公路双跨连拱隧道中隔墙法施工工法.doc

公路双跨xx隧道中隔墙法施工工法xx集团第七工程有限公司xx前言：二十世纪90年代以来，我国公路建设进入一个高速发展时期。在山区高等级公路建设中，经常遇到小哑口或小山鼻的情况，受地形条件限制，目前国内一些较短的隧道常选用连拱结构形式。从节约用地、利于环保，减少高路堑工程方面考虑，修建连拱隧道具有功能合理、结构紧凑、承载能力好的重要意义。但连拱隧道由于开挖跨度大，结构对荷载变化比较敏感，围岩稳定性变差，给施工带来很大的难度，施工安全难以保证，工期长，工程成本不易有效控制。我公司在京福高速公路三明连结线SLA2合同段建设中充分领会设计意图，并积极收集连拱隧道施工技巧和施工经验，运用中隔墙法指导管段内垄东隧道的施工（498ｍ），确保了工程顺利进行，取得了良好的社会效益和经济效益，并在实践中收集、整理，形成本工法。一、工法特点⒈由两端洞口向中间开挖、支护中导洞，直至贯通再进行其它工序作业。中导洞首先贯通，既改善了施工环境，又起到超前地质预报的作用。⒉合理利用开挖班劳力和机械设备能力，左、右洞各开挖侧导洞100m左右，并在中导洞与侧导洞之间设置横洞。既增加了工作面，又加快了中隔墙施工进度，减少施工干扰，从而加快主洞开挖进度。⒊主洞开挖采用定向爆破技术，减弱对中墙的爆破震动，同时也减少了中隔墙保护区段的长度，从而降低中隔墙保护费用。⒋两主洞错开50m以上，以监控量测为指导，主洞开挖、支护平行施工，减少洞内工序之间的相互制约，达到缩短工期、保持合理施工环境的效果。⒌左右主洞围岩收敛都趋于稳定后再施做二次衬砌，避免因爆破松动区域范围内的围岩经3~4次爆破振动后内部多次应力重分布变化未稳定，造成二衬受力不均衡使混凝土面产生裂纹等负面影响。⒍仰拱、填充砼、调平层和矮边墙先施作，二衬随后，优化洞内文明施工，并确保主洞二次衬砌质量。二、适用范围⒈石质Ⅲ~Ⅴ类围岩双洞及以上连拱隧道；⒉城市地铁、软质围岩隧道、土质连拱隧道亦可参照本工法施工。三、工法原理以新奥法原理指导施工。开挖、支护中导洞至贯通，后施工中隔墙，中隔墙顶经防排水处理，回填砼密实，形成纵向连续中隔墙，之后进行主洞开挖、支护等后续工序作业。施工过程中强调将大跨度连拱隧道分隔、变单洞为双洞，减小主洞开挖断面跨度，以合理利用围岩自承能力为基点，单边围岩收敛趋于稳定后开挖另一侧主洞。采用锚喷支护，喷射钢纤维砼结合锚杆、型钢支撑为主要支护手段，在围岩面形成柔性支护体。左右洞围岩经多次扰动，应力重分布均衡后进行主洞二次衬砌。施工过程中加强对围岩和支护监控量测，以量测信息反馈来指导施工。四、工艺流程及操作要点以下结合三福高速公路垄东隧道叙述施工工艺流程及操作要点。㈠工艺流程：（见图1及附图）㈡操作要点⒈开挖及支护开挖使用自行研制开降、折叠式台车架，人工操纵YT28凿岩机钻孔爆破，ZL50c装载机配合3~5T自卸车运碴。钻孔台车架能提供12台风钻同时施工的工作平台，钻架的高度、宽度可根据开挖面的不同加以调整。（台车架见图2）中导洞洞口段采用台阶法开挖，台阶高度4.5m~5.0m，其余地段全断面开挖，拱部6m范围周边眼眼距45cm，导爆索串联φ25乳化炸药间隙装药，其余周边眼眼距45~55cm之间，非电毫秒雷管孔内微差起爆。循环进尺Ⅲ类1.5~2.0m，Ⅳ、Ⅴ类2.0~2.5m。进洞处设护拱3~4榀，由洞口向洞外延伸1.5~2.0m,C25砼包裹U25型钢，20~25cm厚。侧导洞开挖成弧形三角状分布，侧导洞主洞轮廓范围周边眼采用光面爆破，使主洞轮廓范围及导洞拱部开挖轮廓清晰，利用围岩自然拱自稳能力，尽量减少临时支护工程量。（中导洞及侧导洞见图3）主洞开挖在中隔墙顶回填密实、砼强度达到设计75﹪后进行，先左洞开挖，进洞50m后开挖右洞，之后以左洞开挖为主，右洞为辅助。采用台阶法进洞，洞身段采用全断面施工，根据量测信息反馈调整进尺长度。（左、右洞先后顺序根据现场地形、地质条件等决定）主洞开挖时中隔墙墙面采用以下防护措施：用定向爆破技术。设置侧导洞地段采用偏心掏槽法施工，改变洞碴抛掷方向。（见图4）②主洞循环进尺长度为1.5~3m，采用光面爆破技术,减少对周遍围岩及中隔墙振动。③用直径φ10圆木竖直成排绑扎于中隔墙墙面，上口密贴绑扎于中隔墙顶接茬筋处，下部利用基础顶预留钢筋反扣，中部用横木通过铁丝连接，圆木之间最大间距不大于5cm，墙面空隙内塞填水泥纸，中隔墙面防护区域为开挖面后20~30m，开挖面前需防护3~5m。⑵支护（见表1）支护参数表表1衬砌类型支护参数喷射砼C20（cm）锚杆钢支撑钢筋网ф6部位类别长度cm间距cm规格间距S3中导20拱墙注浆300120ф2512020×20㎝S4中导15拱砂浆250140S5中导10S3侧导1620×20㎝S3主洞20钢纤维拱墙注浆350100U25100S4主洞1