甘振福（福建省交通建設(shè)工程監(jiān)理咨詢有限公司）

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拓蓉漳州段A3標仙嶺隧道洞口施工技術(shù)

甘振福（福建省交通建設(shè)工程監(jiān)理咨詢有限公司）

仙嶺隧道洞口施工，是標準化管理的推動落實，對創(chuàng)新建設(shè)管理方式具有重要意義。

隧道；洞口；施工

1　工程概況

仙嶺隧道采用分離式雙洞布置，左洞全長4075m，右洞全長4110m，兩端開挖，隧道進口端為漳州段A3標，隧道出口端為龍巖段A1標。左洞起訖樁號為ZK118+020～ZK122+095.00，右洞起訖樁號YK118+010～YK122+120.00，隧道主洞限界（寬x高）為10.25m×5.0m。端墻式洞門結(jié)構(gòu)，明洞采用整體式襯砌。進口端左右洞明暗分界里程分別為ZK118+037、YK118+ 015。洞口段為防止地表水沖蝕洞口工程，在洞頂設(shè)截水天溝和洞頂排水溝，將水引入兩側(cè)路基排水溝中。洞口段開挖前已率先施作好了洞頂截水溝、明洞洞底拉槽盲溝等排水系統(tǒng)。

圖1

2　仙嶺隧道洞口施工優(yōu)化

在右洞右側(cè)及左洞左側(cè)距離開挖輪廓4m以外地表分別布置3個和2個井點降水，間距5～6m/個，孔深按照L=（地表標高H1-隧道開挖基底標高H2-10m），孔徑200mm。孔內(nèi)采用泥漿做護壁，下設(shè)φ125塑料管，塑料管打孔四排，間距為10cm，孔壁與井管之間用米石填實至距井口位置1m處，采用1m厚泥漿封閉井口。井點埋設(shè)后采用離心泵抽水，每井一臺。帶吸水鑄鐵管。吸水管端部采用濾網(wǎng)和沉砂管，配備控制井內(nèi)水位自動開關(guān)，井口安裝調(diào)節(jié)閥門，及時將隧道地下水位降低至隧底以下。

成洞面采取分臺階開挖法預(yù)留核心土，核心土預(yù)留寬度為6m，核心土以外開挖臺階，臺階寬6m，高2m，開挖至設(shè)計仰拱底部位置，提前施作明洞底板。

套拱開挖至設(shè)計180°位置，基礎(chǔ)底面標高為180°位置下1m，采用12.7cm鋼管打入基礎(chǔ)，長度暫定9m，夯擊至無法繼續(xù)進尺為止，鋼管布置兩排，每排3根，間排距50cm×50cm，管內(nèi)注入C30混凝土，鋼管頂部伸入套拱基礎(chǔ)30cm。鋼管樁預(yù)埋完成后，澆筑基礎(chǔ)混凝土，基礎(chǔ)頂面加寬為150cm，底面為150cm，厚度為200cm，高度調(diào)整為100cm，混凝土調(diào)整為C20素混凝土?；A(chǔ)混凝土澆筑前，在套拱基礎(chǔ)底部鋪設(shè)一層φ25鋼筋網(wǎng)片（間距25cm×25cm）抱箍，套拱基礎(chǔ)完成后再進行套拱施工和管棚施工（見圖2）。

由于成洞面圍巖含水量較大，將管棚單液注漿改為雙液注漿，水玻璃：水泥漿比例為0.3～0.5：1。

2.1右洞

仙嶺隧道右洞在開挖仰坡、成洞面過程中，管棚上部仰坡為坡積粉質(zhì)粘土，褐黃色，濕，硬塑，以粉粘粒為主，粘性一般，干強度中等，無搖震反應(yīng)。下部成洞面主要為殘積砂質(zhì)土，粘結(jié)力差，自穩(wěn)能力差，遇水片幫。成洞面開挖時地下水豐富，呈股狀出水，出水量約為20m3/h，現(xiàn)場在成洞面開挖臺階底部高1.5m處布設(shè)水平泄水孔，孔徑15cm，間距2m，深度25m，孔內(nèi)埋入10.8cm鋼花管防止塌孔，對成洞面圍巖及邊坡進行降水處理。

