双连拱隧道施工方案探索.docx

双连拱隧道施工方案探索摘要本文主要通过西平铁路石家河2#隧道介绍双连拱隧道采用“单洞法”施工时的开挖爆破技术及初期支护、防排水工程的细节做法。关键词双连拱隧道；单洞法；施工方法1工程概况西安至平凉铁路石家河2#隧道（石质隧道）全长216m设计为喇叭口隧道。进口为2个单线洞口出口为一个大断面双线洞口。中部设计有40m长度的双连拱隧道。洞身围岩属较软岩岩性为白垩系粉细沙岩加砂质泥岩为主砂岩泥岩多成互层状以泥钙质胶结为主且软硬不均岩层产状近水平水平节理发育。隧道拱顶上基岩厚度不大进出口处为Ⅴ级围岩中部为IV级围岩。初期支护设计为拱部设φ42超前小导管预支护；喷射C25混凝土厚20cm拱墙设H125型钢钢拱架加强钢架间距为1m/榀。衬砌采用混凝土结构。原设计采用中导洞法进行施工。中隔墙采用素混凝土厚度从102cm渐变到281cm。2施工方案讨论2.1原设计施工方法（中导洞法）施工步骤：①中导洞拱部超前导管施工上台阶开挖②中导洞拱部初期支护③开挖中导洞下台阶④中导洞边墙初期支护⑤施做中墙砼⑥施做I线拱部超前支护上台阶开挖⑦I线上台阶支护⑧I线中台阶开挖⑨I线中台阶支护⑩I线下台阶开挖⑾I线下台阶支护⑿施做I线仰拱砼⒀按以上工序施做II线。⒁最后施做I线II线拱墙砼。2.2原设计中导洞施工方案优缺点分析：①工序繁多施工进度缓慢②后期中墙顶部会出现渗漏水现象③需要为此方案重新定做一套模板台车无法使用现有台车。2.3通过同样石质隧道开挖爆破及监控量测结果发现此类石质虽然水平层理较发育但胶结性良好。量测结果围岩稳定性良好变形量极少。经项目部、局指人员研究后在I线加宽断面初期支护加强的情况下同意采用“单洞法”施工。3“单洞法”施工方案概述总体方案：按照“短进尺弱爆破快支护勤量测”的原则组织施工。“单洞法”就是把双连拱隧道按照2个单线隧道先后施工先施工Ⅰ线隧道（按加宽断面）待Ⅰ线二次衬砌全部完成后再组织Ⅱ线隧道的施工。4小净距隧道“单洞法”施工方案4.1I线隧道开挖下图中阴影部分为I线施工部位即将中隔墙厚度预留40cm（II线衬砌厚度）其余加宽部分在I线施工时施作。这样II线施工时可按标准断面进行开挖。I线开挖采用三台阶七步开挖法施工台阶间距5～8m为宜人工打眼光面爆破施工每循环开挖深度不宜超过1.0m。出碴采用装载机出碴人工配合扒渣。I线隧道开挖尺寸图I线隧道开挖时从隧道拱顶至线路右侧（靠II线侧）开挖半径增大开挖宽度加宽。加宽数值预留II线衬砌厚度即可随I线II线的线间距线型变化。待其二次衬砌施工完后再进行II线隧道的施工II线隧道后期按照标准断面采用上下台阶法进行开挖。4.2I线初期支护施作a、超前支护提前施做：在I线隧道开挖前拱部设置φ42小导管超前支护环向间距0.4m小导管长3.5m纵向搭接长度不小于1.0m。b、锚杆施工：I线隧道爆破出渣、检查开挖尺寸后设置Φ22的系统砂浆锚杆间距1.2×1.2m由原设计2.5m变更为3.0m长呈梅花形布置并与型钢架连接牢固。c、钢拱架架设及钢筋网片：双连拱段I线隧道拱架由原设计H125型钢变更为I20b型钢并两侧钢拱架全部接底同时仰拱底架设拱架形成闭环拱架尺寸应按照开挖加宽后断面进行设计加工拱架间距由原设计1m/榀加密至0.8m/榀。并与系统锚杆进行焊接同时在纵向拱架间环向按每米2根设置φ22连接钢筋（加密）以增强初期支护的整体性。在每台阶地脚结合锚杆设置锁脚锚杆防止拱部下沉变形。隧道拱墙部分设置钢筋网直径由原设计φ6变更为φ8mm网格尺寸为25*25cm。d、喷射混凝土：喷射混凝土采用湿喷工艺厚度20cm。分初喷、复喷和终喷（保护层）三阶段进行。隔墙处喷射C25混凝土20cm。I、II线隧道初期支护图4.3隧道衬砌I隧道衬砌施工工艺与单线段衬砌基本相同。初支完成后先施做仰拱砼形成闭环。为防止II线开挖爆破时冲击破直接面对I线衬砌砼导致I线衬砌砼产生裂纹、破损。I线仰拱砼浇筑后在仰拱砼上靠近II线侧设置垂直中隔墙使此处产生空腔可减缓II线爆破冲击波对I线砼的损伤。中隔墙采用初期支护同种材料首先采用I20b型钢作为支架下部锚固在底部砼表面上部与原初支钢架对应焊接牢固并设置纵向连接钢筋在钢架背后放一层石棉瓦在钢架中部放一层φ8钢筋网然后喷射砼厚度