大跨度超淺埋隧道下穿高速公路施工技術(shù)

衣承昕

(黑龍江暢捷橋梁隧道有限公司，黑龍江 哈爾濱 150020)

大跨度超淺埋隧道下穿高速公路施工技術(shù)

衣承昕

(黑龍江暢捷橋梁隧道有限公司，黑龍江 哈爾濱 150020)

我國(guó)道路交通體系建設(shè)呈現(xiàn)出了復(fù)雜化特點(diǎn)，隧道下穿情況增多，特別是在高速公路建設(shè)中這種情況更為突出。隧道下穿高速公路對(duì)施工技術(shù)應(yīng)用有著很高需求，如果施工技術(shù)應(yīng)用不當(dāng)，對(duì)工程建設(shè)施工質(zhì)量會(huì)造成嚴(yán)重影響。本文就是對(duì)大跨度超淺埋隧道下穿高速公路施工技術(shù)進(jìn)行研究，希望對(duì)相關(guān)人員有所啟示，促進(jìn)我國(guó)交通體系建設(shè)發(fā)展。

大跨度；超淺埋隧道；下穿高速公路；施工技術(shù)

1 常用大跨度超淺埋隧道施工方案分析

隨著我國(guó)交通體系發(fā)展，大跨度超淺埋隧道下穿高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)數(shù)量增多，工程實(shí)踐中也積累了豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，工程項(xiàng)目建設(shè)可以借鑒的成功案例有很多，施工方法也在不斷健全和完善。如重慶市建設(shè)的輕軌大跨工程項(xiàng)目，這一工程項(xiàng)目實(shí)際建設(shè)施工中應(yīng)用的是雙側(cè)壁導(dǎo)坑法；北京某一大跨度超淺埋隧道下穿高速公路工程項(xiàng)目，應(yīng)用的淺埋暗挖施工方法。對(duì)于施工方法選擇，施工管理人員應(yīng)結(jié)合當(dāng)前工程項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)、施工區(qū)域地質(zhì)環(huán)境，從施工方案應(yīng)用可行性、經(jīng)濟(jì)性以及圍巖保護(hù)程度等眾多方面，考慮施工方案制定，保證施工方案可以保證施工現(xiàn)場(chǎng)安全性，縮減工程項(xiàng)目建設(shè)的成本投入，加快工程項(xiàng)目建設(shè)施工進(jìn)度，保證工程項(xiàng)目建設(shè)施工質(zhì)量達(dá)到國(guó)家規(guī)范要求。

2 依據(jù)工程概況，方案比選

不同的大跨度超淺埋隧道下穿高速公路項(xiàng)目，所面臨的施工情況會(huì)存在較大的差異性，工程建設(shè)施工路線以及施工路線平面、斷面設(shè)計(jì)都會(huì)有所不同。不同工程項(xiàng)目建設(shè)施工區(qū)域、地勢(shì)地貌、地質(zhì)環(huán)境、水文特性、巖層風(fēng)化程度、裂縫發(fā)育程度等內(nèi)容都是不相同的。大跨度超淺埋隧道下穿高速公路項(xiàng)目建設(shè)施工難度性較強(qiáng)，實(shí)際施工中如果安全控制工作沒(méi)有落實(shí)到位，很有可能導(dǎo)致坍塌情況產(chǎn)生，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員生命安全造成嚴(yán)重威脅，對(duì)項(xiàng)目建設(shè)施工工作順利開(kāi)展造成非常不良影響。所以必須要根據(jù)當(dāng)前工程項(xiàng)目概況進(jìn)行深入分析，有針對(duì)性、有目的性的選擇施工方案，保證施工方案編制的合理性、施工方案應(yīng)用的可行性。

大跨度超淺埋隧道下穿高速公路工程項(xiàng)目建設(shè)特點(diǎn)：跨度較大，地表外部荷載與圍巖壓力可能施加在隧道拱部區(qū)域，很有可能導(dǎo)致隧道拱部產(chǎn)生嚴(yán)重形變。對(duì)以往成功施工案例進(jìn)行分析，借鑒其豐富的施工經(jīng)驗(yàn)，降低隧道拱部承擔(dān)的垂直壓力，將隧道拱部下沉程度控制在合理范圍內(nèi)，避免對(duì)上層交通運(yùn)行安全造成損害。結(jié)合超淺埋圍巖的特點(diǎn)與交通運(yùn)輸安全控制要求，實(shí)際施工中需要選擇可以控制隧道拱部變形的開(kāi)挖施工方案，應(yīng)用上半斷面雙側(cè)壁導(dǎo)坑正臺(tái)階法與下半斷面分部臺(tái)階法相結(jié)合的施工方法，避免破壞施工區(qū)域圍巖的穩(wěn)定性，降低地面沉降程度，強(qiáng)化圍巖結(jié)構(gòu)承載能力，將圍巖變形控制在合理范圍內(nèi)。