圖2

2.2左洞

左洞進口處在兩山坳處，該處長期流水，經(jīng)探挖，K118+ 010～K118+048段洞頂均存在2～3m厚淤泥質(zhì)土，平均寬度約10～15m，褐灰色，地下水及地表水量豐富，有泉眼。ZK118+ 025～ZK118+045段右側(cè)邊坡山勢較陡，ZK118+010～YK118+ 037段左側(cè)邊坡有一斜切節(jié)理面（潛在滑動面），坡體穩(wěn)定性差，危及洞口施工安全。且ZK118+025～ZK118+048段覆蓋層薄，平均厚度1.44～3.18m，在ZK118+025處施工管棚欠合理。故變更優(yōu)化如下：

（1）成洞面里程由ZK118+025調(diào)整至ZK118+037，洞口里程ZK118+020樁號不變，ZK118+020～ZK118+037段由暗洞變更為明洞。

（2）清除ZK118+037～ZK118+048范圍內(nèi)的淤泥質(zhì)土，因沖溝淤積較厚，為保證施工安全及邊坡穩(wěn)定，洞頂范圍回填采用砂性土摻水泥改良回填，分層壓實至拱頂開挖輪廓線往上2.0m，以保證覆蓋層厚度，利于管棚施工。

（3）洞口段右側(cè)邊坡坡率8m以下按1：0.5開挖，8m以上按1：0.75放坡開挖。洞口段左側(cè)邊坡坡率8m以下按1：1開挖，8m以上按1：1.5放坡開挖。邊坡平臺寬度為6m。

（4）ZK118+010～ZK118+037左洞左側(cè)，ZK118+007～ZK11 8+018左洞右側(cè)采用擋土墻進行支擋防護。擋墻基礎(chǔ)厚度1m，擋墻上口寬2m。左側(cè)擋墻墻身高度ZK118+010～ZK118+ 020段為3m，ZK118+020～ZK118+028段為4.5m，ZK118+028～ZK118+037段為7.0m，右側(cè)ZK118+007～ZK118+018擋墻墻身高度為2m。

（5）洞口成洞面及明洞邊坡采用錨噴防護，φ22砂漿錨桿，長5m，間距1m×1m，梅花形布置；掛φ6鋼筋網(wǎng)，網(wǎng)間距20cm×20cm；噴射C25混凝土，厚10cm。

（6）局部段落地質(zhì)條件差，采用單根長5m的φ50×5mm注漿小導(dǎo)管代替φ22砂漿錨桿加固邊坡。

2.3個別管棚下管長度不足補強處理

管棚施工過程按圖對每根管棚進行編號，記錄每根管棚的送入深度，每鉆進1根，安裝1根，注漿1根，全程旁站做好管棚施工臺賬。對個別下管長度達不到設(shè)計長度的孔位做好標記，待主洞開挖到該管棚管端往后2m位置開始采用3根5米長的φ50×5mm注漿小導(dǎo)管進行補強，環(huán)向間距50cm，縱向間距3.0m，外插角15°。

2.4洞口場地建設(shè)永臨結(jié)合

仙嶺隧道為富水隧道，出水量大，進口端為上坡洞。由于隧道口段路基邊溝比路床頂要高，隧道出水在路面施工前很難利用路基邊溝完全排盡，在施工期間易造成隧道口段路基長期流水或存水，影響隧道口整體形象，須對隧道口段路面先行施工。仙嶺隧道洞口段為分離式路基，單幅路基寬度12.25m （土路肩75cm+硬路肩250cm+行車道2×375cm+硬路肩75cm+土路肩75cm）。原設(shè)計左幅路面結(jié)構(gòu)層厚度90cm （4.5cm中粒式改性瀝青混凝土+5.5cm中粒式改性瀝青混凝土+16cm瀝青穩(wěn)定碎石上基層+16cm級配碎石下基層+ 48cm5%水泥穩(wěn)定碎石基層）；右幅路面結(jié)構(gòu)層厚度 76cm （4.5cm中粒式改性瀝青混凝土+5.5cm中粒式改性瀝青混凝土+16cm瀝青穩(wěn)定碎石上基層+16cm級配碎石下基層+ 34cm5%水泥穩(wěn)定碎石基層）。

