談云嶺2號隧道洞口施工方案

李 瑞 鵬

(山西路橋集團(tuán)陽蟒高速公路有限責(zé)任公司,山西 陽城 048100)

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談云嶺2號隧道洞口施工方案

李 瑞 鵬

(山西路橋集團(tuán)陽蟒高速公路有限責(zé)任公司,山西 陽城 048100)

以云嶺2號隧道為例,介紹了其工程概況,從施工前準(zhǔn)備工作、明洞施工、超前大管棚支護(hù)施工三方面，詳細(xì)闡述了主要工程項目的施工方案及技術(shù)要點，可為同類工程及同行業(yè)人士提供參考。

隧道洞口，鋼筋網(wǎng)，仰坡，明洞

1 工程概況

1.1 工程范圍

云嶺2號隧道位于山西省晉城市陽城縣蟒河鎮(zhèn)和尚坪村西南方向。隧道單洞總長4 752.9 m。其中左線ZK28+472.1～ZK30+850洞長2 377.9 m；右線K28+475～K30+850洞長2 375 m。人行通道6座，車行通道3座，箱變室1座。洞內(nèi)凈空10.25 m×5 m。

主要圍巖有Ⅲ級、Ⅳ級、Ⅴ級。隧道進(jìn)口采用明洞入洞，為底板最小埋深處。隧道建筑限界：凈寬10.25 m，限高5 m。汽車荷載等級：公路一級。

1.2 氣象水文

項目區(qū)位于溫帶濕潤大陸性氣候區(qū)，冬長夏短，四季分明，雨熱同季。春干多風(fēng)；夏季多雨炎熱，降水量年際變化大；秋季涼爽溫和，陰雨稍多；冬季寒冷雪少。

1.3 地形與地質(zhì)簡況

隧址區(qū)位于析城山東北側(cè)余脈，地貌單元為喀斯特侵蝕起伏低山中地貌區(qū)。區(qū)內(nèi)地形地貌復(fù)雜，高差大，基巖小山脊、沖溝、陡坎發(fā)育。隧道穿越的山體平面上呈倒“T”形，北側(cè)部分為南北向長條狀山脊，山脊東西兩側(cè)均為大型“V”字形基巖沖溝，南側(cè)部分為東西向分水嶺，與一條東西向“V”形沖溝平行展布。隧道四周均為陡坡或陡坎，中間為凸出的山脊。

2 主要工程項目的施工方案、方法與技術(shù)措施

洞口明洞段采用明挖法進(jìn)行施工，待邊、仰坡防護(hù)結(jié)束后隨即進(jìn)行洞口明洞施工，洞口明洞段采用分層小切口開挖進(jìn)洞，然后進(jìn)行混凝土套拱和大管棚的施工，確保安全后再進(jìn)行暗洞開挖。

2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

洞口開挖前在仰坡坡口外沿隧道橫斷方向布設(shè)地面沉降觀測點，以便檢測各種施工措施的可靠性(地面沉降觀測點的布設(shè)及檢測數(shù)據(jù)處理見監(jiān)控量測)；其次在仰邊坡刷坡頂外按設(shè)計要求作截水溝，以攔截地表水，防止流水沖刷洞門造成危害。

2.1.1 洞口截排水、邊、仰坡處理

洞口截排水：隧道進(jìn)口處采用M7.5漿砌片石的坡頂截水溝把地表水排出隧道范圍之外。截面尺寸溝底、溝身的厚度均為25 cm，溝深50 cm，凈寬50 cm。具體工藝如下：

截水溝施工前，先清理場地表土，再按圖紙要求進(jìn)行放樣。并在仰坡、明洞開挖前完成截水溝施工。

截水溝的施工要求：1)結(jié)合原地貌的地勢布設(shè)，線形平緩順直，進(jìn)口與原地面順接，截流坡面水，出水口引入路基截水溝；2)材料符合規(guī)范要求，采用機(jī)械集中拌合砂漿。3)開挖后及時開展施工，防止地表水流沿溝下滲，造成坡體坍塌及安全隱患。4)分層分段砌筑，縫內(nèi)砂漿均勻飽滿，勾縫密實、圓滑、無脫落。

2.1.2 洞口邊仰坡防護(hù)施工

按照設(shè)計尺寸進(jìn)行邊仰坡施工，坡面防護(hù)采用噴錨掛網(wǎng)，邊仰坡采用φ22長2.0 m的砂漿錨桿，梅花形布置，間距1.5 m×1.5 m，掛鋼筋網(wǎng)φ8 mm@25×25 cm，采用厚度為10 cm的 C20噴射混凝土。具體施工工藝如下：

