公路工程雙連拱隧道中隔墻施工技術要點研究

羅曉攀

（中交四航局第五工程有限公司，福州350007）

1 引言

近年來，隨著我國山區高等級公路建設事業的發展，受山嶺重丘區線形、伸縮性和隧址區工程地質條件的影響，公路隧道建設多采用雙連拱隧道建設技術。 相較于分離式隧道的施工工藝，雙連拱隧道的特點是施工效率高，施工成本低。 但在雙連拱隧道施工中， 由于左、 右洞施工不同步及跨度大等因素，可能造成中間隔墻偏壓變形，因此，中間隔墻的結構強度、穩定性等關鍵指標直接影響圍堰的受力變化， 進而影響工程施工安全，如施工不當可能造成拱頂沉降、坍塌、中間隔墻開裂或滲水等問題[1]。 結合岙里對穿隧道工程，對公路工程雙聯隧道中的隔斷施工技術要點進行深入研究， 為公路隧道工程建設提供有益的借鑒。

2 工程概況及地質條件

2.1 工程概況

岙里對隧道工程位于臺州市黃巖區，為雙向四車道連拱式隧道，隧道起止里程為K4+165～K4+510，長345 m，其中，明洞26 m，暗挖段319 m；采用新奧法原理施工。 隧道平面線形為直線、LS110、圓曲線半徑R 為1 850，出口段左洞設-2%超高，單向坡，坡率為0.65%，凈空為10.25 m×5.0 m，隧道進口洞門形式為削竹式，出口洞門形式為端墻式。 隧道左右線設中導墻。

根據工程設計，隧道左右洞身圍巖等級為：Ⅲ級圍巖120 m，占比34.78%；Ⅳ級圍巖165 m，占比47.82%；Ⅴ級圍巖60 m，占比為17.39%（明洞26 m，占比7.53%）。

2.2 地質條件

隧道工程穿越低山丘陵，地形變幅大，地表覆蓋殘坡積碎石土層，略密，土層厚度2.0～3.0 m，下伏基巖，為巖體節理裂隙有較好的完整性、力學性能好、發育良好的強性～微風化凝灰巖，巖土破碎～塊狀。進口K4+165～K4+202 區段表層分布有殘坡積含碎石粉質黏土及含黏性土碎石，厚度在2.0～3.0 m，散體結構。圍巖基本質量指標BQ＜250，節理裂隙發育，圍巖自穩性差，綜合判定為下伏強風化凝灰巖、中風化凝灰巖的Ⅴ級圍巖；洞身K4+202～K4+247 段中風化微風化凝灰巖， 經節理裂隙發育較好，圍巖自穩性差，BQ=263，綜合判定為Ⅳ級圍巖；經微風化凝灰巖巖段K4+247～K4+367，巖體完整，自穩性好，BQ=263，綜合判定為Ⅳ級圍巖；洞體K4+487～K4+510 段為陡坡地形，坡度35°～45°，殘坡堆積有厚0.5～8.0 m 的碎石粉質黏土和表面土層分布的散體狀結構、穩定性較差的含黏性土碎石，BQ＜250，綜合判定為伏強風化凝灰巖、中風化凝灰巖、圍巖自穩性較差的Ⅴ級圍巖。

3 工程施工技術難點及對策

結合隧道工程巖土地質情況和工程施工技術方案， 隧道中隔墻施工面臨施工技術難度大和施工安全等難點問題。

3.1 施工技術難度大及對策

岙里對連拱隧道開挖跨度大，中導洞、中隔墻施工時易產生偏壓、變形等問題，導致中隔墻施工難度增大。 針對該問題，施工單位采取措施包括：加強超前地質預報，中導洞開挖時及時、準確記錄圍巖情況，為中隔墻施工提供參考；加強監控量測，及時發現圍巖數據，將監測結果用于中隔墻施工；洞口偏壓嚴重區域嚴格控制開挖至支護間隔，并加強監測，發現異常及時停止施工；中導洞和正洞開挖采用光面爆破，降低洞身開挖對圍巖的擾動，中導洞開挖后及時澆筑中隔墻、回填中隔墻拱頂，并加強注漿質量控制。

