張濤，邱遠(yuǎn)林，田榮兵，時(shí)增棟

（1重慶城建控股（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，重慶 400010；2重慶一建建設(shè)集團(tuán)有限公司，重慶 400050；3重慶工業(yè)設(shè)備安裝集團(tuán)有限公司，重慶 401120）

0 引言

隨著工程技術(shù)的發(fā)展，對(duì)地形、空間要求較小的連拱隧道得到廣泛應(yīng)用。連拱隧道的中隔墻起到支撐洞頂巖體，平衡兩側(cè)拱頂壓力的作用，這一特點(diǎn)要求中隔墻地基承載能力高，須置于完整的基巖面上，墻體上部與拱頂巖體緊貼嚴(yán)密。中隔墻先于主洞施工，是隧道成功掘進(jìn)實(shí)施的先行條件。

生產(chǎn)實(shí)踐中，廣大工程技術(shù)人員研究總結(jié)出一些工藝方法，使中隔墻能滿足功能要求，如在中導(dǎo)洞開(kāi)挖時(shí)底部留基巖保護(hù)層，中隔墻澆筑時(shí)頂面埋壓漿管，注漿使中隔墻與洞頂無(wú)間隙等。

閬中東山隧道屬淺埋連拱隧道，洞身圍巖以泥巖等軟質(zhì)巖類為主[1]，薄-厚層狀構(gòu)造，受地質(zhì)構(gòu)造影響不強(qiáng)烈，裂隙不發(fā)育，水平層理發(fā)育，沿層理面云母富集，層間結(jié)合一般。在中隔墻（圖1）實(shí)施過(guò)程中，借鑒有益經(jīng)驗(yàn)方法，結(jié)合實(shí)際地質(zhì)情況，采用了準(zhǔn)確控制開(kāi)挖斷面、基礎(chǔ)處理、防止墻頂空隙等針對(duì)性的工藝，使中隔墻實(shí)施前后，各項(xiàng)指標(biāo)在限值以內(nèi)，達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求。

1 概況

圖1 隧道中隔墻結(jié)構(gòu)

東山隧道位于四川盆地東北部的閬中七里開(kāi)發(fā)區(qū)，是閬中連接古城與七里開(kāi)發(fā)區(qū)道路的組成部分，為淺埋連拱隧道，最大埋深35m。隧道洞身主要由粉砂質(zhì)泥巖構(gòu)成，分布少量粉砂巖、細(xì)砂巖夾層，粉質(zhì)顆粒較細(xì)，巖層近水平。洞頂分布漁塘，地層中含少量基巖裂隙水，呈滴水與小線條狀滲出，地勘表明屬Ⅴ級(jí)圍巖。

拱頂無(wú)支護(hù)時(shí)圍巖易沿層面、節(jié)理坍塌，軟質(zhì)巖易形成側(cè)壁易小坍塌。

中隔墻（圖2）采用C25普通鋼筋混凝土，因鋼拱架封閉成環(huán)的需要，在澆筑時(shí)埋入鋼拱架及中隔墻頂接頭，與正洞鋼拱架連接。

按新奧法原理組織施工，軟弱圍巖地段施工始終堅(jiān)持“管超前、弱爆破、短進(jìn)尺、輕擾動(dòng)、早封閉、勤量測(cè)、緊支護(hù)”的原則。施工中進(jìn)行超前地質(zhì)預(yù)報(bào)[2]，測(cè)量、探測(cè)技術(shù)取得圍巖狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù)分析和處理確認(rèn)處理意見(jiàn)，及時(shí)反饋指導(dǎo)施工，監(jiān)控量測(cè)項(xiàng)目有洞口淺埋段地表下沉觀測(cè)、洞室周邊位移變形監(jiān)控及日常觀察與施工調(diào)查。

圖2 中隔墻結(jié)構(gòu)

2 實(shí)施情況

2.1 中導(dǎo)洞掘進(jìn)

中導(dǎo)洞采用光面爆破技術(shù)，以減輕對(duì)地層和圍巖的擾動(dòng)，并根據(jù)圍巖情況和爆破效果，及時(shí)修正爆破參數(shù)，達(dá)到最佳爆破效果，形成整齊準(zhǔn)確的開(kāi)挖斷面，減少超欠挖（圖3）。掏槽形式采用楔形斜眼掏槽或直眼掏槽。

鉆爆前，根據(jù)圍巖情況進(jìn)行炮眼布置圖和爆破參數(shù)的設(shè)計(jì)，爆破后，根據(jù)爆破效果及時(shí)修正爆破參數(shù)，以利于下一循環(huán)的爆破施工。

