隧道立交施工淺述

劉偉勝（福建省萬橋市政園林有限公司,福建 廈門 361012）

隧道立交施工淺述

劉偉勝
（福建省萬橋市政園林有限公司,福建 廈門 361012）

文章結合工程實例介紹了隧道洞內立交部分開挖的施工組織、工藝、施工監控作了初步探討。

隧道洞內立交;施工組織;工藝;施工監控

1 引言

廈門機場路一期仙岳路至演武大橋段是廈門市區南北向主干道。是國內目前唯一的隧道洞內立交。隧道線形復雜，測量要求高；隧道交叉多，且開挖斷面大，隧道內輪廓寬度達到了25.89m，為目前國內單洞跨度最大的公路隧道。

本文重點闡述隧道洞內立交部分開挖的施工組織、工藝、施工監控。

2 工程概況

本工程是廈門機場路一期仙岳路至演武大橋段的一段，穿越鐘鼓山、國家級4A級風景區——萬石山植物園，下穿既有鐘鼓山隧道。通過匝道將鐘鼓山隧道與萬石山隧道連成一個完整的地下立交。

萬石山隧道立交一座；鐘鼓山隧道A、B洞改造（本文只涉及立交部分的改造）。

萬石山隧道下穿既有鐘鼓山隧道，洞內立交A、B、C三條匝道。萬石山隧道與鐘鼓山隧道交叉點里程分別為YK12+738.84；YK12+640.68；ZK12+7 93.15，ZK12+685.965。

3 工程特點、重點及難點

（1）工程特點。洞內多工作面施工，運輸協調復雜，既要保證鐘鼓山隧道改造的施工正常進行，又要保證萬石山隧道主工作面施工主線的正常運行；安全隱患多，既有鐘鼓山隧道內人防洞室錯綜復雜；隧道線形復雜，測量要求高；隧道交叉多，且開挖斷面大，隧道內輪廓寬度達到了25.89m，為目前國內單洞跨度最大的公路隧道。

（2）施工重點。1）從既有鐘鼓山隧道A洞開辟A、C匝道工作面主攻萬石山隧道，同時分階段對鐘鼓山隧道進行改造，在保證鐘鼓山隧道改造穩步前進的同時，保證A、C匝道工作面的正常施工是本項目的組織重點；2）搞好地質超前預報，摸清人防工程和隧道的關系，查明原隧道施工對巖柱的擾動情況，制定詳細的施工技術措施和安全保證措施，保證巖脈地段、隧道改造、隧道分叉地段的順利進行是本項目的技術重點。

（3）技術難點。萬石山隧道穿過斷層，巖體為碎塊狀強風化與弱風化花崗巖互層，成塊狀壓碎鑲嵌結構，拱頂易坍塌，遇水將變流砂坍落，圍巖破碎，無自穩能力，尤其是下穿既有鐘鼓山隧道段，為破碎帶集中區，給隧道施工增加了難度，為萬石山隧道的技術難點。新建萬石山隧道斜交下穿既有鐘鼓山隧道，萬石山隧道拱頂最大距離鐘鼓山隧道既有路面的厚度0.68～1.70m，在施工該下穿段的施工方案及安全措施是施工的難點

4 施工方案及施工方法和工藝

（1）施工總體方案。結合鐘鼓山隧道施工運輸通道，將鐘鼓山隧道改造分為三個施工階段，萬石山隧道分五個工作面進行施工。

第一階段萬石山隧道兩個工作面，鐘鼓山隧道改造兩個工作面，共計四個工作面：首先從鐘鼓山隧道A線和萬石山隧道立交的A、C匝道交叉處打開A、C匝道工作面，并通過A、C匝道施工萬石山隧道。第一階段的施工范圍為萬石山隧道和鐘鼓山隧道A洞的兩個立交點施工、萬石山隧道立交A、C匝道施工、鐘鼓山隧道A洞AK0+669.98～AK0+762.94段改造、B洞中BK0+571～ +0700段改造。

