鄭西客專ZXZQ04標(biāo)閿鄉(xiāng)隧道施工

張紅濤

1 工程概述

閿鄉(xiāng)隧道起訖里程為DK298+440～DK299+210，長770 m，為雙線黃土隧道。隧道進(jìn)口位于R-10 000 m的曲線地段上，進(jìn)口洞身縱坡為8.6‰，出口洞身縱坡為12.9‰。

隧道設(shè)計在DK298+820～DK299+020段下穿連霍高速公路，隧道與公路平面交角為15°34′12″，立交段隧道覆蓋層11 m。

下穿高速公路設(shè)三環(huán)80 m雙層φ 159大管棚進(jìn)行超前支護(hù)。下穿段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工雙層支護(hù)，第一層采用全環(huán)Ⅰ25a型鋼鋼架加強(qiáng)支護(hù)，第二層采用全環(huán)4肢φ 22格柵鋼架加強(qiáng)支護(hù)。

2 施工要點

1)閿鄉(xiāng)隧道DK298+440～DK299+210，長度770 m，根據(jù)工期要求和設(shè)計情況，安排進(jìn)出口各組建一個工區(qū)承擔(dān)施工任務(wù)。2)閿鄉(xiāng)隧道正洞地層主要為Ⅴ級黃土加強(qiáng)。根據(jù)設(shè)計隧道進(jìn)口DK298+440～DK298+472段和隧道出口DK299+130～DK299+210段采用明挖法施工，DK298+812～DK298+820大管棚工作室段及DK298+820～DK299+020下穿連霍高速公路段均采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，其余地段采用CRD法施工。3)開挖采用人工風(fēng)鎬、黏土鏟、風(fēng)鏟開挖。機(jī)械出渣，無軌運(yùn)輸。噴混凝土采用濕噴工藝，襯砌混凝土施工采用拌合站集中拌制，混凝土罐車運(yùn)輸。泵送混凝土入模，機(jī)械振搗。利用仰拱棧橋先行施工仰拱，拱墻二次襯砌采用整體式襯砌臺車襯砌一次立模灌注。4)施工時采用綜合超前地質(zhì)探測預(yù)報系統(tǒng)進(jìn)行地質(zhì)探測和預(yù)報，采用先進(jìn)的監(jiān)控量測技術(shù)取得圍巖狀態(tài)參數(shù)，按信息化設(shè)計組織施工。5)DK298+820～DK299+020段下穿連霍高速公路，埋深約為11 m。下穿高速公路地段設(shè)三環(huán)80 m雙層φ 159大管棚進(jìn)行超前支護(hù)，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工雙層支護(hù)。采用進(jìn)出口雙向開挖施工，貫通面里程為DK298+925，該里程路面對應(yīng)位置在高速公路中央隔離帶，貫通面施工前，將高速公路上、下行超車道封閉，在行車帶通行，保證隧道貫通施工的安全。

3 主要施工方法

3.1 一般地段CRD法施工

閿鄉(xiāng)隧道Ⅴ級圍巖 DK298+472～DK298+812，DK299+020～DK299+130段采用CRD法開挖，錨網(wǎng)噴系統(tǒng)支護(hù)，拱部設(shè)系統(tǒng)φ 22藥包錨桿，錨桿長2.5 m;邊墻設(shè)系統(tǒng)φ 22砂漿錨桿，錨桿長4.0 m;拱墻網(wǎng)噴微纖維混凝土支護(hù)，并輔以拱部φ 50超前小導(dǎo)管或φ 89大管棚及全環(huán)Ⅰ25a型鋼鋼架加強(qiáng)支護(hù)。超前小導(dǎo)管每根5.0 m，環(huán)向間距0.4 m，縱向每3.5 m一環(huán);大管棚環(huán)向間距0.4 m;型鋼鋼架縱向間距:設(shè)置超前小導(dǎo)管處0.6 m～0.8 m，大管棚處0.6 m。每榀鋼架在上斷面齒槽和墻腳處分別用φ 42鎖腳錨管加固，并與鋼架焊接牢固，鎖腳錨管長4.5 m，采用φ 42鋼花管，并注水泥砂漿。超前支護(hù)及加強(qiáng)支護(hù)具體設(shè)置可根據(jù)施工揭示地質(zhì)情況作適當(dāng)調(diào)整(見圖1)。

3.2 下穿地段雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工

隧道在DK298+758～DK298+790段落進(jìn)行了下穿段試驗，根據(jù)試驗結(jié)果，設(shè)計院重新制定了下穿段施工措施，從DK298+818～DK299+020段設(shè)φ 159雙層大管棚超前支護(hù)，管棚間距40cm，兩層管棚中到中間距40 cm，每環(huán)127根，環(huán)向設(shè)置范圍到邊墻最大跨度位置，隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法開挖，雙層初期支護(hù)，第一層全環(huán)噴35 cm厚 C25混凝土，設(shè)全環(huán)Ⅰ25a型鋼鋼架加強(qiáng)支護(hù)，鋼架間距50 cm;第二層采用全環(huán)噴25 cm厚C25混凝土，設(shè)全環(huán)4肢φ 22格柵鋼架支護(hù)，鋼架間距1.0 m，二次襯砌采用55 cm厚C35鋼筋混凝土，開挖斷面及管棚設(shè)置見圖2。

