高速公路隧道進(jìn)洞技術(shù)

黃書(shū)海

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

高速公路隧道進(jìn)洞技術(shù)

黃書(shū)海

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽(yáng) 550000)

在高速公路隧道施工中，雙側(cè)壁導(dǎo)坑工藝的應(yīng)用十分廣泛。首先概述了高速公路隧道進(jìn)洞施工中雙側(cè)壁導(dǎo)坑法，其后就具體的工程實(shí)例對(duì)其進(jìn)行了具體探討，以期進(jìn)一步提高高速公路進(jìn)洞施工水平。

高速公路；隧道；技術(shù)要點(diǎn)

1 工程概況

貴陽(yáng)(花溪)至安順高速公路總承包TJ-1合同段起點(diǎn)位于貴陽(yáng)市花溪區(qū)桐木嶺附近，與南環(huán)高速公路通過(guò)定向互通相接，終點(diǎn)位于舊盤(pán)村，起點(diǎn)樁號(hào)K0+000,終點(diǎn)樁號(hào)K10+896，路線全長(zhǎng)10.896 km。本合同段內(nèi)共有隧道一座，即為舊盤(pán)隧道，單幅合計(jì)長(zhǎng)度560 m。舊盤(pán)隧道穿過(guò)煤層，屬瓦斯隧道，施工困難較大。

2 隧道進(jìn)洞施工

2.1 左側(cè)上導(dǎo)坑超前支護(hù)

對(duì)將要開(kāi)挖的左側(cè)上導(dǎo)坑進(jìn)行超前支護(hù)(拱頂部分，與管棚重復(fù)部分可利用管棚進(jìn)行超前支護(hù))與掘進(jìn)。采用φ50×4超前小導(dǎo)管，沿開(kāi)挖面10°～15°鉆入，鉆孔環(huán)向間距35，縱向間距150 cm(按洞身投影距離，進(jìn)洞后依次循環(huán))，鉆入后立即注漿，注漿壓力控制為0.5～1 MPa。注漿完成至少12 h后，開(kāi)始對(duì)洞身進(jìn)行開(kāi)挖。

開(kāi)挖過(guò)程中，如遇土質(zhì)或軟石地段，盡量使用旋轉(zhuǎn)頭旋轉(zhuǎn)開(kāi)挖(減少爆破帶來(lái)的二次擾動(dòng))，旋轉(zhuǎn)順序?yàn)椋?1)對(duì)掏槽眼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開(kāi)挖，掏出土體內(nèi)部臨空面；(2)對(duì)輔助眼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開(kāi)挖，擴(kuò)大周邊眼的臨空面；(3)對(duì)周邊眼進(jìn)行旋轉(zhuǎn)開(kāi)挖，逐步旋挖出周邊眼的輪廓，旋轉(zhuǎn)開(kāi)挖過(guò)程中，要求均勻、認(rèn)真、小心。盡量控制好超欠挖的合理誤差。旋轉(zhuǎn)開(kāi)挖的每次掘進(jìn)深度控制為1.5 m(如現(xiàn)場(chǎng)圍巖比較好，可適當(dāng)加長(zhǎng)掘進(jìn)深度)。拱頂預(yù)留變形量先按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，控制為15 cm左右，如圍巖情況比較好，可適當(dāng)減小。

2.2 左側(cè)下導(dǎo)坑洞身開(kāi)挖

對(duì)將要開(kāi)挖的左側(cè)下導(dǎo)坑進(jìn)行洞身開(kāi)挖。因?yàn)榇颂幉粚儆诠绊敳糠郑士芍恍柙谥袔r墻位置打入超前錨桿并及時(shí)注漿。超前錨桿打入方式和上述情況相同。左側(cè)下導(dǎo)坑開(kāi)挖完成后，立即對(duì)開(kāi)挖面進(jìn)行初次噴射混凝土防護(hù)，采用C20噴射混凝土，初噴厚度為4 cm，噴射完成至少4 h后，開(kāi)始安裝工字鋼(拼接上述工字鋼)、工字鋼連接鋼筋、鋼筋網(wǎng)片。施做完成后，對(duì)兩側(cè)面進(jìn)行φ25鋼花管鉆入錨固并注漿，注漿壓力控制為0.5～1 MPa。完成后，對(duì)開(kāi)挖側(cè)面進(jìn)行復(fù)噴，依然采用C20噴射混凝土，噴射厚度4 cm。對(duì)于臨時(shí)支護(hù)部分，不用再進(jìn)行復(fù)噴，以減少拆除臨時(shí)支護(hù)的工作量。對(duì)于工字鋼，一定要使其腳底安裝牢固和穩(wěn)定且落在實(shí)地，以保證工字鋼的支撐作用。對(duì)于有仰拱的部分，初噴4 cm厚C20混凝土，厚度4 cm，之后施做部分仰拱工字鋼，待工字鋼安裝完畢后，復(fù)噴4 cm厚C20混凝土。

