摘要：基于浙江省諸（暨）永（嘉）高速公路臺州段某標(biāo)段公路工程項目的施工，結(jié)合該標(biāo)段某隧道的工程實施，本文就隧道五步開挖方法談?wù)勗撌┕すしā?/p>

關(guān)鍵詞：雙連拱隧道；施工工法；探討

1.工程概況

1.1概述。諸（暨）永（嘉）高速公路是浙江省公路水運交通建設(shè)規(guī)劃綱要(2003-2020)的重要組成部分，是浙江省公路主骨架“兩縱兩橫十八連三繞三通道”中的其中“一連”，即杭金衢、甬金、臺縉及溫州繞城四條高速公路主干線的連接線，它橫貫浙江中部，溝通紹興、溫州、臺州、金華四地，連接諸暨、東陽、磐安、仙居、永嘉五個縣(市)。同時，它也起到杭甬、上三、甬臺溫高速公路及杭金衢、金麗溫高速公路的分流作用，對完善浙江省高等級公路網(wǎng)絡(luò)、發(fā)揮規(guī)模效益具有重要意義。

1.2隧道描述。諸（暨）永（嘉）高速公路臺州段某標(biāo)段某隧道全長665m，是目前華東最長的連體隧道，隧道設(shè)計為四車道雙洞連拱結(jié)構(gòu)，單洞內(nèi)凈高9.91m。襯砌內(nèi)凈高7.24M，雙跨凈寬23.12m，中隔墻厚2.5m。隧道位于浙東南中低山丘陵地貌區(qū)，山體基巖淺部風(fēng)化強(qiáng)烈，植被發(fā)育。大部分山體弱風(fēng)化基巖風(fēng)化裸露。河谷平原覆蓋層厚4～20m不等，主要為白堊小平田組織角礫凝灰?guī)r。

2.施工程序

先開挖中導(dǎo)洞，進(jìn)洞后再開挖左、右洞；完成左、右導(dǎo)洞永久性邊墻支護(hù)，中隔墻襯砌后，左導(dǎo)洞擴(kuò)挖支護(hù)成型，襯砌，右導(dǎo)洞再擴(kuò)挖支護(hù)成型，完成施工。

3.勞動力組織

3.1隧道開挖。風(fēng)槍手32人，爆破工8人，裝碴4人，出碴8人，質(zhì)檢、記錄4人，合計：56人。

3.2初期支護(hù)。錨噴：錨桿安裝8人，砼噴射4人，砼供料8人，攪拌司機(jī)2人，立格柵、掛網(wǎng)16人，質(zhì)檢、記錄4人，合計42人。

3.3襯砌。立模16人，防水板安裝12人，砼運輸4人，砼澆筑12人，攪拌機(jī)司機(jī)4人，質(zhì)、檢測記錄4人。合計52人。

3.4測量及量測。測量放樣8人，圍巖量測7人（其中專職安全員1人），共計15人。

3.5配屬人員。壓風(fēng)機(jī)司機(jī)2人，抽水機(jī)司機(jī)1人，電工2人，管道工4人，試驗員2人，調(diào)度2人，管理人員12，合計25人。

4.機(jī)具設(shè)備

4.1施工通風(fēng)及照明。通風(fēng)機(jī)2臺，變壓器1臺

4.2開挖。電動壓風(fēng)機(jī)4臺，簡易臺架4臺，風(fēng)動鑿巖機(jī)2臺，裝載機(jī)2臺，自卸運輸汽車4臺

4.3初期支護(hù)。鋼筋切割機(jī)1臺，鋼筋彎曲機(jī)1臺，電焊機(jī)4臺，噴射砼機(jī)4臺，強(qiáng)制式攪拌機(jī)（400L）2臺，錨桿注漿器4臺

4.4襯砌。砼攪拌機(jī)（500L）2臺，砼輸送車2臺，砼輸送泵2臺，插入式振搗器10臺，襯砌臺車2臺

4.5量測及測量儀器。SWJ-Ⅲ型收斂計4臺，經(jīng)緯儀2臺，水準(zhǔn)儀2臺。

4.6高壓風(fēng)管、水管、通風(fēng)管、照明燈具的規(guī)格和數(shù)量，根據(jù)隧道長度、設(shè)計風(fēng)壓力、光明等參數(shù)來確定。

