淺埋大跨距隧道下穿既有公路施工技術(shù)

黃景海

(黑龍江暢捷橋梁隧道有限公司，黑龍江 哈爾濱 150020)

淺埋大跨距隧道下穿既有公路施工技術(shù)

黃景海

(黑龍江暢捷橋梁隧道有限公司，黑龍江 哈爾濱 150020)

淺埋大跨距隧道下穿既有公路工程項目建設(shè)施工難度性較強，實際施工中需要注重的內(nèi)容很多。如果施工技術(shù)人員與施工管理人員不能明確淺埋大跨距隧道下穿既有公路施工的特點，以及施工技術(shù)應(yīng)用控制要點，難以保證工程項目建設(shè)施工質(zhì)量達到預(yù)期設(shè)想。本文就是對淺埋大跨隧道下穿既有公路施工技術(shù)進行研究，希望對相關(guān)施工技術(shù)人員有所啟示。

淺埋大跨隧道；下穿；既有公路；施工技術(shù)

1 施工技術(shù)

1.1 施工準(zhǔn)備

在上文中也提到，如果采用分部開挖施工方式，施工技術(shù)人員必須要對圍巖及時進行封閉成環(huán)處理，使得圍巖結(jié)構(gòu)的承載性能大幅度提升。對施工工序進行科學(xué)組織，降低對相鄰隧道施工工作開展造成影響。同時還需要注重的是，對排水體系進行健全和完善，其目的也是為了保護圍巖結(jié)構(gòu)的承載性能，避免隧道開挖過程中堆積土體受到嚴重破壞，提前建設(shè)好相應(yīng)的輔助措施。對地表沉降情況進行嚴格掌控，既有公路要一直處于安全、穩(wěn)定運行狀態(tài)中，并且避免損害相鄰結(jié)構(gòu)的使用性能。

1.2 現(xiàn)狀分析

目前，在大跨距隧道下穿既有公路工程項目建設(shè)中應(yīng)用較為廣泛的超前支護措施主要有超前管棚與小導(dǎo)管注漿等。在洞口淺埋階段支護處理中，超前支護與小導(dǎo)管注漿支護方式非常適用。但是在公路段超前施工支護中，這兩種支護方式并不適用，施工技術(shù)人員通常會采用掌子面臨時支護方式。在下穿公路段施工中，技術(shù)人員采取的支護措施有大管棚、長管棚下設(shè)雙層小導(dǎo)管雙液注漿及臨時超前的注漿導(dǎo)管。

超前管棚的結(jié)果：以 φ108×6 的熱軋無縫鋼管完成超前管棚，長度要控制在 32 m ，管棚拱部為 140°內(nèi)，中心離開挖的輪郭線距離35m 。一般管棚環(huán)向的間距為 50 cm ，把外插角設(shè)計在1°～2°，施工時要控制好5°～10°以內(nèi)。

管棚安裝是施工中需要嚴格控制的環(huán)節(jié)，因為很多淺埋大跨隧道下穿既有公路工程項目建設(shè)區(qū)域圍巖地質(zhì)過于軟弱，在外界因素影響下圍巖結(jié)構(gòu)很容易破碎。所以工程建設(shè)施工現(xiàn)場管理人員必須要密切關(guān)注管棚安裝施工環(huán)節(jié)中的鉆孔與塌孔處理，對鉆孔注漿進行嚴格控制，要將成孔位置偏差控制在設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求范圍內(nèi)，鉆孔處理時要選擇對圍巖結(jié)構(gòu)擾動較小的施工方式。要對鉆桿與鉆頭的重量進行深入分析，鉆孔時要注意下垂，對管棚前端采取錐形加工方式，為后續(xù)安裝和頂進提供更多便利。通常情況下，管棚接頭位置是結(jié)構(gòu)最為薄弱的地點，頂進施工工作開展前，現(xiàn)場施工人員對鋼管節(jié)長度進行合理搭配，并且做好相應(yīng)的記錄，將隧道縱斷面接頭控制在50%范圍內(nèi)。通過對階段長度的優(yōu)化和改良，使得鋼管接頭可以錯開1 m，根據(jù)鋼管節(jié)逐漸的進行頂進處理。