2.3 右側(cè)上導(dǎo)坑超前支護(hù)

在左側(cè)導(dǎo)坑開(kāi)挖掘進(jìn)15 m以上時(shí)，開(kāi)始對(duì)右側(cè)導(dǎo)坑進(jìn)行掘進(jìn)。對(duì)將要開(kāi)挖的右側(cè)上導(dǎo)坑進(jìn)行超前支護(hù)(拱頂部分，與管棚重復(fù)部分可利用管棚進(jìn)行超前支護(hù))與掘進(jìn)。采用φ50×4超前小導(dǎo)管，沿開(kāi)挖面10°～15°鉆入，鉆孔環(huán)向間距35 cm，縱向間距150 cm(按洞身投影距離，進(jìn)洞后依次循環(huán))，鉆入后立即注漿，注漿壓力控制為0.5～1 MPa。注漿完成至少12 h后，開(kāi)始對(duì)洞身進(jìn)行開(kāi)挖。其余情況同左側(cè)上導(dǎo)坑超前支護(hù)相同。

2.4 右側(cè)下導(dǎo)坑洞身開(kāi)挖

對(duì)將要開(kāi)挖的右側(cè)下導(dǎo)坑進(jìn)行洞身開(kāi)挖。因?yàn)榇颂幉粚儆诠绊敳糠郑士芍恍柙谥袔r墻位置打入超前錨桿并及時(shí)注漿。超前錨桿打入方式和上述情況相同。右側(cè)下導(dǎo)坑開(kāi)挖完成后，立即對(duì)開(kāi)挖面進(jìn)行初次噴射混凝土防護(hù)，采用C20噴射混凝土，初噴厚度為4 cm，噴射完成至少4 h后，開(kāi)始安裝工字鋼(拼接上述工字鋼)、工字鋼連接鋼筋、鋼筋網(wǎng)片。施工完成后，對(duì)兩側(cè)面進(jìn)行φ25鋼花管鉆入錨固并注漿，注漿壓力控制為0.5～1 MPa。完成后，對(duì)開(kāi)挖側(cè)面進(jìn)行復(fù)噴，依然采用C20噴射混凝土，噴射厚度4 cm。對(duì)于臨時(shí)支護(hù)部分，不用再進(jìn)行復(fù)噴，以減少拆除臨時(shí)支護(hù)的工作量。對(duì)于工字鋼，一定要使其腳底安裝牢固和穩(wěn)定且落在實(shí)地，以保證工字鋼的支撐作用。對(duì)于有仰拱的部分，初噴4 cm厚C20混凝土，厚度4 cm，之后施做部分仰拱工字鋼，待工字鋼安裝完畢后，復(fù)噴4 cm厚C20混凝土。

2.5 中側(cè)上導(dǎo)坑超前支護(hù)

在右側(cè)掘進(jìn)10 m以內(nèi)時(shí)，對(duì)將要開(kāi)挖的中側(cè)上導(dǎo)坑進(jìn)行超前支護(hù)(拱頂部分，與管棚重復(fù)部分可利用管棚進(jìn)行超前支護(hù))與掘進(jìn)。采用φ50×4超前小導(dǎo)管，沿開(kāi)挖面10°～15°鉆入，鉆孔環(huán)向間距35，縱向間距150 cm(按洞身投影距離，進(jìn)洞后依次循環(huán))，鉆入后立即注漿，注漿壓力控制為0.5～1 MPa。注漿完成至少12 h后，開(kāi)始對(duì)洞身進(jìn)行開(kāi)挖。其余情況同左側(cè)上導(dǎo)坑超前支護(hù)相同。

對(duì)于臨時(shí)支護(hù)，暫時(shí)保留工字鋼部分，僅拆除臨時(shí)超前錨桿和臨時(shí)中空錨桿部分，需待整個(gè)開(kāi)挖面全部完成且支護(hù)形成閉合環(huán)后，統(tǒng)一拆除。

2.6 中側(cè)下導(dǎo)坑洞身開(kāi)挖

對(duì)將要開(kāi)挖的中側(cè)下導(dǎo)坑進(jìn)行洞身開(kāi)挖。因?yàn)榇颂幉恍柙俅未蛉氤板^桿和中空錨桿，且其余開(kāi)挖面此時(shí)已基本穩(wěn)定，故僅需拆除之前已施工的臨時(shí)超前支護(hù)和中空支護(hù)，并開(kāi)挖至仰拱輪廓線。首先，對(duì)仰拱輪廓線進(jìn)行4 cm厚C20噴射混凝土噴射，4 h后，將仰拱工字鋼閉合成環(huán)，之后復(fù)噴4 cm噴射混凝土。待噴射混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，拆除對(duì)應(yīng)的臨時(shí)支護(hù)工字鋼。