5.施工方法

5.1中導(dǎo)洞施工。中導(dǎo)洞開挖尺寸的確定。中導(dǎo)洞開挖的尺寸，主要取決于中隔墻的尺寸，使得既能夠進(jìn)行中隔墻的施工，又盡量減少開挖截面尺寸，還要有利于左、右洞開挖和減少中隔墻頂部回填空間，也有利于受力體系的轉(zhuǎn)換，由于中隔墻厚2.5m（基礎(chǔ)厚度 2m），高5.6m，故確定中導(dǎo)洞凈空4.0(寬)×6.0m（高），所以決定開挖尺寸采用4.4m×6.2m。

中導(dǎo)洞的開挖。中導(dǎo)洞的開挖，采用全斷面開挖，光面爆破的施工方法，由進(jìn)口和出口相向開挖，950裝載機(jī)裝碴，大噸位自卸車運輸。由于洞身狹窄，裝載機(jī)裝碴比較困難，故每掘進(jìn)100-150m，就得掘一個會車通道，裝載機(jī)在此裝車，會車通道以后可以作為和左、右導(dǎo)洞聯(lián)系的橫通道。采用壓入式通風(fēng)方式通風(fēng)排污。

中導(dǎo)洞支護(hù)。中導(dǎo)洞支護(hù)，均采用鋼格柵掛網(wǎng)噴射20cm厚砼。不論圍巖類別如何，對于中導(dǎo)洞這樣的小斷面洞室，采用安全系數(shù)如此富裕的支護(hù)，顯然是考慮到左、右洞開挖時爆破震動會對中導(dǎo)洞安全造成威脅，因為左、右導(dǎo)洞距中導(dǎo)洞凈距只有4m，而擴(kuò)挖時則凈距為零，采用如此支護(hù)可以確保開挖時左、右洞及中導(dǎo)洞的開挖安全。

鋼格柵網(wǎng)噴厚度達(dá)到20cm，左、右洞擴(kuò)挖時形成一道屏障，可以將爆破隔擋在中隔墻以外，對于保護(hù)中隔墻砼表面非常有利。

中隔墻襯砌。中隔墻貫通后，從中間沿隧道軸線方向往洞口倒退進(jìn)行中隔墻襯砌。砼運送和入模采用輸送Φ20cm鋼質(zhì)管道，砼振搗采用插入式振搗器。

5.2左、右洞導(dǎo)洞施工

中導(dǎo)洞開挖并進(jìn)行支護(hù)后，在左線隧道開挖左導(dǎo)洞，左導(dǎo)洞開挖尺寸定為4.5m（寬）×5.5m（高），左側(cè)輪廓線和正洞左邊墻開挖輪廓線重合，這樣左導(dǎo)洞進(jìn)洞后就可以在左側(cè)進(jìn)行正洞邊墻永久性支護(hù)，拱部和右側(cè)邊墻視圍巖類別情況進(jìn)行臨時支護(hù)以確保左導(dǎo)洞施工安全，左導(dǎo)洞進(jìn)洞后就可以在右洞同樣的位置開挖右導(dǎo)洞。

左、右洞每進(jìn)行100~150m利用原中導(dǎo)洞會車車道擴(kuò)大，形成左導(dǎo)洞、中導(dǎo)洞、右導(dǎo)洞相互聯(lián)通的橫通車道，即有用利于增開工作面，又便于洞內(nèi)交通。

進(jìn)行左、右洞的施工，核心步驟就是左、右導(dǎo)洞的爆破是否會對中導(dǎo)洞的安全產(chǎn)生較大的影響，這就是實施五步開挖方案能否成功的關(guān)鍵，對此，項目部和毗陵的兄弟單位聯(lián)合攻關(guān)，優(yōu)化左、右導(dǎo)洞爆破設(shè)計，將爆破產(chǎn)生的震動控制在最小的范圍內(nèi)，并在中導(dǎo)洞設(shè)置量測儀器測量爆破時對中導(dǎo)洞產(chǎn)生的震動速度。經(jīng)過多次監(jiān)測，收集到的爆破震動速度均在10cm/s左右，均未超過15cm/s的規(guī)范范圍，說明左、右導(dǎo)洞爆破未對中導(dǎo)洞產(chǎn)生破壞性影響。