1)施工準(zhǔn)備。施工前先依據(jù)放樣定范圍，然后架設(shè)穩(wěn)定、可靠、符合實際的施工平臺，在原地面平整的場地，以放置噴射機(jī)及堆料。2)砂漿錨桿的施工。錨桿采用人工手持進(jìn)行鉆孔，鉆桿垂直巖面，鉆孔完成后清孔，然后用水泥砂漿填滿孔眼，安裝錨桿，最后封口。3)鋼筋網(wǎng)。錨桿安裝完后布設(shè)鋼筋網(wǎng)片，按照圖紙要求加工好鋼筋網(wǎng)片，將網(wǎng)片點焊在錨桿頭上，在噴射混凝土?xí)r保證鋼筋網(wǎng)不晃動。4)噴射混凝土。按照規(guī)范要求做好施工配合比，嚴(yán)格按照施工規(guī)范及施工經(jīng)驗控制噴射混凝土的質(zhì)量。

2.2 明洞施工

2.2.1 明挖施工

為了施工安全并且減少對隧道圍巖的擾動，采用明挖法部分施工明洞，機(jī)械配合人工用風(fēng)鎬開挖，輔以淺孔臺階爆破開挖。

2.2.2 明洞襯砌

明洞澆筑混凝土前復(fù)測中線、高程和模板的尺寸(考慮預(yù)留沉降)，確保襯砌不小于設(shè)計要求。

明洞混凝土的澆筑利用整體式臺車(并加設(shè)堵頭板、外模)進(jìn)行明洞二次襯砌混凝土整體澆筑。

2.2.3 明洞防排水

明洞外模拆除后及時施作防水層和排水設(shè)施，排水暢通。

明洞段采用粘土隔水層作為第一道防水措施防止地表水滲透，明洞襯砌外鋪設(shè)無紡?fù)凉げ己蛷?fù)合防水板作為第二道防水措施。

明洞襯砌(背部)進(jìn)行防水材料全斷面整體鋪設(shè)，然后進(jìn)行回填土。明洞襯砌(背部)用砂漿涂抹平整，鋪設(shè)自粘防水板，敷設(shè)時粘貼緊密，相互搭接錯縫，搭接長度不小于100 mm，并向隧道內(nèi)拱背延伸不小于0.5 m與暗洞防水板焊接成一體。

2.2.4 明洞回填

明洞回填在明洞混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求，并進(jìn)行完防水層鋪設(shè)完成后進(jìn)行施工。

明洞回填底部采用M7.5漿砌片石，回填兩側(cè)對稱進(jìn)行。

明洞回填材料為碎石土，兩側(cè)分層對稱夯實，每層厚度小于0.2 m，兩側(cè)回填土面的高差小于0.5 m。頂層回填隔水層采用50 cm厚夯實粘土，粘土隔水層與仰坡、邊坡進(jìn)行良好搭接，封閉嚴(yán)密達(dá)到能夠阻止地表水下滲，隔水層上回填30 cm厚種植土。

2.3 超前大管棚支護(hù)施工

云嶺2號隧道進(jìn)洞均設(shè)計為20 m的長管棚，套拱長度2 m，環(huán)距40 cm,仰角為1°,每個管棚設(shè)計34根。長管棚支護(hù)設(shè)計見圖1。

施工注意事項如下。

2.3.1 測量放線

實地測量放線工作，嚴(yán)格依照設(shè)計圖紙及相關(guān)技術(shù)規(guī)范的要求，進(jìn)行放線定位。

首先復(fù)核中線，根椐中心線控制樁及高程控制點標(biāo)出隧道中心線和拱頂高程，并根據(jù)暗洞開挖輪廓線標(biāo)出外拱弧線，為套拱立模依據(jù)，再確定套拱內(nèi)外模的高度，并預(yù)留相應(yīng)的沉降量。

2.3.2 施作套拱、安設(shè)導(dǎo)向管

1)工字鋼安裝：套拱內(nèi)設(shè)4榀Ⅰ18工字鋼，間距0.6 m。鋼支撐每節(jié)按照設(shè)計的弧度和長度加工，每節(jié)工字鋼焊接鋼板連接，螺栓連接牢靠，再進(jìn)行試拼,每榀鋼支撐每端設(shè)置4個螺栓孔。 保護(hù)層厚度不小于40 mm。4榀鋼支撐間縱向采用φ25鋼筋焊接牢固，環(huán)向間距1 m，拱腳置于穩(wěn)固的基巖上。

2)導(dǎo)向管埋設(shè)：導(dǎo)向管采用直徑為108 mm壁厚為4 mm的無縫鋼管，導(dǎo)向管的長度是2.0 m，環(huán)向間距0.4 m。

導(dǎo)向管按照設(shè)計要求焊接在鋼支撐上，防止在灌注混凝土?xí)r發(fā)生位移。導(dǎo)向管中心線位置允許偏差10 mm。

3)模板安裝：套拱模板采用木模板進(jìn)行支護(hù)，確保套拱內(nèi)模圓順。套拱端頭模板采用厚木板安裝，并進(jìn)行穩(wěn)定性加固。

在安裝模板前檢查模板尺寸、位置、平整度符合施工規(guī)范的要求。保證鋼支撐架立、模板安裝及各種預(yù)埋件埋設(shè)符合要求。

4)混凝土澆筑：檢查模板的中線、水平及尺寸符合圖紙要求，模板安裝及支架牢固緊密，嚴(yán)格控制混凝土材料的質(zhì)量、混凝土的拌合、運輸、澆筑、養(yǎng)護(hù)等各個環(huán)節(jié)質(zhì)量控制。澆筑順序為自拱腳兩側(cè)對稱澆筑，直至拱頂。

