淺埋隧道中隔墻施工技術

張濤，邱遠林，田榮兵，時增棟

（1重慶城建控股（集團）有限責任公司，重慶 400010；2重慶一建建設集團有限公司，重慶 400050；3重慶工業設備安裝集團有限公司，重慶 401120）

0 引言

隨著工程技術的發展，對地形、空間要求較小的連拱隧道得到廣泛應用。連拱隧道的中隔墻起到支撐洞頂巖體，平衡兩側拱頂壓力的作用，這一特點要求中隔墻地基承載能力高，須置于完整的基巖面上，墻體上部與拱頂巖體緊貼嚴密。中隔墻先于主洞施工，是隧道成功掘進實施的先行條件。

生產實踐中，廣大工程技術人員研究總結出一些工藝方法，使中隔墻能滿足功能要求，如在中導洞開挖時底部留基巖保護層，中隔墻澆筑時頂面埋壓漿管，注漿使中隔墻與洞頂無間隙等。

閬中東山隧道屬淺埋連拱隧道，洞身圍巖以泥巖等軟質巖類為主[1]，薄-厚層狀構造，受地質構造影響不強烈，裂隙不發育，水平層理發育，沿層理面云母富集，層間結合一般。在中隔墻（圖1）實施過程中，借鑒有益經驗方法，結合實際地質情況，采用了準確控制開挖斷面、基礎處理、防止墻頂空隙等針對性的工藝，使中隔墻實施前后，各項指標在限值以內，達到相關規范要求。

1 概況

圖1 隧道中隔墻結構

東山隧道位于四川盆地東北部的閬中七里開發區，是閬中連接古城與七里開發區道路的組成部分，為淺埋連拱隧道，最大埋深35m。隧道洞身主要由粉砂質泥巖構成，分布少量粉砂巖、細砂巖夾層，粉質顆粒較細，巖層近水平。洞頂分布漁塘，地層中含少量基巖裂隙水，呈滴水與小線條狀滲出，地勘表明屬Ⅴ級圍巖。

拱頂無支護時圍巖易沿層面、節理坍塌，軟質巖易形成側壁易小坍塌。

中隔墻（圖2）采用C25普通鋼筋混凝土，因鋼拱架封閉成環的需要，在澆筑時埋入鋼拱架及中隔墻頂接頭，與正洞鋼拱架連接。

按新奧法原理組織施工，軟弱圍巖地段施工始終堅持“管超前、弱爆破、短進尺、輕擾動、早封閉、勤量測、緊支護”的原則。施工中進行超前地質預報[2]，測量、探測技術取得圍巖狀態參數，通過數據分析和處理確認處理意見，及時反饋指導施工，監控量測項目有洞口淺埋段地表下沉觀測、洞室周邊位移變形監控及日常觀察與施工調查。

圖2 中隔墻結構

2 實施情況

2.1 中導洞掘進

中導洞采用光面爆破技術，以減輕對地層和圍巖的擾動，并根據圍巖情況和爆破效果，及時修正爆破參數，達到最佳爆破效果，形成整齊準確的開挖斷面，減少超欠挖（圖3）。掏槽形式采用楔形斜眼掏槽或直眼掏槽。

鉆爆前，根據圍巖情況進行炮眼布置圖和爆破參數的設計，爆破后，根據爆破效果及時修正爆破參數，以利于下一循環的爆破施工。

鉆孔前[3]，測量人員用油漆標記，準確劃出開挖斷面的中線和輪廓線，并根據標線標出周邊眼和掏槽眼的位置，精準定位。

圖3 中導洞炮眼布置

炮孔準確方能達到爆破效果，鉆孔嚴格按炮孔布置圖正確對孔，周邊孔外插角1～2°，用角度模板定位鉆桿；周邊孔對孔誤差環向≯5cm[4]，掏槽孔對孔誤差≯3cm，其它炮孔開眼誤差≯10cm，開鉆時及時復核。鉆孔定人、定位分片施鉆，劃定區域。見表1。

表1 中導洞鉆爆法炮眼藥量表

2.2 中隔墻混凝土

為避免邊掘進邊施工中隔墻帶來工序干擾，中導洞掘進貫通后，再進行中隔墻混凝土施工。因連拱隧道中隔墻的功能特殊要求，地基的承載力要求較高，應對基底承載力進行檢測，達到承載力要求后才能進行混凝土澆筑。

中隔墻鋼筋、鋼拱架預埋段在鋼筋加工場制作成型運至現場，進行基底清理后安裝。安裝前定出隔墻軸線，確定鋼筋位置滿足要求。

中隔墻采用定型穿銷式分塊組合鋼模板，分段長度為10m，為保證防水層的完整性，模板按無拉桿設計。

模板表面平整，尺寸偏差符合設計要求，剛度、強度、穩定性滿足施工需要，且拆裝方便接縫嚴密不漏漿。在混凝土灌注過程中加強檢查、調整，保證中隔墻位置準確，外型與設計一致。

模板安裝好后，檢查軸線、高程，隧道設計為直線人字坡，在洞內設側壁上設計水準點，進行復核。

混凝土采用泵送入倉，在施工作業線前方端模留下料口。澆筑混凝土過程中，應每完成一定數量混凝土即檢查模板、鋼筋及預埋部件的位置和保護層的尺寸，確保其位置正確不發生變形。并注意觀察模板、支架等支撐情況，如有變形、移位或沉陷立即暫停澆筑，待校正并加固后進行。

