劉斌

摘 要：連拱隧道在施工的過(guò)程中跨度十分大，同時(shí)多次開(kāi)挖也擾動(dòng)土體，這些問(wèn)題都造成地表沉降同時(shí)也為我們的安全施工造成較大的隱患。文章以某地四聯(lián)拱隧道的施工作為研究對(duì)象，對(duì)超大斷面的四聯(lián)拱隧道雙側(cè)壁加中導(dǎo)洞法的施工方案進(jìn)行研究，主要闡述了這種施工方法的原理跟特點(diǎn)以及施工步驟、關(guān)鍵技術(shù)這些內(nèi)容，這樣對(duì)有相同問(wèn)題的隧道施工提供借鑒。

關(guān)鍵詞：四聯(lián)拱隧道；施工技術(shù)；施工步驟

中圖分類(lèi)號(hào)：U455.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）05-0056-02

Abstract： The multi-arch tunnel in the construction process span is very large， and meanwhile many times of excavation has also disturbed the soil. These problems all cause the ground surface settlement and a bigger hidden danger for our safe construction. This paper takes the construction of the four-arch tunnel in a certain place as the research subject， and the principle and characteristics of this construction method and its construction steps are mainly discussed in the study of the construction scheme of the double-side-wall plus mid-guide tunnel with super-large section of the four-arch tunnel. These key technologies can be used as a reference for tunnel construction with the same problems.

Keywords： quadruple arch tunnel； construction technology； construction steps

引言

四聯(lián)拱隧道施工段在干道路下方，這個(gè)區(qū)間有1160米里程的超大斷面四聯(lián)隧道設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)在我國(guó)目前應(yīng)用十分少見(jiàn)。此次施工主要在淺埋軟粘土層中進(jìn)行，測(cè)量時(shí)，結(jié)構(gòu)底板埋深范圍在16-26米之間。通過(guò)分布開(kāi)挖雙側(cè)壁導(dǎo)坑與中導(dǎo)洞法開(kāi)展施工，高度為8m，寬度為28m整個(gè)開(kāi)采的總面積為217m2。整個(gè)隧道的最淺埋深也為8.5m，這樣的深度幾乎和高度都已經(jīng)相同了，整個(gè)施工環(huán)境條件為高寒地帶。

1 超大斷面四聯(lián)拱隧道施工技術(shù)

四聯(lián)拱大斷面隧道施工由開(kāi)挖與襯砌組成，使用整體斷面“雙側(cè)壁導(dǎo)坑+中導(dǎo)洞施工法”以及區(qū)間正線上下行線布局?jǐn)嗝妗癈RD法”中導(dǎo)洞以及出入場(chǎng)線局部斷面“上下導(dǎo)坑法或臺(tái)階法”。四聯(lián)拱隧道區(qū)間正線CRD法斷面襯砌需要4步進(jìn)行，首先進(jìn)行仰拱施工，其次進(jìn)行仰拱回填施工，然后進(jìn)行隧道內(nèi)側(cè)直墻混凝土施工，最后進(jìn)行隧道外側(cè)拱墻施工。需要注意的是中隔壁與襯砌分仰拱需分開(kāi)施工，襯砌分仰拱跟拱部一起施工。襯砌完成初期要對(duì)支護(hù)背進(jìn)行注漿，只有在初期的支護(hù)合格驗(yàn)后才可以進(jìn)行。

1.1 隧道的施工工序和施工方法

整個(gè)施工方法使用圖表的方式進(jìn)行展開(kāi)，施工的細(xì)節(jié)在下文分開(kāi)闡述，對(duì)于常規(guī)施工技術(shù)這里不再論述。

（1）雙側(cè)壁導(dǎo)坑加中導(dǎo)洞施工的工序，第一使用CRD共法錯(cuò)開(kāi)步距分別施工還要做好型鋼、掛網(wǎng)、錨噴初期支護(hù)等相關(guān)工作。

第二步要使用上下導(dǎo)洞法或者臺(tái)階法做超大斷面的施工技術(shù)研究。中導(dǎo)坑的時(shí)候也要做型鋼、掛網(wǎng)、錨噴初期支護(hù)，這樣施工前也要先進(jìn)行小導(dǎo)管的注漿超前支護(hù)。

第三，在這些開(kāi)挖完成之后的3個(gè)導(dǎo)坑內(nèi)部要做二次襯砌，施工過(guò)程中需要先對(duì)防水層進(jìn)行鋪設(shè)，其次鋪設(shè)保護(hù)層，然后進(jìn)行二次襯砌的鋼筋施工，混凝土施工，這里流程完成之后再對(duì)拱部進(jìn)行C20混凝土的回填。

第四，主要進(jìn)行前面施工過(guò)程中3個(gè)導(dǎo)洞還未開(kāi)挖部分施工。在整體上使用先上后下的原則，先對(duì)右上和左上兩個(gè)導(dǎo)坑進(jìn)行施工，做型鋼、掛網(wǎng)、錨噴的初期支護(hù)。

