史建宇

摘 要：太中銀鐵路工程賀家塔隧道和梁家會(huì)1#隧道與在建的離軍高速公路相交叉，其覆蓋層較薄、技術(shù)復(fù)雜、且施工干擾較大，本文根據(jù)兩個(gè)隧道的施工實(shí)踐簡單介紹了淺埋黃土隧道的施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：淺埋隧道；下穿高速公路；施工技術(shù)

目前，隨著對(duì)隧道圍巖與支護(hù)相互作用認(rèn)識(shí)的逐步深入，各類開挖方法得到了系統(tǒng)的研究與應(yīng)用。本文結(jié)合太中銀鐵路工程的賀家塔隧道與梁家會(huì)1#隧道下穿離軍高速公路的施工實(shí)踐簡單對(duì)護(hù)拱蓋挖與淺埋暗挖的施工工藝進(jìn)行了總結(jié)。

1 工程概述

太中銀鐵路賀家塔隧道、梁家會(huì)1#隧道位于山西省呂梁市離石區(qū)交口鎮(zhèn)王家塔村及梁家會(huì)村，起訖里程分別為賀家塔隧道、梁家會(huì)1#隧道。賀家塔隧道下穿施工中的離軍高速公路。然而施工的高速公路地質(zhì)為Ⅴ級(jí)的圍巖，較為軟弱并且淺埋，不具備較好的自承能力，開挖后洞身圍巖的穩(wěn)定性更差，須采取較為穩(wěn)妥的施工方法，確保隧道的施工安全。

2 施工方案的確定

2.1 隧道施工開挖進(jìn)口段采用暗挖施工方法

（1）利用環(huán)形開挖預(yù)留核心土法，核心土長度3～5m；開挖進(jìn)尺1榀/循環(huán)。

（2）暗挖掘進(jìn)時(shí)采用雙排小導(dǎo)管進(jìn)行超前支護(hù)；同時(shí)利用M20的水泥漿進(jìn)行注漿。

（3）初期支護(hù)用I22a工字鋼鋼架支撐+鋼筋網(wǎng)+噴射混凝土+系統(tǒng)錨桿組成的復(fù)合式初期支護(hù)。

（4）在鋼架拱腳設(shè)置鎖腳錨管，每榀拱架設(shè)8根錨管，在施工后注漿M20水泥漿或水泥砂漿。

（5）二次襯砌采用加強(qiáng)襯砌，襯砌厚度為1.0m。

2.2 隧道施工出口段采用護(hù)拱蓋挖相結(jié)合施工方法

（1）將拱頂以上覆蓋層開挖完，隨后進(jìn)行拱部范圍的開挖，中間的核心土要留下來，作為鋼護(hù)拱的臨時(shí)支撐，開挖進(jìn)尺控制為3～5榀/循環(huán)。

（2）護(hù)拱采用I22a工字鋼鋼架支撐+環(huán)向加強(qiáng)筋+混凝土組成的復(fù)合式支撐。

（3）在鋼架拱腳設(shè)置鎖腳錨管，間距為30cm，每榀拱架設(shè)8根鎖腳錨管，每腳設(shè)置4根，在施工后注漿M20水泥漿或水泥砂漿。

（4）在拱腳處設(shè)置擴(kuò)大拱腳，擴(kuò)大拱腳尺寸為寬1.5m×高1.0m。

（5）二次襯砌采用加強(qiáng)襯砌，襯砌厚度為1.0m。

（6）隧道洞頂回填采用C20片石混凝土進(jìn)行填筑，并且在高速公路相交段設(shè)置20cm厚的貧混凝土基層+30cm厚的鋼筋混凝土面層。

3 關(guān)鍵工序施工工藝及質(zhì)量控制

3.1 超前支護(hù)施工

3.1.1 制作鋼花管

小導(dǎo)管前端要保證為尖錐形，在尾部焊接φ8mm的鋼筋加勁箍，在管壁上鉆直徑為6～8mm的眼孔，作為止?jié){段的尾部長度要超過30cm。

3.1.2 小導(dǎo)管安裝

①測量放樣，在孔位上標(biāo)記，用鑿巖機(jī)或者煤電鉆鉆孔。

②把小導(dǎo)管插入孔中，或者通過鑿巖機(jī)打入小導(dǎo)管，同時(shí)露出20cm支撐在鋼架上，和鋼架構(gòu)成預(yù)支護(hù)體系。

3.1.3 注漿

注漿前要噴射混凝土5～10cm厚封閉掌子面，形成止?jié){盤。

沖洗管內(nèi)沉積物。單孔注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)要求值，注漿10min同時(shí)速度減為最初的1/4。