3.2 施工安全難點及對策

該工程中， 隧道地質情況復雜多變， 圍巖自穩性差，以Ⅳ、Ⅴ級圍巖為主，隧道工序間相互影響大，左右洞不對稱施工可能影響中隔墻結構施工安全。 工程中，施工單位采用側面支撐加固中隔墻，防止中隔墻受力不均、不平衡而出現結構變形問題[2]。 側面支撐布設于中導洞起拱線以下，工字鋼與中隔墻接觸部位采用橡膠墊阻隔， 降低工字鋼支撐對中隔墻墻體的影響，并起到加固支撐的作用。

4 中隔墻施工技術要點

在中導洞施工時， 同步在拱頂位置設置2 排排距0.9 m、縱距0.5 m、入巖深度2.5 m、錨桿外露長度≥1.0 m 的Ⅳ、Ⅴ級圍巖連接錨桿，并排布置。5 級圍巖中導洞架設14 號工字鋼拱架，每榀布設間距1.0 m。 中間分隔施工結束后，及時完成了初期支護封閉工作，為中間分隔施工提供了有利條件。

4.1 基礎找平

中隔墻施工前，為滿足中隔墻承載力性能要求，施工單位采用C15 細石混凝土找平，確保中隔墻基礎承載力≥150 kPa，防止基礎承載力不足造成模板變形。

4.2 測量放線

由于隧道結構較為復雜，為確保中隔墻施工精確，施工單位采用自洞外測量基準點引測至洞內， 并借助全站儀建立中隔墻平面、高程測量網，測量放出中隔墻中線、高程及位置尺寸。 現場測量后彈出控制線，詳細記錄各點位置并形成測量記錄。 經測量復核無誤后作為中隔墻施工依據。

4.3 綁扎鋼筋

工程中，Ⅲ級圍巖中隔墻采用素混凝土，Ⅳ級、Ⅴ級圍巖中隔墻均為鋼筋混凝土， 中隔墻采用HRB400 和HPB300 型鋼筋綁扎。 由于該工程對鋼筋綁扎質量要求高，施工單位在隧道附近場地集中存儲、加工鋼筋，并注意防潮、防水，避免鋼筋銹蝕。 鋼筋加工時，針對變形鋼筋調直處理后方可切割下料。鋼筋切割嚴格設計圖紙要求切割，降低和減少鋼筋浪費情況。

鋼筋綁扎時，主筋采用φ22 mm@10 cm 鋼筋布置，箍筋按φ22 mm@25 cm×20 cm 布置。主筋全部采用焊接連接方式，其余受力筋、箍筋采用綁扎連接的方式進行連接。 采用單面搭接電弧焊進行焊接連接，焊接長度≥10 d（d 為鋼筋直徑），接頭數≤50%，同一截面的鋼筋接頭數≤50。 連接綁扎時，受力筋和箍筋均采用20#鋼絲進行牢固綁扎，沿受力鋼筋方向錯開設置箍筋彎鉤疊合處。 交點交錯系于中間部位，但要保證結實的受力筋，不能有移位問題[3]。

中間隔斷兩側的鋼板在做完鋼筋綁扎后，兩側預埋鋼板。鋼板尺寸為24(22)cm×1.4 cm，埋設深度為350 mm，鋼板布設間距與初支鋼拱架保持一致。 通過焊接鋼筋將預埋鋼板和中間隔斷固定起來。 將預埋式鋼筋的端部加工成連接固定在鋼拱架上的M20 螺牙。

4.4 中隔墻臺車就位與模板安裝

該工程中，中隔墻模板（臺車）由專業廠家加工制作定型鋼模板。

臺車就位后， 施工單位現場檢查臺車與鋼筋間保護層厚度，經現場檢查無誤后固定臺車，并在臺車兩側模板間架設橫梁，防止中隔墻混凝土澆筑時模板變形、晃動影響澆筑質量。模板安裝就位后，現場檢查復核模板拼縫、高程無誤后方可澆筑[4]，確保模板安裝平整、牢固，模板內清潔、無雜物，模板支撐牢固，能夠滿足混凝土現澆施工受力要求。