鉆孔前[3]，測(cè)量人員用油漆標(biāo)記，準(zhǔn)確劃出開(kāi)挖斷面的中線和輪廓線，并根據(jù)標(biāo)線標(biāo)出周邊眼和掏槽眼的位置，精準(zhǔn)定位。

圖3 中導(dǎo)洞炮眼布置

炮孔準(zhǔn)確方能達(dá)到爆破效果，鉆孔嚴(yán)格按炮孔布置圖正確對(duì)孔，周邊孔外插角1～2°，用角度模板定位鉆桿；周邊孔對(duì)孔誤差環(huán)向≯5cm[4]，掏槽孔對(duì)孔誤差≯3cm，其它炮孔開(kāi)眼誤差≯10cm，開(kāi)鉆時(shí)及時(shí)復(fù)核。鉆孔定人、定位分片施鉆，劃定區(qū)域。見(jiàn)表1。

表1 中導(dǎo)洞鉆爆法炮眼藥量表

2.2 中隔墻混凝土

為避免邊掘進(jìn)邊施工中隔墻帶來(lái)工序干擾，中導(dǎo)洞掘進(jìn)貫通后，再進(jìn)行中隔墻混凝土施工。因連拱隧道中隔墻的功能特殊要求，地基的承載力要求較高，應(yīng)對(duì)基底承載力進(jìn)行檢測(cè)，達(dá)到承載力要求后才能進(jìn)行混凝土澆筑。

中隔墻鋼筋、鋼拱架預(yù)埋段在鋼筋加工場(chǎng)制作成型運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行基底清理后安裝。安裝前定出隔墻軸線，確定鋼筋位置滿足要求。

中隔墻采用定型穿銷式分塊組合鋼模板，分段長(zhǎng)度為10m，為保證防水層的完整性，模板按無(wú)拉桿設(shè)計(jì)。

模板表面平整，尺寸偏差符合設(shè)計(jì)要求，剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性滿足施工需要，且拆裝方便接縫嚴(yán)密不漏漿。在混凝土灌注過(guò)程中加強(qiáng)檢查、調(diào)整，保證中隔墻位置準(zhǔn)確，外型與設(shè)計(jì)一致。

模板安裝好后，檢查軸線、高程，隧道設(shè)計(jì)為直線人字坡，在洞內(nèi)設(shè)側(cè)壁上設(shè)計(jì)水準(zhǔn)點(diǎn)，進(jìn)行復(fù)核。

混凝土采用泵送入倉(cāng)，在施工作業(yè)線前方端模留下料口。澆筑混凝土過(guò)程中，應(yīng)每完成一定數(shù)量混凝土即檢查模板、鋼筋及預(yù)埋部件的位置和保護(hù)層的尺寸，確保其位置正確不發(fā)生變形。并注意觀察模板、支架等支撐情況，如有變形、移位或沉陷立即暫停澆筑，待校正并加固后進(jìn)行。

3 問(wèn)題及處理

中隔墻支承洞頂巖體，平衡兩側(cè)拱圈混凝土，應(yīng)與拱頂巖層貼合緊密，基底承載力滿足要求，頂部混凝土空隙回填和基底承載力是確保施工安全和施工質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

3.1 地基處理

在中導(dǎo)洞開(kāi)挖時(shí)底部預(yù)留基巖保護(hù)層，避免車輛碾壓、積水浸泡等導(dǎo)致中隔墻基底承載力不足，在澆筑中隔墻混凝土前再將基底清理至設(shè)計(jì)高程，縮短巖面的裸露時(shí)間。

基底未留足保護(hù)層被積水浸泡時(shí)，將基底超挖一定厚度，達(dá)到承載力要求再將超挖部份連同中隔墻混凝土一起澆筑。

經(jīng)檢測(cè)基底仍達(dá)不到承載力要求，則在基礎(chǔ)地基采用D25中空注漿錨桿進(jìn)行注漿加固，間距為75cm ×75cm（橫×縱），L=3.0m；施工中壓力控制穩(wěn)定、注漿緩慢，使?jié){體能充分滲透入巖體，達(dá)到加固地基的效果。

3.2 墻頂空隙

中隔墻須與拱頂貼合緊密，混凝土澆筑時(shí)，因混凝土自重、收縮等因素，墻頂與拱頂巖體存在空隙，難以滿足貼合緊密的要求，需在混凝土澆筑后進(jìn)行空隙處理，使隔墻與拱頂巖層連成一體。

中隔墻混凝土澆筑前在墻頂預(yù)埋入塑料Φ42小導(dǎo)管，小導(dǎo)管用Ω形鋼筋間隔0.5m焊接固定在拱部鋼架上，小導(dǎo)管沿洞隧道通長(zhǎng)布置，間距10cm設(shè)Φ10出漿孔，每5m設(shè)一道橫向壓漿嘴。