3 施工方法與施工工藝分析

施工技術(shù)人員需要在施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員的指導(dǎo)下，根據(jù)施工設(shè)計(jì)圖紙?jiān)谒淼拦叭ν鈬M(jìn)行大管棚建設(shè)，只有大管棚支護(hù)體系建設(shè)與小導(dǎo)管注漿條件創(chuàng)建完成后，才能在上半斷面左右兩側(cè)進(jìn)行導(dǎo)坑掘進(jìn)施工工作開(kāi)展。實(shí)際施工中施工技術(shù)人員需要注重，右側(cè)壁導(dǎo)坑掘進(jìn)速度要低于左側(cè)壁導(dǎo)坑掘進(jìn)速度，二者之間的距離需要控制在15～20 m范圍內(nèi)，盡可能的降低施工對(duì)圍巖穩(wěn)定性造成的不良影響。應(yīng)用正臺(tái)階法，分部開(kāi)展上半斷面左右導(dǎo)坑時(shí)，要先進(jìn)行上半斷面超前中空錨桿設(shè)置，再進(jìn)行環(huán)形開(kāi)挖施工工作開(kāi)展。此施工環(huán)節(jié)中必須要做好前期支護(hù)工作，保證施工區(qū)域的安全性，為施工技術(shù)人員創(chuàng)建一個(gè)安全、可靠的施工環(huán)境。等導(dǎo)坑掘進(jìn)一定距離(15～20 m)后，進(jìn)行中隔壁正臺(tái)階上半斷面土方開(kāi)挖；在中隔壁拱部斷面錨噴支護(hù)基本穩(wěn)定后，立模襯砌拱部混凝土；在拱部混凝土保護(hù)下，進(jìn)行上半斷面中隔壁正臺(tái)階下部核心土開(kāi)挖。在隧道上半斷面掘進(jìn)工作開(kāi)展一段時(shí)間后，再進(jìn)行下半斷面施工工作開(kāi)展，通常情況下在隧道掘進(jìn)30 m后便可以進(jìn)行下半斷面的施工。施工過(guò)程中技術(shù)人員需要對(duì)拱腳加固程度進(jìn)行審核，發(fā)現(xiàn)不良問(wèn)題后需要及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，強(qiáng)化型鋼鋼架的縱向連接，使得上部超前、初期支護(hù)與圍巖可以形成一個(gè)較為完整的結(jié)構(gòu)體系。下部開(kāi)挖施工后施工技術(shù)人員需要及時(shí)進(jìn)行混凝土材料噴射，注重支護(hù)工作落實(shí)，一定要避免多處拱腳出現(xiàn)懸空情況，落底長(zhǎng)度也需要進(jìn)行嚴(yán)格控制，這樣才能保證項(xiàng)目建設(shè)施工工作順利開(kāi)展。

4 施工技術(shù)應(yīng)用成效控制策略

4.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量，對(duì)施工風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行控制

在項(xiàng)目工程實(shí)際建設(shè)施工中，施工管理人員必須要派遣專業(yè)的監(jiān)測(cè)人員，對(duì)下穿范圍圍護(hù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展目的在于動(dòng)態(tài)化掌握圍巖情況，并且對(duì)圍巖穩(wěn)定性進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)，從而避免施工中出現(xiàn)事故問(wèn)題。監(jiān)測(cè)工作開(kāi)展包括對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)的形式進(jìn)行確定、明確支護(hù)參數(shù)、支護(hù)工作開(kāi)展的時(shí)間。對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)受力情況進(jìn)行綜合分析，明確結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布情況，最終對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置的合理性和安全性進(jìn)行總結(jié)。一旦發(fā)現(xiàn)不良問(wèn)題，需要及時(shí)采取有效措施進(jìn)行調(diào)整。監(jiān)測(cè)人員綜合分析得到的眾多數(shù)據(jù)，是施工現(xiàn)場(chǎng)施工安全控制的重要依據(jù)。將監(jiān)測(cè)結(jié)果與預(yù)測(cè)數(shù)值進(jìn)行比對(duì)，可以評(píng)判前一步施工技術(shù)應(yīng)用是否滿足工程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，便于對(duì)后續(xù)施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化和改良。對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)施工進(jìn)行指導(dǎo)，做到施工現(xiàn)場(chǎng)的全面化、信息化控制。只有當(dāng)隧道周邊收斂量超過(guò)總收斂量的80%，而且速度出現(xiàn)明顯減慢，收斂速度小于0.15 mm/d時(shí)，說(shuō)明圍巖和初期支護(hù)結(jié)構(gòu)基本穩(wěn)定，才可以停止量測(cè)。

4.2 對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)

想要保證大跨度超淺埋隧道下穿高速公路施工技術(shù)應(yīng)用取得良好成效，對(duì)施工技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)是非常必要的。在培訓(xùn)過(guò)程中需要使得施工技術(shù)人員明確大跨度超淺埋隧道下穿高速公路工程建設(shè)施工特點(diǎn)，以及施工技術(shù)應(yīng)用的眾多控制要求，促進(jìn)施工技術(shù)人員專業(yè)素質(zhì)提升，從而保證施工技術(shù)應(yīng)用的規(guī)范性、標(biāo)準(zhǔn)性，避免違規(guī)操作對(duì)工程建設(shè)施工質(zhì)量造成不良影響。

[1] 喻強(qiáng),萬(wàn)平德. 超淺埋暗挖隧道下穿高速公路施工技術(shù)[J]. 江西建材，2015，(7).

[2] 陳思勝. 解析采用大孔徑管棚支護(hù)下穿高速公路施工技術(shù)[J]. 中華民居(下旬刊)，2013，(3).

[3] 胡永耀. 公路施工中長(zhǎng)管棚支護(hù)技術(shù)的運(yùn)用[J].科技傳播，2012，(12).

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2016-12-19

衣承昕(1975-)，男，高級(jí)工程師。