4.5 中隔墻現澆施工

在混凝土振搗時，采用插入式振搗棒振搗，在振搗運動中按照“先四周后中間，先兩邊后中間”的順序逐點振搗，振搗行間距為300～400 mm，確保混凝土無漏振。 振搗棒伸入50～100 mm 深的低層混凝土中，使低層混凝土與上層混凝土得到良好的結合，從而達到振搗效果。 振搗棒振搗時采用行列式振搗法，禁止拖法振搗，各振搗點振搗至表面不再下沉、無顯著氣泡上升、表面泛漿后為止。 混凝土初凝后，將端頭部位鑿毛處理，露出粗骨料，清除混凝土表面浮漿與雜物，滿足混凝土接茬要求。 混凝土澆筑完成后，施工單位按技術規范和工程設計要求落實養護管理措施，養護期≥7 d。

4.6 中隔墻拱頂回填

完成中間隔墻澆筑施工后，在借助墻頂部預埋φ42 mm×4 mm 注漿管，待中間隔墻頂部與圍巖緊密接觸，無空隙時，再注漿水泥漿。 施工單位在完成Ⅳ、Ⅴ級圍巖中間隔層澆筑后，按照施工圖設計要求，在中間隔層上方掛鋼筋網后，為保證墻體頂部與中間隔層的接觸密實，提高中間隔層與圍巖的接合度，對中間隔層進行注漿回填。 Ⅲ級圍巖中隔墻直接注漿回填。

4.7 中隔墻側面支撐加固

工程中，為提高中隔墻結構穩定性，施工單位采用[14 工字鋼作為橫向支撐，支撐布設于中導洞起拱線以下位置。 為避免工字鋼施工和支撐破壞工字鋼結構完整性，施工單位在工字鋼與中隔墻接觸端采用橡膠墊阻隔。工字鋼支撐沿隧道縱向布設間距為1.0 m，Ⅳ、Ⅴ級圍巖中隔墻拱部在Ⅲ級圍巖的基礎上增設兩排連接錨桿加固。錨桿入巖深度為2.5 m，縱向布設間距為50 cm，沿隧道縱軸方向左右洞對稱布設（見圖1）。 同時，為提高中隔墻穩定性，施工單位在施工現場布設備用橫撐，視中隔墻受力和左右洞施工順序增設橫撐加固。

圖1 中隔墻拱部加密連接錨桿示意圖（單位：cm）

4.8 護拱段中隔墻

中導洞臨時支撐拆除后，隨即進行護拱段中隔墻施工。護拱段中隔墻采用臺車立模分層澆筑混凝土施工方案，墻頂兩側預埋190 cm×25 cm×1cm 鋼板，為護拱段頂部混凝土澆筑提供便利。 護拱段中隔墻配筋采用φ14 mm 鋼筋橫向綁扎，豎向主筋采用φ1 mm4@25 cm×20 mm。 中隔墻基礎配筋采用φ22 mm@10 cm 鋼筋牢固綁扎。

4.9 中隔墻成品保護

正洞爆破開挖施工時， 由于爆破施工可能對中隔墻結構造成沖擊，進而影響中隔墻結構完整性、穩定性，施工單位爆破施工時采用“少裝藥、弱爆破”的爆破施工方式，以此降低爆破施工對中隔墻的擾動影響。

同時，為防止爆破碎石飛濺影響中隔墻結構外觀質量，施工單位對爆破區域30 m 范圍內中隔墻覆蓋20 mm 厚炮被，中隔墻現澆施工時預埋炮被鉤掛鋼筋，便于炮被鉤掛，以此達到保護中隔墻外觀質量的目的。

5 結語

在山區公路隧道施工中，由于隧道巖層地質較為復雜，雙連拱隧道中隔墻施工難度增大。 為確保中隔墻施工安全，防止因中導洞和左右洞施工不同步造成中隔墻偏壓， 要求施工單位在中隔墻施工過程中采取支撐加固措施，Ⅳ、Ⅴ級圍巖同步在中隔墻拱部位置設置兩排連接錨桿支撐加固， Ⅴ級圍巖中隔墻架設18 號工字鋼拱架加固，提高左右洞不同步施工對中隔墻的影響。 施工過程中，加強中隔墻現澆施工、振搗施工、拱頂回填、成品保護等工序施工質量控制，確保中隔墻施工質量與施工安全。