混凝土澆筑時(shí)，中隔墻頂與導(dǎo)洞預(yù)留7cm空隙，便于混凝土澆筑時(shí)進(jìn)行側(cè)面補(bǔ)料、插入振搗，混凝土在凝固后能與模板高一致。拆除中隔墻拱頂模板，對(duì)空隙口混凝土頂面進(jìn)行鑿打并清理干凈，用同強(qiáng)度的干硬性混凝土對(duì)空隙口（圖4）進(jìn)行封堵，用錘打擊實(shí)，防止?jié){液竄漏流失。

圖4 墻頂注漿充填空隙

封堵混凝土滿足強(qiáng)度要求后，對(duì)小導(dǎo)管壓注M20水泥砂漿，充填墻頂空隙。M20砂漿漿液應(yīng)具有一定的流動(dòng)性和粘稠度，不得出現(xiàn)離析和沉淀。穩(wěn)壓3～5min再進(jìn)行補(bǔ)壓，使?jié){體充滿墻頂空隙區(qū)。

3.3 偏壓

偏壓易造成中隔墻側(cè)移、傾覆、下沉，在實(shí)施時(shí)，嚴(yán)格控制好中隔墻受力平衡及基底承載力，才能避免出現(xiàn)偏壓[5]。要求施工中必須保證兩個(gè)主隧道的初期支護(hù)和二次襯砌施工對(duì)稱進(jìn)行，但在實(shí)際施工中，由于隧道左右洞施工中并不能總保持同步[6]，在此情況下為了保證中隔墻受力平衡，正洞開(kāi)挖前必須采取竹籬覆蓋、橡膠遮掩有效措施保護(hù)好中隔墻，減少對(duì)中隔墻的振動(dòng)，避免中隔墻承受單側(cè)不平衡的力矩和推力作用。

一側(cè)開(kāi)挖前須對(duì)另一側(cè)中隔墻進(jìn)行支撐加固，確保中隔墻的穩(wěn)定，采用的方法為型鋼支撐。臨時(shí)支護(hù)用型鋼花架做成，牢固支撐于中導(dǎo)洞側(cè)墻與中隔墻混凝土，花架能滿足承受單側(cè)正洞初期支護(hù)和二次襯砌的水平力。

爆破一側(cè)混凝土表面采用覆蓋防護(hù)，用竹編籬自上而下覆蓋，防止飛石損傷混凝土表面。中導(dǎo)洞臨時(shí)支護(hù)在隧道左右主洞的初期支護(hù)完成，對(duì)稱作用于中隔墻頂面時(shí)方可拆除。

3.4 監(jiān)控觀測(cè)

隧道中導(dǎo)洞進(jìn)口淺埋地段為重點(diǎn)控制區(qū)域，垂直隧道軸線方向間隔7～10m設(shè)測(cè)量斷面，每個(gè)斷面根據(jù)地表情況11個(gè)測(cè)點(diǎn)，作為地表下沉測(cè)線。

拱頂下沉量是在隧道中導(dǎo)洞開(kāi)挖的拱頂及軸線左右2～3m共設(shè)3個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，用鋼尺式收斂?jī)x量測(cè)周邊收斂情況。

在中隔墻基底及腰部埋設(shè)應(yīng)力監(jiān)測(cè)裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)，基底埋設(shè)鋼弦式壓力盒，腰部埋設(shè)鋼弦式混凝土應(yīng)變計(jì)，每15m一個(gè)斷面，每個(gè)斷面設(shè)4個(gè)壓力盒、2個(gè)應(yīng)變計(jì)，1次/天的頻率進(jìn)行量測(cè)。見(jiàn)表2。

表2 隧道現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控量測(cè)必測(cè)項(xiàng)目[7]

通過(guò)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)分析，圍巖收斂變形均正常，符合《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》JTG F60-2009標(biāo)準(zhǔn)，表明中隔墻達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4 結(jié)語(yǔ)

東山隧道中隔墻在實(shí)際施工中出現(xiàn)的地基軟弱、墻頂空隙、偏壓，也是中隔墻實(shí)施中常出現(xiàn)的問(wèn)題。通過(guò)借鑒已有成功處理方法，因地制宜采取措施，順利完成，滿足功能要求。經(jīng)監(jiān)控測(cè)量和洞內(nèi)外觀察，周邊位移收斂速率小于0.15mm/d，拱頂下沉速率小于0.2mm/d，變形穩(wěn)定。

工程技術(shù)的不斷發(fā)展，會(huì)為各類施工問(wèn)題帶來(lái)更多的處理方法，中隔墻的施工工藝必將得到進(jìn)一步發(fā)展，質(zhì)量也將得到更有力保證。

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