第五，在拆除左右兩邊導(dǎo)坑型鋼之后需對(duì)拱部做二次襯砌混凝土。按照鋪掛防水層，二次襯砌鋼筋、二次襯砌混凝土總體施工步驟進(jìn)行。

第六，左右兩部分導(dǎo)坑拱部二次襯砌混凝土在強(qiáng)度方面達(dá)到相關(guān)條件后，則可對(duì)其土體開(kāi)展相關(guān)施工工作。主要施工內(nèi)容包括型鋼、掛網(wǎng)、錨噴和初期支護(hù)。

第七，要以此拆除兩個(gè)部分的導(dǎo)坑型鋼整體施工順序?yàn)橄蠕伔浪畬?、然后是混凝土的保護(hù)層、襯砌鋼筋與仰拱的二次襯砌混凝土施工。此時(shí)邊墻、頂拱、仰拱封閉轉(zhuǎn)變?yōu)檎w，在此條件下再進(jìn)行回填和灌漿，最后做隧地的回填，這樣整個(gè)隧道的施工才算完成。

（2）然后進(jìn)行區(qū)間正線局部斷面CRD施工，主要內(nèi)容為：

首先，對(duì)區(qū)間正線右上斷面的拱部做超前支護(hù)；重點(diǎn)關(guān)注臨時(shí)支撐與初期支護(hù)工作。

其次，對(duì)區(qū)間的正線右斷面進(jìn)行施工，做好支撐。

再次，對(duì)左上的斷面進(jìn)行超前支護(hù)，并且在施工后做好初期的支護(hù)和臨時(shí)支撐。

然后，開(kāi)挖左下斷面，做好初期支護(hù)和臨時(shí)支撐工作。

隨后，按照不同順序拆除上述臨時(shí)支撐，同時(shí)開(kāi)展仰拱二次襯砌與底部的回填施工。

最后，對(duì)隧道拱墻的二次襯砌混凝土進(jìn)行分段進(jìn)行。

1.2 隧道襯砌施工

（1）仰拱施工。在施工的過(guò)程中為了確保安全性，豎撐破除切割的高度通常要確保在仰拱回填頂面10厘米左右，此外，仰拱環(huán)施工長(zhǎng)度每進(jìn)行6米需利用跳段方式進(jìn)行破除。在進(jìn)行加設(shè)工字鋼墊板與工字鋼豎撐破除切割工作前需要嚴(yán)格把控監(jiān)控測(cè)量工作，一旦發(fā)生變形速率過(guò)大等異常情況需要在第一時(shí)間將鋼支撐破除，直至穩(wěn)定。需要注意的是需通過(guò)風(fēng)鎬破除鋼支撐。endprint

仰拱施工時(shí)的防水層施工，須先確保仰拱基面處理滿足要求，然后在對(duì)其防水層進(jìn)行施工。通過(guò)厚度為5cm的厚苯板實(shí)現(xiàn)對(duì)防水層的保護(hù)，在去除苯板之后也可以實(shí)現(xiàn)防水層的順接。

為了保證中導(dǎo)洞中的CRD與仰拱鋼筋在鋼筋頭合規(guī)的條件下能夠順利實(shí)現(xiàn)整體連接，需要通過(guò)直螺紋套筒對(duì)導(dǎo)洞側(cè)鋼筋接頭處進(jìn)行相關(guān)處理，避免混凝土進(jìn)入其中而對(duì)鋼筋連接的效果帶來(lái)負(fù)面影響。對(duì)于其他部位的施工也要按照要求進(jìn)行。

（2）仰拱的回填技術(shù)，我們根據(jù)設(shè)計(jì)可以知道，在軌道下方的56cm可以使用c20混凝土來(lái)回填，同時(shí)為了支架的搭設(shè)要在仰拱強(qiáng)度在2.5MPa的時(shí)候才可以施工，回填中混凝土具備這樣的強(qiáng)度之后在進(jìn)行頂面的工字鋼架設(shè)，這樣才能充分保證支護(hù)的穩(wěn)定。

（3）中導(dǎo)洞側(cè)直墻的施工

仰拱回填的強(qiáng)度要充分滿足頂部的作業(yè)要求，滿足之后再進(jìn)行對(duì)中導(dǎo)洞側(cè)橫支撐的破除，并要搭設(shè)腳手和支模板，同時(shí)進(jìn)行中導(dǎo)洞側(cè)直墻施工。

（4）中隔墻的拆除。該施工主要是在澆筑中導(dǎo)洞側(cè)直墻混凝土工作后進(jìn)行，可借助已搭建的支架平臺(tái)進(jìn)行。

模板與鋼架、支架支立具體施工的步驟可參考直墻施工。在進(jìn)行拱部與邊墻的混凝土澆筑工作時(shí)通常需在模板處確立一個(gè)輸送口，通過(guò)該輸送口輸送泵可實(shí)現(xiàn)直接澆筑。