第二階段增加萬石山隧道兩個工作面，鐘鼓山隧道改造三個工作面，共七個工作面：再增加萬石山隧道出口分左右線開兩個工作面，在萬石山隧道全面打開的同時，進行萬石山隧道和鐘鼓山隧道B洞的兩個立交點施工、鐘鼓山隧道B洞BK1+070～BK1+190及BK0+090～BK0+571段改造。

第三階段開辟萬石山隧道B匝道工作面，完成B匝道部分工作量。

（2）施工方法。1）洞身工程——萬石山隧道開挖（特殊斷面開挖）：①超大斷面施工方法。本合同段共有6個超大斷面，在匝道與鐘鼓山隧道和萬石山隧道的分岔部內，分別位于新建萬石山隧道和既有鐘鼓山隧道內，都采用側壁導坑法施工；②WF9斷面。WF9斷面所在位置圍巖均比較好，采用匝道斷面先通過，然后開挖中隔墻部分，并完成中隔墻，中隔墻混凝土強度達到設計強度后，進行正洞施工；2）立交下穿段施工。新建萬石山隧道斜交下穿既有鐘鼓山隧道，萬石山隧道拱頂最大距離鐘鼓山隧道既有路面的厚度0.68～1.70m。下穿段擬采取明挖和暗挖相結合進行施工。該段的上半斷面施工采用明挖法施工，下半斷面采用暗挖施工。①普通斷面下穿施工。在鐘鼓山隧道上穿段完成開挖和初期支護后，根據施工組織時間安排施工。開始進行萬石山隧道下穿段上半斷面的明挖施工，上半斷面的高度為6m左右，明挖采取兩層臺階，第一層臺階為2.5高，臺階長度為4.5m，挖機利用此臺階進行二次翻碴，將二層臺階的洞碴中轉至第一層臺階，再裝運出洞外。②WFZC斷面下穿隧道施工。其施工方法基本同普通斷面，但由于萬石山隧道開挖拱頂與鐘鼓山隧道路面厚度太小，不能完全滿足拱外拱的條件,且該段地質圍巖較差。在基本普通段施工一致，但是要在暗挖施工前，對交界處圍巖進行注漿固結，同時拱外拱采用雙層鋼筋混凝土，該段鐘鼓山隧道的路面的調平層作為拱外拱的一部分，厚度為50cm，萬石山隧道二次襯砌的75cm混凝土調整為50cm。

（3）鐘鼓山隧道改造。1）由于既有鐘鼓山隧道在原施工時發生過多次坍方，因此在隧道改造前先用RIS-K2型探地雷達對原隧道襯砌背后的坍塌及空洞情況進行探測。首先對坍塌體進行徑向注漿固結坍體，然后進行改造，對斷裂地段，先由采取吹砂的方式對斷裂段襯砌背后填充，然后對該段進行徑向注漿固結，固結范圍在開挖輪廓線外2～3m；2）大斷面改造。大斷面地段改造采取左右斷面分部開挖的方式進行，擴挖時從開挖量較小的一側進行，第一次開挖寬度為既有洞室的寬度加上單側擴挖寬度，開挖方式及臨時支護參數同萬石山隧道大斷面地段。

（4）超前地質預報。采用TSP203隧道地質超前預報系統，預測掌子面前方100m至500m范圍不良地質。該系統利用地震波在不均勻地層中產生的反射波特性，通過專用數據處理軟件進行處理，從而準確預報掌子面前方及周圍區域的地質情況。

（5）監控量測。包括地質和支護狀況觀察、凈空變形量測、拱頂下沉量測、表下沉量測。

5 結論

隧道施工過程中，確保了施工安全及隧道的結構安全。分析該隧道施工的施工經驗，可以為以后的類似工程施工積累經驗：

（1）萬石山隧道立交是國內目前唯一的隧道洞內立交。隧道交叉多，線形復雜，測量要求高；且開挖斷面為目前國內單洞跨度最大。

（2）洞內立交部分采用拱外拱的方法施工。