5)混凝土拆模及養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑完畢后，覆蓋灑水養(yǎng)護(hù)，不

少于7 d。混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計70%后可拆除非承重模板，達(dá)到100%后拆除內(nèi)模。

2.3.3 鉆孔

1)采用潛孔鉆進(jìn)行鉆孔，順序按由高向低進(jìn)行，平臺位置要滿足鉆孔要求。2)鉆頭直徑采用100 mm，有利于鋼管安裝。3)云嶺隧道巖質(zhì)較好的可以一次成孔。4)鉆機(jī)開鉆時，鉆孔10 m以內(nèi)低速低壓，10 m以上可根據(jù)地質(zhì)情況逐漸調(diào)整風(fēng)壓及鉆速。5)要隨時測定鉆孔位置，并根據(jù)鉆機(jī)鉆進(jìn)的狀態(tài)判斷成孔質(zhì)量，如發(fā)現(xiàn)異常及時進(jìn)行處理。6)確保鉆進(jìn)過程中扶正器、動力器、合金鉆頭安在一條直線上。

2.3.4 管棚的加工

1)為了避免因坍孔造成孔內(nèi)堵塞而無法安裝，成孔后要立即清孔并安裝鋼管。2)長管棚采用直徑為89 mm、壁厚為6 mm的無縫鋼管。管壁上鉆孔梅花形布置，其縱橫向間距為15 cm，尾部為350 cm不鉆孔的止?jié){段。鋼管同一斷面接頭數(shù)不超過50%。3)安裝前用高壓風(fēng)進(jìn)行清孔，清除孔內(nèi)鉆渣，確保孔深、孔徑符合要求。采用頂進(jìn)安裝施工，逐節(jié)接長。

2.3.5 管棚安裝

1)大管棚鋼管分為管尖段、標(biāo)準(zhǔn)段。下料管棚鋼管前預(yù)先按設(shè)計每個鉆孔的鋼管進(jìn)行配管和編號，以同一斷面上管接頭不超過50%，相鄰鋼管接頭前后至少錯開1 m。為綜合利用鋼管整料(即長度為9 m整)，基于管節(jié)長度下為3 m，6 m。棚管四周鉆φ12出漿孔(靠暗洞口3.5 m的范圍棚管不鉆孔)；為便于入孔，首節(jié)鋼管管頭焊成長30 cm圓錐形。

2)大管棚鋼管安裝時，首先用挖機(jī)吊起管尖段鋼管，人工對孔、推頂，管尖段鋼管與標(biāo)準(zhǔn)段連接采用鋼管連接并點焊固定，用機(jī)械推頂保護(hù)套管使管尖段鋼管上管口距導(dǎo)向管外露面約10 cm的位置，再用機(jī)械吊起標(biāo)準(zhǔn)段鋼管。兩頭按設(shè)計圖紙位置焊接固定在套管內(nèi)，焊接好后推頂鋼管至距管尖段鋼管2 cm處，進(jìn)行鋼管接長焊接，采用滿焊，焊縫寬度為2 cm。

2.3.6 注漿工藝要求

1)注漿順序按照從低向高、從無水孔向有水孔。2)注漿壓力按照地下水情況、巖層性質(zhì)，注漿初始壓力和終壓分別取0.5 MPa～1.0 MPa，2.0 MPa。3)注漿方式：注漿管深入管棚0.2 m～0.5 m。采用直接注漿方式進(jìn)行。4)注漿控制標(biāo)準(zhǔn)為以單孔注漿量為主，壓力為輔，注漿以鋼管和導(dǎo)向管間隙出漿為止。5)注漿時，注漿編號和埋設(shè)導(dǎo)向管的編號一致，記錄每個注漿孔的注漿量、注漿壓力、注漿時間。

[1] GB F60—2009，公路隧道施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2] GB 50086—2015，巖土錨桿與噴射混凝土支護(hù)工程技術(shù)規(guī)范[S].

[3] JTG F80/1—2016，公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)[S].

On construction scheme for Yunling No.2 Tunnel entrance

Li Ruipeng

(YangmangExpresswayCo.,Ltd,ShanxiRoadandBridgeGroup,Yangcheng048100,China)

Taking Yunling No.2 Tunnel as the example, the paper introduces its engineering survey, and illustrates the construction scheme and technical points for the main project from the preparation before the construction, open cut tunnel, and advanced large pipe roof construction, so as to provide some reference for the similar projects and personnel in the industry.

tunnel entrance, reinforcement net, front slope, open cut tunnel

1009-6825(2017)14-0176-02

2017-02-28

李瑞鵬(1985- )，男，助理工程師

U455

A