肖連勇
(貴州橋梁建設集團有限責任公司 貴州貴陽 550001)
貴州省黔西至大方高速公路東關至清風段是貴州省規(guī)劃高速公路網(“678”網)中“二聯(lián)”黔西至大方高速的延伸段,同時也是畢節(jié)地區(qū)根據自身經濟、社會發(fā)展需要,而提出的連接規(guī)劃組團間的城市高速繞城線中的北環(huán)。采用科學可行的方式進行本工程洞身開挖和支護施工,意義深遠。
本項目路線大方縣城北東關,與黔西至大方高速公路順接,并與杭瑞高速遵畢線形成十字交叉,至龍井邊穿隧道至賀家寨,跨兩岔河后沿山溝布線,穿隧道至小壩,經小壩、海子街至倒天河,穿隧道回到畢節(jié)老城區(qū)北側山坡,終于畢節(jié)市城西清豐的新房互通,與畢鎮(zhèn)高速相接。真武山隧道單洞全長968m,在出口段采用單頭、左右洞同時掘進,預留核心土施工工藝開挖,開挖過程中做防瓦斯處理。計劃于2017年1月20日開工,2018年3月30日完工。需開挖臺車、二襯臺車各2臺,潛孔鉆2臺,挖機2臺等關門山隧道單洞全長370m,在進口端采用單頭、左右洞同時掘進,預留核心土施工工藝開挖,開挖過程中做防瓦斯處理。此隧道于成貴高鐵隧道交叉需上報專項施工方案。需開挖臺車、二襯臺車各2臺,潛孔鉆2臺,挖機2臺等。
第一工區(qū)為K37+430~K40+900,主要施工任務有:起點至K40+900。全長3.47km包含(真武山隧道965m,店子上大橋21-40m,涵洞6座)建設真武山隧道1#拌合站及1#鋼筋房、店子上大橋2#鋼筋房、店子上大橋21號橋頭設2#拌合站及1#預制場。土石方開挖31萬,填方48.8萬;第二工區(qū)為K40+900~K43+330,主要施工任務為:K40+900至關門山隧道終點。全長2.43km包含(關門山隧道370m、涵洞8座),建設本項目3#鋼筋房及料場,土石方開挖30.8萬,填方56.6萬;第三工區(qū)為K43+330~K45+540,主要施工任務為關門山隧道終點至全線終點。全長2.21km,互通區(qū)包含(倒天河互通、倒天河大橋4-30+66+120+66預應力連續(xù)鋼構橋、涵洞9座)。建設本項目3#拌合站、4#鋼筋房及2#預制場。土石方開挖173.9萬,填方135.4萬。
先對邊仰坡外截、排水溝,此后使用挖掘機,按照每2m一層的速度,結合設計的坡度從上向下逐層開挖,同時對邊仰坡使用錨、網、噴臨時防護的方式,噴10cm厚的C20混凝土,使用φ6mm鋼筋網,選擇φ22mm的注漿錨桿[1]。對于邊坡開挖到洞門的位置時,應當留出3~5m的洞臉,先不進行開挖,采用拉槽的方式,逐層對洞臉的兩側支護邊坡進行開挖,并且對隧洞的仰坡堆積層實施地表注漿加固[2]。
①對導向墻進行使用,施工需使用鋼筋架和鋼模板,結合設計位置,對φ127×5.5mm導向管進行精確的埋設,從而確保管棚的頂端方向足夠準確,所使用的混凝土需要在拌合站進行拌和,對導向墻進行整體澆筑。②對管棚進行施工,其中長管使用的是φ108×6熱軋無縫鋼管,同時選擇絲扣將其進行連接。在隧道的同一個橫斷面內部接頭,需控制在50%以內,確保相鄰鋼管之間的接頭位置至少能夠錯開1m,其中編號為第一節(jié)的管,可以使用4m的鋼管,而編號為偶數的第一節(jié)鋼管則可以使用6m的鋼管,此后在每節(jié)使用6m的長管。