1)開挖。下穿段開挖采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，各部室步長關(guān)系如圖2所示，其中1部、3部及2部、4部間隔距離為 3 m～5 m。

2)超前支護(hù)。下穿段超前支護(hù)采用φ 159雙層大管棚，環(huán)向間距0.4 m，兩環(huán)管棚中至中間距0.4 m，每環(huán)127根。管棚采用跟管鉆機(jī)施工，施作三環(huán)大管棚，分別為DK298+811～DK298+881，DK298+881～DK298+951兩環(huán) 70 m 長管棚，施工方向為進(jìn)口到出口方向，DK299+020～DK298+950一環(huán)長70 m管棚，方向為出口到進(jìn)口，管棚搭接長度均為10 m。

3)初期支護(hù)。下穿連霍高速公路段采用雙層支護(hù)，第一層全環(huán)噴35 cm厚C25混凝土，拱墻噴混凝土內(nèi)摻入聚丙烯微纖維，設(shè)全環(huán)Ⅰ25a型鋼鋼架加強(qiáng)支護(hù)，鋼架間距0.5 m一榀，鋼架間縱向設(shè)φ 22連接鋼筋，環(huán)向間距0.5 m，并間隔1.0 m設(shè)φ 22交叉連接筋進(jìn)行加強(qiáng)，在鋼架拱頂、仰拱底及每處鋼架接頭位置兩側(cè)設(shè)1.6 cm厚連接鋼板，鋼板寬5 cm，每榀鋼架兩側(cè)大拱腳處各設(shè)4根φ 42鎖腳錨管，每根長4.0 m，拱墻設(shè)φ 8鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)格間距為20 cm×20 cm;第二層采用全環(huán)噴25 cm厚C25混凝土，拱墻噴混凝土內(nèi)摻入聚丙烯微纖維，設(shè)全環(huán)4肢φ 22格柵鋼架加強(qiáng)支護(hù)，鋼架間距1.0 m一榀，鋼架間縱向設(shè)φ 22連接鋼筋，環(huán)向間距1.0 m;微纖維摻量為每方混凝土1.2 kg。

4)臨時支護(hù)。下穿連霍高速公路段臨時側(cè)壁噴C25混凝土厚35 cm，設(shè)Ⅰ25a臨時鋼架，間距0.5 m，臨時鋼架間縱向設(shè)φ 22連接鋼筋，環(huán)向間距1.0 m，并間隔1.0 m設(shè)φ 22交叉連接筋進(jìn)行加強(qiáng);臨時側(cè)壁上半斷面設(shè)φ 50超前小導(dǎo)管，長3.5 m，環(huán)向間距0.5 m，縱向間距2.0 m一環(huán);側(cè)壁及中間導(dǎo)坑中部各設(shè)置一根Ⅰ25a臨時橫撐，橫撐縱向間距0.5 m。

下穿連霍高速公路段掌子面采用φ 25纖維錨桿進(jìn)行預(yù)加固，錨桿長度分為12 m，8 m，4 m，長短錨桿交錯布置。

5)初支背后回填注漿。為了使地層與支護(hù)結(jié)構(gòu)密貼，減小地層沉降變形，改善結(jié)構(gòu)受力情況，在初期支護(hù)拱部背后進(jìn)行壓漿回填。第一層初期支護(hù)施工時拱部預(yù)埋φ 42鋼管，環(huán)向間距3.0 m，縱向間距1.0 m，梅花形布置。注漿管布置間距及形式可根據(jù)現(xiàn)場試驗情況適當(dāng)調(diào)整。注漿材料采用1∶1水泥砂漿。

6)仰拱施工。仰拱施工時采用15 m棧橋保證隧道施工運(yùn)輸?shù)臅惩ā楸ＷC安全施工，仰拱施作時，伸入仰拱部分的中隔墻鋼架，暫不拆除，待仰拱填充混凝土施工完畢后割除。

7)雙側(cè)壁拆除。仰拱填充施工完畢，滿足二襯施工長度時即安排拆除雙側(cè)壁橫撐、臨時鋼架，拆除長度與二襯施工長度相同，并保證臨時支護(hù)鋼架至少有5 m深入到仰拱填充層。

8)拱墻襯砌。拱墻襯砌采用全斷面液壓襯砌臺車，襯砌臺車長10.5 m，每次襯砌長度為10.4 m，搭接長度0.1 m。

4 結(jié)語

本文重點對閿鄉(xiāng)隧道下穿連霍高速公路段采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工及其余地段采用CRD法施工要點及注意事項進(jìn)行了介紹，為類似高風(fēng)險隧道施工提供了參考和借鑒。

[1] 李東平.大斷面黃土隧道施工技術(shù)探討[J].山西建筑，2008，34(5):329-330.