3 問題及處理

中隔墻支承洞頂巖體，平衡兩側拱圈混凝土，應與拱頂巖層貼合緊密，基底承載力滿足要求，頂部混凝土空隙回填和基底承載力是確保施工安全和施工質量的關鍵環節。

3.1 地基處理

在中導洞開挖時底部預留基巖保護層，避免車輛碾壓、積水浸泡等導致中隔墻基底承載力不足，在澆筑中隔墻混凝土前再將基底清理至設計高程，縮短巖面的裸露時間。

基底未留足保護層被積水浸泡時，將基底超挖一定厚度，達到承載力要求再將超挖部份連同中隔墻混凝土一起澆筑。

經檢測基底仍達不到承載力要求，則在基礎地基采用D25中空注漿錨桿進行注漿加固，間距為75cm ×75cm（橫×縱），L=3.0m；施工中壓力控制穩定、注漿緩慢，使漿體能充分滲透入巖體，達到加固地基的效果。

3.2 墻頂空隙

中隔墻須與拱頂貼合緊密，混凝土澆筑時，因混凝土自重、收縮等因素，墻頂與拱頂巖體存在空隙，難以滿足貼合緊密的要求，需在混凝土澆筑后進行空隙處理，使隔墻與拱頂巖層連成一體。

中隔墻混凝土澆筑前在墻頂預埋入塑料Φ42小導管，小導管用Ω形鋼筋間隔0.5m焊接固定在拱部鋼架上，小導管沿洞隧道通長布置，間距10cm設Φ10出漿孔，每5m設一道橫向壓漿嘴。

混凝土澆筑時，中隔墻頂與導洞預留7cm空隙，便于混凝土澆筑時進行側面補料、插入振搗，混凝土在凝固后能與模板高一致。拆除中隔墻拱頂模板，對空隙口混凝土頂面進行鑿打并清理干凈，用同強度的干硬性混凝土對空隙口（圖4）進行封堵，用錘打擊實，防止漿液竄漏流失。

圖4 墻頂注漿充填空隙

封堵混凝土滿足強度要求后，對小導管壓注M20水泥砂漿，充填墻頂空隙。M20砂漿漿液應具有一定的流動性和粘稠度，不得出現離析和沉淀。穩壓3～5min再進行補壓，使漿體充滿墻頂空隙區。

3.3 偏壓

偏壓易造成中隔墻側移、傾覆、下沉，在實施時，嚴格控制好中隔墻受力平衡及基底承載力，才能避免出現偏壓[5]。要求施工中必須保證兩個主隧道的初期支護和二次襯砌施工對稱進行，但在實際施工中，由于隧道左右洞施工中并不能總保持同步[6]，在此情況下為了保證中隔墻受力平衡，正洞開挖前必須采取竹籬覆蓋、橡膠遮掩有效措施保護好中隔墻，減少對中隔墻的振動，避免中隔墻承受單側不平衡的力矩和推力作用。

一側開挖前須對另一側中隔墻進行支撐加固，確保中隔墻的穩定，采用的方法為型鋼支撐。臨時支護用型鋼花架做成，牢固支撐于中導洞側墻與中隔墻混凝土，花架能滿足承受單側正洞初期支護和二次襯砌的水平力。

爆破一側混凝土表面采用覆蓋防護，用竹編籬自上而下覆蓋，防止飛石損傷混凝土表面。中導洞臨時支護在隧道左右主洞的初期支護完成，對稱作用于中隔墻頂面時方可拆除。

3.4 監控觀測

隧道中導洞進口淺埋地段為重點控制區域，垂直隧道軸線方向間隔7～10m設測量斷面，每個斷面根據地表情況11個測點，作為地表下沉測線。

拱頂下沉量是在隧道中導洞開挖的拱頂及軸線左右2～3m共設3個監測點，用鋼尺式收斂儀量測周邊收斂情況。

在中隔墻基底及腰部埋設應力監測裝置進行監測，基底埋設鋼弦式壓力盒，腰部埋設鋼弦式混凝土應變計，每15m一個斷面，每個斷面設4個壓力盒、2個應變計，1次/天的頻率進行量測。見表2。

表2 隧道現場監控量測必測項目[7]

通過對監測數據分析，圍巖收斂變形均正常，符合《公路隧道施工技術規范》JTG F60-2009標準，表明中隔墻達到設計要求。

4 結語

東山隧道中隔墻在實際施工中出現的地基軟弱、墻頂空隙、偏壓，也是中隔墻實施中常出現的問題。通過借鑒已有成功處理方法，因地制宜采取措施，順利完成，滿足功能要求。經監控測量和洞內外觀察，周邊位移收斂速率小于0.15mm/d，拱頂下沉速率小于0.2mm/d，變形穩定。

工程技術的不斷發展，會為各類施工問題帶來更多的處理方法，中隔墻的施工工藝必將得到進一步發展，質量也將得到更有力保證。

[1]王鳳海.光面爆破技術及其在鋪子山隧道中的應用[J].交通世界，2012（7）:232-233.

[2]意大利建成海下中微子觀測塔[J].企業技術開發，2010（5）：33.

[3]杜運國.重慶雞冠石排水隧道光面爆破施工技術[J].探礦工程，2008（1）:71-74.

[4]賈朝林.大巖隧道灰巖光面爆破施工技術[J].硅谷，2011（3）:78.

[5]楊宏波，施建.雙跨連拱隧道的中隔墻施工[J].鐵道建筑，2002（4）:11-14.

[6]代家寶.公路曲墻式雙連拱隧道中隔墻施工技術[J].鐵道建設，2008（3）.

[7]中交一工局.JTG F60-2009公路隧道施工技術規范[S].北京：人民交通出版社,2011.