàn)盲炮，應(yīng)由專業(yè)爆破公司爆破員進(jìn)行處理。

3.2 中空注漿錨桿施工技術(shù)

中空錨桿注漿采用1∶1水泥砂漿，水灰比1∶0.4～1∶0.5，砂子粒徑不大于1.0 mm。采用廠家生產(chǎn)的定型產(chǎn)品，錨桿由中空全螺紋桿體、排氣管、錨頭、止?jié){塞、墊板、螺母組成。采用液壓鑿巖臺車或風(fēng)槍鉆孔，并用高壓風(fēng)清孔。將安裝好錨頭的中空錨桿和排氣管同時(shí)插入孔內(nèi)。人工安裝止?jié){塞、墊板和螺母。利用快速接頭將錨桿和注漿機(jī)連接。開啟注漿機(jī)器，注漿，注漿壓力為0.5～1 MPa。一般按設(shè)計(jì)注漿量作為結(jié)束注漿的標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)終壓力不少于20 min，而進(jìn)漿量仍達(dá)不到設(shè)計(jì)注漿量時(shí)也可結(jié)束注漿。

3.3 型鋼拱架施工技術(shù)

隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑開挖及支護(hù)設(shè)計(jì)采用I22b(永久支護(hù))和I18(臨時(shí)支護(hù))的鋼拱架。

定位測量：準(zhǔn)確地定出安設(shè)于曲線上的每榀鋼架的位置。首先測定出線路中線，確定里程，然后再測定其橫向位置。鋼架設(shè)于曲線上，安設(shè)方向按該點(diǎn)的法線方向。直線地段，安設(shè)方向與線路中線垂直，上下、左右偏差小于±5 cm，傾斜度<2°。

安設(shè)前的準(zhǔn)備工作：運(yùn)至現(xiàn)場的單元鋼架分單元堆碼，安設(shè)前進(jìn)行斷面尺寸檢查，及時(shí)處理欠挖侵空部分，保證鋼架安設(shè)。鋼架外側(cè)有不小于設(shè)計(jì)要求的噴射混凝土，安設(shè)拱腳或墻腳前，清除墊板下的松碴，使其置于原狀巖石上，在軟弱地段，可采用拱腳墊混凝土預(yù)制塊的方法，避免拱腳下沉，拱墻腳應(yīng)保持水平。

鋼架安設(shè)：鋼架按設(shè)計(jì)位置安設(shè)，鋼架與封閉混凝土之間盡量緊貼。在安設(shè)過程中，當(dāng)鋼架與圍巖之間有較大間隙時(shí)設(shè)墊板，墊板數(shù)量不大于10個(gè)，兩排鋼架間沿周邊每隔60 cm用縱向鋼筋聯(lián)接，形成縱向連接體系，使其成為一體，以改善受力狀態(tài)。

鋼架安裝完成后，在拱架兩側(cè)同一水平處每側(cè)設(shè)置2根4 m長鎖腳錨桿，拱架和鎖腳錨桿焊接，使之成為整體結(jié)構(gòu)，減少拱架下沉。

3.4 噴射混凝土施工技術(shù)

隧道噴射混凝土采用濕噴工藝施工，噴射設(shè)備使用濕噴機(jī)。首件段落圍巖級別為隧道S-Ⅴa級圍巖，采用C25噴射混凝土，厚30 cm。噴射前處理危石，檢查開挖斷面凈空尺寸，當(dāng)受噴面有涌水、淋水、集中出水點(diǎn)時(shí)，先進(jìn)行引排水處理。噴射混凝土在洞外采用噴射混凝土拌合站集中拌制，由混凝土汽車運(yùn)至噴射點(diǎn)，由濕噴射機(jī)施噴。施工按初噴和復(fù)噴進(jìn)行，開挖后即進(jìn)行初噴，安裝好錨桿、鋼筋網(wǎng)和鋼拱架后，再進(jìn)行復(fù)噴，直至滿足達(dá)到設(shè)計(jì)厚度要求。

噴射混凝土采用濕噴工藝進(jìn)行施工，噴漿機(jī)操作手工作時(shí)要求系統(tǒng)風(fēng)壓不小于0.5 MPa，風(fēng)量不小于10 m3/min。為防止回彈物附著在未噴巖面上影響噴層與巖面間的粘結(jié)力，噴射作業(yè)須分段、分片自下而上施噴，呈“S”形運(yùn)動(dòng)，噴前先找平受噴面的凹處，再將噴頭成螺旋形緩慢均勻移動(dòng)，保證混凝土層面平順光滑。每次“S”形運(yùn)動(dòng)長度為3～4 m，噴射縱向第二行時(shí)，要依順序從第一行的起點(diǎn)處開始，行與行間須搭接2～3 cm，料束旋轉(zhuǎn)速度，原則上要均勻不宜太慢或太快。

3.5 鋼筋網(wǎng)掛設(shè)施工技術(shù)

采用雙層Φ8鋼筋網(wǎng)@20 cm×20 cm聯(lián)合加強(qiáng)支護(hù)，鋼筋網(wǎng)保護(hù)層厚度大于等于20 mm，鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸允許偏差為±10 mm，鋼筋網(wǎng)搭接長度不得小于30 d(d為鋼筋直徑)，并不小于一個(gè)網(wǎng)格長度，且雙層鋼筋網(wǎng)層間距大于3 cm。按圖紙規(guī)定的位置掛設(shè)加工好的鋼筋網(wǎng)片，鋼筋網(wǎng)片隨坡面起伏鋪設(shè)，綁扎固定于先期施工的錨桿之上，再把鋼筋片焊接成網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)格尺寸符合設(shè)計(jì)要求；鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)時(shí)鋼筋網(wǎng)在初噴一層混凝土后鋪掛，且保護(hù)層厚度不小于20 mm。鋼筋網(wǎng)隨噴面起伏鋪設(shè)，與受噴面的間隙一般不大于30 mm，與錨桿連接牢固。噴射時(shí)，減小噴頭至受噴面的距離，并調(diào)整噴射角度。噴射中如有脫落石塊或混凝土塊被鋼筋網(wǎng)卡住時(shí)，及時(shí)清除后再噴射混凝土。鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格間距符合設(shè)計(jì)要求，鋼筋網(wǎng)的網(wǎng)格尺寸允許偏差為±10 mm，鋼筋網(wǎng)搭接長度不得小于30 d(d為鋼筋直徑)，并不小于一個(gè)網(wǎng)格長度。

4 結(jié)束語

綜上所述，高速公路施工中，隧道施工部分可采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進(jìn)行，但是一定要從隧道實(shí)際情況出發(fā)，綜合多種施工技術(shù)，嚴(yán)格控制各個(gè)施工環(huán)節(jié)的質(zhì)量，以保證隧道施工的安全性，才能為隧道的后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)，保證高速公路順利推進(jìn)。