3.1.4 注漿異常現(xiàn)象處理

①串漿時(shí)及時(shí)堵塞串漿孔。

②可能會(huì)出現(xiàn)堵管，要進(jìn)行停機(jī)檢查。

③進(jìn)漿量很大，壓力長時(shí)間不升高，應(yīng)重新調(diào)整砂濃度及配合比，縮短膠凝時(shí)間。

3.2 開挖施工

3.2.1 環(huán)形開挖預(yù)留核心土法開挖施工工藝流程

先開挖好上半斷面；當(dāng)開挖到下半斷面，下半斷面的馬口錯(cuò)開開挖；在下斷面開挖到一定距離后開挖仰拱，確保安全。

3.2.2 施工工序說明

步驟一，①部開挖后進(jìn)行上臺(tái)階開挖的修邊、整理，另外架設(shè)鋼架、焊鋼架連接筋，并復(fù)噴砼到設(shè)計(jì)的厚度。

步驟二，開挖②部和③部，同時(shí)進(jìn)行下斷面初期支護(hù)。

步驟三，在滯后①部的40～50m中進(jìn)行開挖仰拱，填充好混凝土，并且封閉成環(huán)。

步驟四，根據(jù)圍巖量測結(jié)果，適時(shí)施作二次襯砌。

3.2.3 施工注意事項(xiàng)

①預(yù)留核心土，面積應(yīng)大于上半斷面開挖面積的50%，核心土長度控制在3～5m；

②刷坡進(jìn)洞階段，拱頂以下曲墻之外應(yīng)保留一部分土體，作為仰坡?lián)跬疗胶鈮K。

③掌子面距仰拱最大距離不超過50m。

④下臺(tái)階開挖嚴(yán)禁采用拉槽法。

⑤左右側(cè)的馬口交錯(cuò)開挖施工的距離要超過5m；同時(shí)控制好開挖進(jìn)尺，嚴(yán)禁長距離開挖。

⑥開挖土質(zhì)隧道時(shí)，利用人工風(fēng)鎬修整隧道的周邊，減少對(duì)圍巖的擾動(dòng)，防止側(cè)壁或者拱頂出現(xiàn)掉塊。拱腳和墻角要留出30cm的人工開挖。

⑦開挖后要按照要求實(shí)施圍巖量測，及時(shí)反饋量測信息。

⑧完成開挖后，要對(duì)圍巖進(jìn)行支護(hù)封閉，減少圍巖暴露的時(shí)間。

3.3 支護(hù)及護(hù)拱施工

（1）鋼拱架控制間距與縱橫向尺寸，并用墊槽鋼進(jìn)行支撐以擴(kuò)大受力面積。拱部鋼架用縱向托梁32槽鋼進(jìn)行支撐，并采取鎖腳措施。

（2）及時(shí)架設(shè)鋼架，鋼架間以螺栓連接。錨桿與鋼筋網(wǎng)要及時(shí)的施作。

（3）鋼架安裝后，進(jìn)行微纖維混凝土的噴射，按照由上到下的順序噴射混凝土。

3.4 監(jiān)控量測

地表沉降的觀測點(diǎn)布設(shè)，地表沉降點(diǎn)和與洞內(nèi)凈空變化和拱頂下沉量測在同一橫斷面內(nèi)。

監(jiān)控量測要按照工程特點(diǎn)以及設(shè)計(jì)要求進(jìn)行。監(jiān)控量測工作必須緊跟開挖、支護(hù)作業(yè)。依據(jù)要求進(jìn)行測點(diǎn)布設(shè)，依據(jù)實(shí)際調(diào)整量測內(nèi)容。

4 施工方案實(shí)施注意事項(xiàng)

（1）現(xiàn)場監(jiān)測，對(duì)施工中的高速公路路基下沉進(jìn)行監(jiān)測及既有塹坡進(jìn)行觀測。隧道開挖后一天每3h測量1次，以后根據(jù)結(jié)果適當(dāng)延長到6、12、24h；

（2）淺埋、軟弱圍巖隧道下穿施工中的高速公路時(shí)，要考慮隧道施工方法穩(wěn)妥，而且重視對(duì)施工高速公路加固措施；

（3）小導(dǎo)管施工，長度要滿足穿過施工中的高速公路段的要求，外插角越小越好；

（4）淺埋、軟弱的圍巖隧道襯砌施工時(shí)應(yīng)緊跟開挖面；

（5）與各部門共同維護(hù)施工安全。

5 結(jié)束語

太中銀鐵路工程賀家塔隧道和梁家會(huì)1#隧道兩處下穿離軍高速公路段已經(jīng)完成，從目前來看，該段結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定。因此，在隧道淺埋地段，用該方法施工對(duì)縮短工期、保證質(zhì)量等都有積極的作用，同時(shí)，該方法的成功應(yīng)用，為淺埋黃土隧道工程提供了解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1]曹磊.鐵路隧道下穿高速公路施工技術(shù)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2012，（S1）：126-129.