新舊隧道橫通道施關鍵技術

董皓鵬

(上海市機施集團第五工程公司，上海 200000)

1 工程概況

新建二峨山隧道位于眉山市仁壽縣鋼鐵鄉境內，隧道長2 325 m，長隧道采用人字坡，成都端設計標高536.96 m，坡度為1.0%，仁壽端設計標高515.08 m，坡度為2.16%。在擬建隧道線位北側為既有二峨山隧道，新建隧道與既有二峨山隧道設計為分離式隧道形式，新舊隧道之間水平向凈距為30～35 m。在新、舊隧道設置2處車行、5處人形橫通道。

本文以1#車行橫洞為例，該段車行橫通道洞身圍巖由侏羅系上統遂寧組泥巖夾薄層泥質砂巖、砂巖組成，巖層產狀292°∠53，巖層面傾角大，巖體間有節理裂隙，且夾有石膏、芒硝等礦物成分，巖層層面間有錯動，該段圍巖巖體較完整，巖層以泥巖為主，相對隔水，圍巖級別為Ⅳ級。設計凈寬4 m，凈高5 m。與正洞夾角60°，支護形式為鋼拱架、錨、網、噴聯合支護加二次襯砌。

2 車行橫通道口施工

2.1 主線隧道初支預留、洞口預加固

正洞施工到橫通道口里程時，在正洞橫通道口一側，測量放出橫通道與正洞相交的斷面輪廓，用紅油漆標出。由于正洞是上下臺階開挖法，該輪廓也是分臺階、隨著正洞的開挖逐步放樣

對橫通道輪廓內的正洞支護參數進行適當調整:鋼拱架、縱向連接鋼筋正常施做，不做錨桿，不掛網，在“找頂排險”后即噴射混凝土5 cm封閉巖面。鋼架在橫通道與正洞相交處設I18的工字鋼格柵鋼架密排3榀，格柵鋼架縱向間距400 mm，格柵鋼架之間通過Φ22連接筋相連，連接筋長500 mm，環向間距為400 mm，單排布置，格柵鋼架與初噴混凝土間要求密切接觸，空隙處應用混凝土墊塊楔緊。超前小導管按每榀間距2根長5 m的φ42鋼管支護。

2.2 洞身開挖

主線方向橫通道口的開挖時間選在正洞下導開挖過橫通道15 m左右，采用爆破開挖。

開挖前，測量放出橫通道的中心方向線，高程以襯砌內邊緣在主洞路面頂部的高程為基準，控制點以正線隧道內已經復測過的導線網為基礎，必要時在橫通道處加密控制點。

開挖時分上下臺階法施工，嚴格控制每個循環進尺，避免超欠挖。在主線方向橫通道開挖至3/4處停止開挖，待從老隧道處開挖連通。

2.3 初期支護

在開挖成型后即可噴射混凝土封閉巖面。噴射混凝土前，必須清除受噴面上的各種浮石或爆破松動的巖塊，挖除橫通道中超過規定的欠挖部分，清除受噴面上的巖粉、巖渣和其它雜物，墻角等拐角部位的松散堆積物必須清除干凈，不得把它們包裹進噴層內，并妥善處理嚴重污染的巖面。同時設置好控制噴層厚度的標志。噴射混凝土封閉巖面時應先觀察圍巖節理走向，以便錨桿施工時能垂直于巖石結構面。

系統錨桿施工時，依照先鉆眼，后清孔，再注漿，最后裝入錨桿并鎖尾的順序施工。

在按照設計參數施工錨桿掛網后，復噴射混凝土至設計厚度。

為掌握橫道內實時變化，需在洞頂及兩側邊墻設圍巖監控測量點3個(需固定在初支結構上)，進行拱頂沉降及邊墻位移量測，并加強位移量測用以指導施工。

2.4 襯砌施工

橫通道二次襯砌采用型鋼骨架作支撐體系， 外掛組合模板作襯砌模板，必要時拱部曲線部分，可定制組合鋼模。

基本施工工序： 安裝縱向排水管→鋪掛防水板

→安裝矮邊墻模板→澆筑矮邊墻混凝土→制作安裝襯砌模板支撐型鋼骨架→掛裝組合模板→模板系統加固→澆筑混凝土→下一循環。

洞口段襯砌施工，須與正線隧道二次襯砌一同澆筑，以保證空間相交準確圓順。

2.5 老隧道橫通道施工

當新建隧道往原老隧道預裂爆破開挖長度達到橫通道總長3/4時，停止開挖。從老隧道往新隧道開挖剩余1/4橫通道。為減少施工對老隧道的影響，老隧道的襯砌破除采用鉆孔取芯工藝。

在老隧道側鉆孔取芯前，首先在老隧道開槽，開槽寬度比托梁工字鋼大40 cm即可。開槽高度根據行橫洞高度確定。

在開槽以后，托梁范圍內每榀拱架間距內設置長度5 m的2根Ф42×3.5注漿鋼花管作為超前小導管。錨桿打入到位后，預留15 cm長度與托梁工字鋼焊接，進行注漿。

托梁焊接于完畢后，用Ф500水鉆機人工進行鉆孔取芯，鉆孔完畢后形成的整塊混凝土面采用水鉆機人工分割成小塊混凝土，便于運輸。

原隧道二襯和初支混凝土破除以后，采用自卸車運出，待清理完畢后，用I18工字鋼進行與托梁進行焊接作為原隧道拱架的支撐。并與原隧道拱架進行焊接形成整體，如圖1。

圖1 橫通道鉆孔取芯布置圖

托梁及初支鋼拱架焊接牢固后，根據監控量測和地質情況，采用人工風鎬方式或預裂爆破方式進行既有隧道一側橫通道洞身開挖。

3 結束語

對于公路隧道擴建項目，施工應充分考慮舊隧道的結構狀況，詳細進行超前探測，研究確定舊隧道二襯拆除、預加固的方案，加強封閉交通組織安全措施，應做好老隧道二襯混凝土爆破振動監測，圍巖變形監測，根據監測信息及時調整開挖順序及支護參數，從而做到隧道橫通道交叉口處施工快速、安全、優質的目標。