對隧洞洞身進行開挖,使用人工鎬,同時配合挖掘機進行開挖,對于局部的一些硬質石方而言,可以使用鉆孔臺階配合YT-28鑿巖機進行鉆眼,使用線性光面進行爆破,然后側卸式50c裝配機裝渣[3]。在隧道開挖過程中,采用爆破方式,可能會導致欠挖,這也是隧道施工過程中的一個普遍性問題。針對這種問題,需使用先進的測量設備,施工中的技術人員每開挖循環(huán),一定要進行精確放樣,四周的邊眼主要將開挖線作為司鉆準線,同時對以上一個循環(huán)超欠情況進行詳細描述,對其原因進行具體分析,方便對爆破設計參數和鉆眼進行及時修正。
在暗挖隧道的拱部150°位置,使用φ42無縫鋼管,為施工提供輔助,對于小導管進行洞外集中施工,軟弱地層可以使用風鎬見小導管直接頂入,此后在堅硬的地層使用風鉆進行鉆孔。注漿則使用單液注漿方式,對注漿壓進行控制,使其保持在0.3~0.4MPa之間。對于超前小導管和注漿而言,其主要是對隧道四周的圍巖實施超前支護,并且對地層進行加固。這種情況下,需在隧道開挖之前進行。在每次支護后,需持續(xù)開挖2~3個循環(huán),然后再進行第二次超前支護。對于小導管而言,可以使用φ42無縫鋼管進行加工,然后在鋼管上鉆出相應注漿孔,一般情況下,孔徑在8~75mm之間[4]。對導管進行安裝,如果導管不塌孔,可以使用錘或者風鉆的方式,直接對導管進行撞擊,使其達到設計位置,如果導管鉆孔容易塌孔,則對導管或者鉆頭進行使用,在導管的前端,焊接上合金硬質鉆頭。
在暗挖隧道位置,可以使用分地段方式設置φ22錨桿,其長度控制在3.0m,而環(huán)縱向間距則控制為1.0~0.5m之間也可以設置為1.0~0.667m之間,呈菱形布置,主要將錨桿布置在拱墻位置。在具體施工過程中,先按照設計需求,對錨桿進行布置,對于錨桿孔而言,則結合設計需求,實施相應的施工放樣,然后使用風鉆成孔,當成孔之后,則使用高壓水對鉆孔進行清洗,先在錨孔的內部裝入錨固劑,此后使用風鉆對錨桿進行頂進和錨固[5]。
格柵鋼架,采用人工的方式在洞外進行集中加工,然后洞內采用機械配合的方式,進行人工安裝、為了對格柵拱腳變形情況進行科學控制,從而防止地表沉降,針對本工程不同斷面的每一個導坑上斷面開挖支護均在兩側拱腳,設置相應的鎖腳錨桿。鎖腳錨桿使用φ22鋼筋,鋼筋長度為30m,在每榀格柵布設,每側拱腳位置設置2根,向下傾斜大約10°。
在建設標高、技術難度較大和地形條件比較復雜的多變條件下進行具體施工,需要施工單位先確保施工質量,這就要精確鉆眼,對縮進尺寸進行精確設定,少裝藥,多打眼。初期支護階段,一定要對其進行及時封閉,從而保障其厚度,確保平整度。最重要的是對施工進行精心管理,從而建設優(yōu)質工程、精品工程。
[1]楊志浩,方勇,楊斌,徐晨.公路隧道下穿傾斜煤層采空區(qū)室內開挖模型試驗[J].地下空間與工程學報,2017,13(04):974~981+1055.
[2]吳建文,張恒,孫建春,林放.不連續(xù)巖體中的隧道施工全過程離散單元法仿真研究[J].鐵道科學與工程學報,2016,13(07):1379~1385.
[3]方勇,符亞鵬,楊志浩,楊斌.公路隧道下穿煤層采空區(qū)開挖過程相似模型試驗[J].土木工程學報,2015,48(02):125~134.