為貫徹落實省高指標準化指南要求，提高隧道施工期間的標準化水平，同時為避免臨時硬化的洞外路面在隧道完工后破除造成的資源浪費，實際施工本著合理優(yōu)化施工資源和環(huán)境保護的理念，永臨結(jié)合，對進洞口100m范圍路面結(jié)構(gòu)變更優(yōu)化處理。左幅ZK117+900～ZK118+005段路面結(jié)構(gòu)層按48cmC15素混凝土底層+32cm水泥混凝土面層硬化施工，右幅YK117+900～YK117+995段路面結(jié)構(gòu)層按34cmC15素混凝土底層+32cm水泥混凝土面層硬化施工。隧道口15m過渡板（左線 ZK118+005～ZK118+020、右線 YK117+995～YK118+ 010）先澆筑42cmC15素混凝土底層+20cmC20素混凝土基層，預(yù)留28cmC35水泥混凝土過渡板。

隧道洞門前左右幅場地永久硬化工程由路基施工單位實施，施工前應(yīng)組織路床彎沉檢測；4.5cm中粒式改性瀝青混凝土抗滑層+5.5cm中粒式改性瀝青混凝土下面層，由后續(xù)路面單位施工。

3　洞口帶綠施工

結(jié)合洞口場地硬化，及早對洞口進行綠化，做到帶綠施工，創(chuàng)造良好環(huán)境。仰坡和邊坡均進行綠化防護，綠化防護的形式根據(jù)邊坡坡率和圬工防護形式具體確定的，采用機械液壓客土噴播植草灌或（錨桿）TBS植草灌。洞口轉(zhuǎn)向車島提前施工并綠化，種植大香樟2株，小香樟3株，黃花槐5株，重陽木10株，竹柏7株，羅漢松50株，青竹15株，山茶花7株，四季桂6株，鐵樹2株，紅車5株，紅花繼木21株，扶桑607.5m2，紅葉石楠117.6m2，馬尼拉草1048m2。綠化效果減弱了施工痕跡，致使洞口與自然景觀相協(xié)調(diào)。

4　門禁管理與視頻遠程監(jiān)控系統(tǒng)

仙嶺隧道施行人車分流，設(shè)置電子安全監(jiān)控系統(tǒng)（進洞人員芯片感應(yīng)），左右洞洞口均配置LED顯示屏和電子門禁系統(tǒng)且設(shè)置人工值班室進行進洞登記，左右洞中間設(shè)置調(diào)度指揮中心。轉(zhuǎn)向車島里面、進洞口10m位置、二襯臺車上面均安裝有高清防爆攝像頭（球機），內(nèi)置存儲加遠程傳輸、多級實時訪問的視頻系統(tǒng)。通過遠程監(jiān)控成像系統(tǒng)，可24h不間斷地對工程實施全過程連續(xù)監(jiān)控，各級都能隨時掌握現(xiàn)場情況。

5　通信系統(tǒng)

仙嶺隧道口設(shè)置移動通信基站，解決了隧道口信號盲區(qū)問題，并設(shè)立移動通信洞內(nèi)信號延伸系統(tǒng)，科學利用移動通信技術(shù)手段，實現(xiàn)洞內(nèi)手機信號良好，確保了應(yīng)急聯(lián)絡(luò)快捷暢通。