如在掘進(jìn)過(guò)程中，出現(xiàn)堅(jiān)石且必須爆破情況，爆破鉆眼的順序同上，爆破采用微差爆破方式。其中，周邊眼的間距按40 cm控制，周邊眼的抵抗線距離按50 cm控制。掏槽眼與輔助眼根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況而定，一般掏槽眼間距控制為60 cm。(圍巖情況較好，可適當(dāng)加大間距)。對(duì)于仰拱部分可適當(dāng)增大炮眼間距，已防止欠挖現(xiàn)象。爆破采用2.5 m炮釬，平均一輪爆破控制在2 m左右。(如現(xiàn)場(chǎng)圍巖比較好，可適當(dāng)加長(zhǎng)掘進(jìn)深度)。

2.7 二次襯砌施工

對(duì)已完成全斷面的初期支護(hù)，按設(shè)計(jì)要求澆筑二襯混凝土(仰拱部分)，待仰拱混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，澆筑仰拱回填混凝土。澆筑仰拱二襯混凝土要求采用關(guān)模板方式，嚴(yán)格控制仰拱二襯線型。澆筑仰拱回填混凝土要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)圖紙及施工技術(shù)規(guī)范要求施做。仰拱二襯混凝土與仰拱回填混凝土均要嚴(yán)格控制高程，使之滿足路基路面要求。同時(shí)，仰拱二襯混凝土一次性澆筑至路面底高程，以滿足二襯臺(tái)車一次性整體澆筑要求。為盡量使開(kāi)挖斷面形成閉合環(huán)，仰拱施做與上述第七步施工面距離控制在10 m以內(nèi)。

2.8 隧道防水、二襯鋼筋和隧道預(yù)埋件

最遠(yuǎn)掌子面距與二層澆筑面的最遠(yuǎn)距離控制為50 m。當(dāng)上述工序完成后，立即開(kāi)始施做隧道防水、二襯鋼筋和隧道預(yù)埋件。隧道防水、二襯鋼筋和預(yù)埋件施工完成后，立即就位二襯臺(tái)車，對(duì)二襯混凝土進(jìn)行整體式澆筑。二襯防水、鋼筋、預(yù)埋件、二襯混凝土澆筑施工要符合設(shè)計(jì)圖紙及施工技術(shù)規(guī)范的要求，對(duì)于拱頂部分的混凝土澆筑，為了避免空洞，可先預(yù)留20 cm圓管，待其余部分澆筑完成后，再對(duì)預(yù)留部分進(jìn)行補(bǔ)澆筑。

以上九步依次循環(huán)，直至隧道貫通。循環(huán)過(guò)程中，需保證每步錯(cuò)開(kāi)施工，施工錯(cuò)開(kāi)距離如圖1所示。

圖1 隧道錯(cuò)開(kāi)掘進(jìn)關(guān)系示意圖

3 結(jié) 語(yǔ)

高速公路的隧道的進(jìn)洞施工，常常被認(rèn)為是施工過(guò)程中的難點(diǎn)。目前，隨著工程技術(shù)的不斷提高，其要通過(guò)采取相應(yīng)的工程措施或改變施工方法等手段，保持山體穩(wěn)定。

[1] 李先義.隧道的雙側(cè)壁導(dǎo)坑開(kāi)挖方法陳述[J].中國(guó)科技博覽,2010,(4):288.

[2] 鄭萬(wàn)林.淺談雙側(cè)壁導(dǎo)坑在大跨度隧道中的應(yīng)用——晉石高速公路華表山2號(hào)隧道[J].建筑知識(shí)：學(xué)術(shù)刊,2013:323.

[3] 向懋.中鐵一局.高速公路淺埋洞口短隧道進(jìn)洞施工技術(shù)[J].經(jīng)濟(jì)技術(shù)協(xié)作信息，2010，(19):141.

An analysis of expressway tunnel holing through technology

HUANG Shu-hai

(Guizhou bridge construction group Co.,Ltd., Guiyang,Guizhou 550000，China)

The application of double side-wall heading excavation technology is very extensive in the highway tunnel construction. This article first summarizes double side-wall heading excavation technology in the highway tunnel holing through construction, followed by the specific engineering example for the specific discussion, in order to further improve the level of the expressway holing through construction.

expressway; tunnel; main technical points

2015-10-15

黃書(shū)海(1980-)，男，工程師 ，研究方向：高速公路(包括橋梁、隧道)施工。

U455

C

1008-3383(2016)02-0116-02