2.3 開挖與支護

開挖與支護施工中最為關(guān)鍵的施工環(huán)節(jié)在于雙側(cè)壁導(dǎo)坑工序，慎重選擇爆破技術(shù)人員，對爆破施工進行科學(xué)化控制，并且做好臨時支護封閉處理。利用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法進行開挖施工時，對施工工序進行合理安排，將左右線隧道間距控制在30 m范圍內(nèi)。想要加強工程項目建設(shè)施工進度控制，施工中需要采用平行作業(yè)的方式，以雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方式開挖，右線和左導(dǎo)開始，左線和右導(dǎo)先行，對相鄰掌子面要錯開15 m以上的距離。在單洞的左側(cè)和右側(cè)要錯開15 m ，而拱部的開挖支護要低于側(cè)壁導(dǎo)坑的5 m ，在中部核心土控制兩側(cè)壁仰拱的混凝土封閉，最后仰拱混凝土的5 m進行開挖，再挖中、下部的仰拱， 對中部封閉的仰拱混凝土作為循環(huán)形式， 完成側(cè)壁導(dǎo)坑的開挖。

3 施工措施

3.1 圍巖爆破控制措施

爆破施工雖然可以較大程度的加快施工進度，但是對施工區(qū)域巖層會造成嚴重干擾。干擾程度與爆破引發(fā)的振動頻率與傳輸速度有著緊密聯(lián)系，爆破引發(fā)的巖層振動頻率在12cm /s以內(nèi)，那么對巖層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性就不會造成較大程度干擾。爆破處理中圍巖振動頻率會受到圍巖結(jié)構(gòu)以及爆破距離、裝藥數(shù)量、爆破方式等因素影響。在施工中為了降低爆破施工對圍巖結(jié)構(gòu)造成的不良干擾，對圍巖結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性進行保護，就必須要嚴格控制眾多爆破參數(shù)，炸藥需要均勻的布置在爆破體內(nèi)。應(yīng)用微差爆破方式可以有效降低爆破與地震強度，加強爆破振動傳輸速度控制。

3.2 支護體系臨時拱措施

工程項目建設(shè)施工中需要及時對開挖施工區(qū)域進行封閉處理，使得支護體系以環(huán)形的方式呈現(xiàn)，避免施工中圍巖結(jié)構(gòu)發(fā)生嚴重形變。開挖完成后需要馬上進行拱架搭設(shè)，大跨徑隧道保持扁平平拱形的結(jié)構(gòu)。開挖施工后應(yīng)力分布會進行重組，拱腳部位承擔(dān)的應(yīng)力會有所增加，對基礎(chǔ)承載性能有著較高的需求。洞口圍巖結(jié)構(gòu)風(fēng)化程度較大，強度性能較差，該區(qū)域遇水后會產(chǎn)生軟化情況，所以一定要用1 m ×1 m 的混凝土進行墊塊。

4 結(jié)束語

需要明確淺埋大跨隧道下穿既有公路工程項目建設(shè)承擔(dān)的風(fēng)險因素，掌握施工技術(shù)應(yīng)用控制要點，對支護體系、排水體系以及爆破施工等環(huán)節(jié)進行嚴格控制，利用雙側(cè)壁導(dǎo)坑的方式完成開挖施工，從而保證施工技術(shù)應(yīng)用取得良好成效，保障工程項目建設(shè)施工質(zhì)量達到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

[1] 曹海林. 新建隧道下穿既有公路隧道施工技術(shù)[J]. 鐵道建筑技術(shù)，2013，(5).

[2] 蘇江. 鐵路隧道下穿既有公路地層變形特性研究[J]. 現(xiàn)代隧道技術(shù)，2012，(1).

[3] 王道遠,袁金秀. 淺埋偏壓雙連拱隧道圍巖壓力計算方法研究[J]. 中外公路， 2011，(2).

U455

C

1008-3383(2017)08-0180-02

2016-12-19

黃景海(1972-)，男，高級工程師。