6　CD法進洞

仙嶺隧道采用CD法進洞，CD法就是中隔壁法，它是將隧道分為左右兩大部分進行開挖，先在隧道一側(cè)采用臺階法自上而下分層開挖，并施作中隔壁和橫隔板，待該側(cè)初期支護完成，且噴射混凝土達到設(shè)計強度后再分層開挖隧道的另一側(cè)，其分部次數(shù)及支護形式與先開挖的一側(cè)相同。CD法施工時，單側(cè)可分三個臺階，也可根據(jù)地質(zhì)情況減少至兩個臺階開挖；地質(zhì)情況較差時，每個臺階底部均應(yīng)按設(shè)計要求設(shè)臨時鋼架或臨時仰拱；各部開挖時，周邊輪廓應(yīng)盡量圓順；應(yīng)在先開挖側(cè)噴射混凝土達到設(shè)計要求后再進行另一側(cè)開挖，左右兩側(cè)導(dǎo)坑開挖工作面的縱向間距不宜小于15m，當開挖形成全斷面時，應(yīng)及時完成全斷面初期支護閉合。

CD法施工主要步驟：

（1）開挖左側(cè)導(dǎo)坑上臺階。每循環(huán)進尺控制為1榀鋼架間距（0.7m）。

（2）左側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護（包括側(cè)壁臨時支護、拱墻初期支護及臨時仰拱），施工系統(tǒng)錨桿，必要時加設(shè)鎖腳錨桿（管）。

（3）開挖左側(cè)導(dǎo)坑下臺階（包括臨時仰拱拆除）。

（4）左側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護（包括側(cè)壁臨時支護、拱墻初期支護），施工錨桿，必要時在邊墻腳設(shè)置加強鎖腳錨桿（管）。

（5）開挖右側(cè)導(dǎo)坑上臺階。每循環(huán)進尺控制為1榀鋼架間距（0.75～0.8m）。

（6）右側(cè)導(dǎo)坑上臺階初期支護（包括拱墻初期支護及臨時仰拱），施工系統(tǒng)錨桿，必要時加設(shè)鎖腳錨桿（管）。

（7）開挖右側(cè)導(dǎo)坑下臺階（包括臨時仰拱拆除）。

（8）施工右側(cè)導(dǎo)坑下臺階初期支護（包括拱墻初期支護及臨時仰拱），施工錨桿，必要時邊墻墻腳設(shè)置鎖腳錨桿（管）。

（9）分部施工防排水系統(tǒng)和仰拱初支，澆筑仰拱鋼筋混凝土、仰拱回填，實現(xiàn)全環(huán)閉合。

（10）拆除中隔壁臨時支護。中隔壁的拆除應(yīng)滯后于仰拱，并應(yīng)于圍巖變形穩(wěn)定后才能進行，一次拆除長度應(yīng)根據(jù)量測數(shù)據(jù)慎重確定，拆除后應(yīng)立即施作二次襯砌。中隔壁拆除時間的判定要以拱頂下沉和凈空收斂為依據(jù)，一般在拱頂下沉7d內(nèi)增加量在2mm以下作為拆除中隔壁的基準。

圖3　CD法施工工序立面示意圖

7　洞門墻

洞門先行施作，二襯施工完成50m（含明洞）后，立即進行洞門墻施工。洞門墻C15片石混凝土墻身厚度2.0m，預(yù)留50cm空間施作鑲面條石。

8　結(jié)束語

仙嶺隧道洞口施工，就是標準化管理落實到工程建設(shè)中的一個成功典型，取得了積極成效，不僅提升了工程建設(shè)質(zhì)量和效率，還豐富了今后隧道標準化管控經(jīng)驗，對創(chuàng)新建設(shè)管理方式具有重要意義。

［1］《公路工程技術(shù)標準》（JTGBO1-2014）.

［2］《公路隧道設(shè)計規(guī)范》（JTGD70/2-2014）.

［3］《公路隧道施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF60-2009）.

［4］《福建省高速公路施工標準化管理指南第五分冊隧道工程（第二版）》.

［5］《公路水運工程施工安全標準化指南》（2013年6月版）.

2016-4-10

U455.4

A

2095-2066（2016）13-0191-03