1.3 四聯(lián)拱隧道的襯砌混凝土施工

（1）中導(dǎo)洞的仰拱施工。其中仰拱鋼筋、防水保護(hù)層以及防水層具體施工步驟可參照CRD段面。在隨后進(jìn)行的仰拱混凝土施工時(shí)，對(duì)于中導(dǎo)洞仰拱中每循環(huán)施工的施工長(zhǎng)度大約為20-30米。

（2）中隔壁施工，在仰拱模板拆除之后，跳段拆除中導(dǎo)洞的橫撐，每次在7-8米。之后進(jìn)行支架支立和防水鋪設(shè)和鋼筋的綁扎。

1.4 襯砌混凝土施工

在完成拱部的混凝土施工之后需要破除在上導(dǎo)洞設(shè)置的初期支護(hù)。然后在支立支架和進(jìn)行拱部防水層的施工。

2 施工檢測(cè)技術(shù)

為了掌握充分的圍巖穩(wěn)定性以及支護(hù)的整體結(jié)構(gòu)跟受力狀況，對(duì)各個(gè)區(qū)域的施工狀況進(jìn)行著重分析，排查可能出現(xiàn)的問(wèn)題，以此指導(dǎo)后續(xù)施工工作。監(jiān)測(cè)內(nèi)容主要包括洞身收斂、拱頂下沉，次之進(jìn)行結(jié)構(gòu)和圍巖應(yīng)力測(cè)量。在整個(gè)隧道的施工中我們分為17次進(jìn)行施工，這樣對(duì)整個(gè)土層便會(huì)產(chǎn)生多次擾動(dòng)及下沉，因此來(lái)說(shuō)地表的沉降監(jiān)測(cè)是施工安全中的核心部分，和最為關(guān)鍵的技術(shù)。

（1）隧道斷面地表沉降最大下降為上方地表S6點(diǎn)處，最大可達(dá)23.6mm；次之位于左導(dǎo)洞上部，最大可達(dá)17.8mm；在距離撐子面3D的地方沉降量為總量的80%以后，即20天后逐漸穩(wěn)定。

（2）在開(kāi)挖的過(guò)程中會(huì)造成地表沉降和其他作用對(duì)沉降點(diǎn)S6的影響最大，次之為中導(dǎo)洞的施工。在上行線的施工過(guò)程中沉降量還沒(méi)有穩(wěn)定，在中導(dǎo)洞和其左右施工的時(shí)候，S6點(diǎn)的沉降是趨于平穩(wěn)的。

（3）在二次襯砌對(duì)控制地表沉降有著十分明顯的作用。

3 施工的控制要點(diǎn)

（1）對(duì)支撐拆除的長(zhǎng)度進(jìn)行精確把握，一旦仰拱防水施工結(jié)束需要回?fù)我亚懈钬Q撐隔榀，拆除支撐。在進(jìn)行切割作業(yè)時(shí)需要進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，一旦監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常需要在確保質(zhì)量的前提下立即回?fù)巍?/p>

（2）在對(duì)區(qū)間的正線襯砌、中隔墻和入場(chǎng)線仰拱跟拱墻的襯砌進(jìn)行施工作業(yè)過(guò)程中，確保施工縫在相同里程中，便于將防水成環(huán)的作用發(fā)揮到最大。

（3）重點(diǎn)關(guān)注鋼筋直螺紋套筒與防水層的保護(hù)工作，使得后續(xù)襯砌施工連接良好。

（4）在進(jìn)行鋼模支撐鋼架與腳手架的支立與加工工作時(shí)一定要按照設(shè)計(jì)方案進(jìn)行操作，避免在實(shí)際施工過(guò)程中混凝土由于變形造成凈空尺寸產(chǎn)生誤差。

（5）嚴(yán)格按照設(shè)置的工作窗口開(kāi)展振搗作業(yè)，能夠使得襯砌內(nèi)部與外部達(dá)到最佳效果。在對(duì)拱部進(jìn)行振搗作業(yè)時(shí)，可采用功率相對(duì)較小的附著式振動(dòng)器完成，確保效果最大化。

（6）在進(jìn)行跳段襯砌作業(yè)時(shí)，需要對(duì)第一時(shí)間補(bǔ)充跳段預(yù)留襯砌，便于能夠盡早開(kāi)挖出入場(chǎng)線。

4 結(jié)束語(yǔ)

在三連拱二連拱等都有大量的實(shí)例可以借鑒同時(shí)施工技術(shù)也基本成熟。因此在對(duì)這種超大斷面的工程進(jìn)行探討施工技術(shù)的總結(jié)和研究，對(duì)于類(lèi)似的施工工地也有推動(dòng)的作用，可以對(duì)其他單位的施工起到很好的示范作用。對(duì)于我國(guó)的隧道施工技術(shù)也是很大的提高，在以后的規(guī)范施工和成熟施工上可以起到良好的推動(dòng)作用。

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