諸永高速公路某隧道左洞開挖的成功，證明了只要爆破參數(shù)設(shè)計合理，施工過程控制嚴(yán)格，監(jiān)控措施得當(dāng)，完全有可能在間距較小的情況下開挖圍巖，為以后類似的工程提供了一種新方法。

5.3左、右洞擴(kuò)挖

左導(dǎo)洞進(jìn)洞一段距離后，左洞擴(kuò)挖開始，由于有了左導(dǎo)洞，給左洞擴(kuò)挖提供了一個臨空面，所以炸藥用量大大減少，相應(yīng)爆破震動也大大減少，實測均小于5cm/s，表明左洞擴(kuò)挖爆破震動對中隔墻砼不會造成損害。

左洞擴(kuò)挖過程中，既要保證順利開挖，又要保證不損傷中隔墻表面砼，為此，項目部制定了3套施工方案：第一，用鋼板支擋中隔墻表面；第二，用廢舊輪胎支擋中隔墻表面；第三，用竹笆支擋中隔墻表面。經(jīng)過現(xiàn)場試驗和比選 ，最后決定采用廢舊輪胎覆蓋中隔墻表面，取得了很好的效果。事實上，中導(dǎo)洞支護(hù)時采用了鋼格柵掛網(wǎng)噴射20cm砼，已經(jīng)支擋了大部分爆破飛石，用廢舊輪胎覆蓋中隔墻表面，是又增多了一個保險層，這樣，確保了中隔墻砼表面不收到任何損傷。

左洞擴(kuò)挖后，圍巖產(chǎn)生的壓力將要傳遞到中隔墻，使左洞支護(hù)能形成完整的閉合體系。為了解決此類問題，在未擴(kuò)挖前，首先用漿砌片石砌滿中隔墻頂部至中導(dǎo)洞拱頂?shù)目臻g，然后擴(kuò)挖，擴(kuò)挖后圍巖產(chǎn)生的壓力，通過中導(dǎo)洞拱頂支護(hù)體傳遞到漿砌片石，再傳遞到中隔墻，完成了由中導(dǎo)洞支護(hù)體系受力到中隔墻受力的體系轉(zhuǎn)換。左洞擴(kuò)挖成型后，及時拆除中導(dǎo)洞邊墻支護(hù)，完成左洞拱部噴錨支護(hù)，因左洞左邊墻支護(hù)已在左導(dǎo)洞施工階段完成，這樣左洞支護(hù)已全部完成，形成了完整的支護(hù)體系。

右洞擴(kuò)挖過程同左洞擴(kuò)挖，但為了確保隧道施工安全，在左洞襯砌一段距離后才開始擴(kuò)挖右洞，并且始終保持右洞擴(kuò)挖面落后于左洞襯砌面。

5.4襯砌

某隧道襯砌施工的一個顯著特點是在襯砌前，中隔墻已經(jīng)施工完成，二次襯砌實際上只是襯砌除中隔墻以外的部分，灌注砼時存在偏壓的問題。

襯砌采用仰拱鋪底先行，首先施工仰拱鋪底，再施做襯砌基礎(chǔ)（矮邊墻），最后用襯砌臺車進(jìn)行二襯，充分利用襯砌臺車剛度大的特點解決偏壓問題，并加強(qiáng)邊墻一邊的支撐。二襯工藝流程如下：

仰拱鋪底→矮邊墻基礎(chǔ)→拱部防水層（LDPE板）→二襯

砼灌注采用砼運輸泵泵送入模，插入式振搗器振搗成型。

6.結(jié)語

諸（暨）永（嘉）高速公路臺州段某標(biāo)段隧道工程項目采用五步開挖法施工，增加了施工工作面，縮短了施工周期，提高了施工工效，并且達(dá)到了保護(hù)中隔墻外觀質(zhì)量的目的。該工法在未增加工程成本的前提下加快了施工進(jìn)度，保證了施工安全和質(zhì)量，確保了工期，提高了效率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，受到業(yè)主和監(jiān)理的一致好評。

參考文獻(xiàn)

[1] 關(guān)寶樹編隧道工程施工要點 北京：人民交通出版社2003

[2] 吳煥通等編隧道施工及組織管理指南北京： 人民交通出版社2004

[3] 劉仁陽雙連拱公路隧道單洞法施工技術(shù) [A] 中國土木工程學(xué)會第十二屆年會暨隧道及地下工程分會第十四屆年會論文集 [C]2006年2005.05