毛新永

（北京中鐵大都工程有限公司，北京 100162）

1 工程概況

圖1 核心土開挖及二襯施工步序圖

目前軟弱圍巖公路隧道二次襯砌技術(shù)越來(lái)越成熟，施工方法也多樣性，襯砌臺(tái)車以及鋼型支架與鋼模版組合兩種體系施工方法在大斷面施工中應(yīng)用比較普遍，也衍生出許多新的施工方法，如：預(yù)留下部核心土襯砌施工、二襯施工支撐代換法、二襯結(jié)構(gòu)逆作法等［1］。

廣巴高速公路某隧道襯砌分為仰拱和拱部襯砌兩部分，采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法掘進(jìn)，核心土去除同步二次襯砌施工，為確保施工安全、快速、有序推進(jìn)，分別開展了核心土去除與現(xiàn)澆仰拱襯、二次襯砌同步施工技術(shù)方案的研究、防水板施工臺(tái)架與二襯臺(tái)車設(shè)計(jì)制造及洞內(nèi)狹小場(chǎng)地快速組裝技術(shù)研究，成功地解決了軟弱圍巖公路隧道核心土去除與仰拱襯砌施工作業(yè)面安全距離、地質(zhì)差、埋深淺等安全風(fēng)險(xiǎn)等問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)技術(shù)的突破。

2 總體方案研究

2.1 大斷面暗挖隧道開挖襯砌斷面

隧道采用雙側(cè)壁導(dǎo)坑法施工，隧道1—6號(hào)導(dǎo)洞開挖及初支完成后，依次開挖核心土7、8、9號(hào)導(dǎo)洞，9號(hào)導(dǎo)洞開挖完成后拆除中隔壁至底部，分段施工防水、仰拱二襯及拱墻二襯（見圖1）。

2.2 隧道開挖襯砌同步施工技術(shù)

（1）施工工藝流程。

核心土開挖→拱部鋼架支護(hù)→拆除中隔壁→測(cè)量放線定位→清底部虛渣→C20混凝土墊層→底部防水層→細(xì)石混凝土保護(hù)層→測(cè)量放線定位→綁扎仰拱鋼筋→仰拱支模板→澆筑仰拱混凝土→澆筑C30混凝土回填→拱墻防水基面處理→邊墻和拱頂防水層→測(cè)量放線定位→綁扎邊墻和拱頂鋼筋→搭設(shè)臺(tái)車軌道、撐起二襯臺(tái)車模板→澆筑二襯混凝土。

（2）核心土拆除與仰拱襯砌步距控制（見圖2）。

（3）核心土拆除與仰拱襯砌步距控制施工技術(shù)。

圖2 7、8、9號(hào)導(dǎo)洞開挖及仰拱、拱墻二襯安全步距示意圖

核心土開挖支護(hù)施工時(shí)，利用防水板臺(tái)車移動(dòng)至開挖掌子面，將人工、機(jī)具以及材料送至核心土上導(dǎo)坑施工，核心土上導(dǎo)坑7號(hào)洞開挖支護(hù)5m后，預(yù)留臺(tái)階開挖支護(hù)核心土中導(dǎo)坑8號(hào)洞，8號(hào)洞開挖5m后預(yù)留臺(tái)階開始開挖支護(hù)核心土下導(dǎo)坑9號(hào)洞，前方掌子面開挖支護(hù)不需要時(shí)退回襯砌部位，以便進(jìn)行二襯防水板及鋼筋安裝施工。

9號(hào)洞開挖支護(hù)完成后，為保證前方施工空間，滯后12.5m開始開挖仰拱，考慮到臺(tái)車組裝空間，第一次仰拱開挖長(zhǎng)度為20m，后面每循環(huán)施作仰拱長(zhǎng)度為7.5m，仰拱端頭與襯砌端頭距離保持在10～15m，以便仰拱上方車輛及機(jī)械施工有一定空間。

仰拱開挖后及時(shí)鋪設(shè)防水板、綁扎鋼筋、澆筑混凝土，待混凝土強(qiáng)度上來(lái)后開始組裝襯砌臺(tái)車。

通過(guò)以上技術(shù)研究，可以保證施工現(xiàn)場(chǎng)掌子面開挖與二襯同步施工，大大增加了施工效率，加快了工期進(jìn)度，節(jié)約了成本。

3 快速組裝技術(shù)研究

因施工條件限制，全液壓鋼模襯砌臺(tái)車安裝在地下隧道內(nèi)部安裝，在施工準(zhǔn)備階段和臺(tái)車制造廠家完成防水板臺(tái)架和二襯臺(tái)車初步設(shè)計(jì)方案，隧道雙側(cè)壁導(dǎo)坑法雙側(cè)壁開挖時(shí)，完成襯砌臺(tái)車、防水板臺(tái)架詳細(xì)設(shè)計(jì)參數(shù)，經(jīng)過(guò)相關(guān)專家論證后加工制造。

（1）二襯臺(tái)車快速組裝技術(shù)。

臺(tái)車加工好后，先在加工廠家進(jìn)行預(yù)組裝，確保臺(tái)車可以順利組裝完成，如在組裝過(guò)程中發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題及時(shí)整改處理，避免在隧道內(nèi)部組裝時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，影響組裝速度。

（2）主要研究成果。

課題根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的研究結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用，分別取得了以下成果：

①成功地解決了隧道核心土去除與仰拱襯砌施工作業(yè)面安全距離控制，并形成同步施工大大節(jié)約了成本及縮短了施工工期。

②提高了襯砌臺(tái)車在高風(fēng)險(xiǎn)地下隧道內(nèi)部組裝時(shí)的組裝速度，節(jié)省了組裝時(shí)間，縮短了地下隧道在核心土開挖后未襯砌的暴露時(shí)間。

③保證了核心土去除時(shí)的安全可控，減少因爆破對(duì)圍巖、二次襯砌施工、隧道周邊建筑造成的震動(dòng)影響，保證施工安全，減少對(duì)周邊環(huán)境的影響。

4 結(jié)論

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工應(yīng)用，雙側(cè)壁導(dǎo)坑法掘進(jìn)中，核心土去除與二次襯砌同步施工，具有工作效率高、節(jié)約工期、襯砌后的混凝土表面質(zhì)量較好、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，有效降低了埋深淺、圍巖軟弱等安全風(fēng)險(xiǎn)，提高了施工效率。與傳統(tǒng)的預(yù)留下部核心土襯砌施工、二襯施工支撐代換法、二襯結(jié)構(gòu)逆作法等工藝相比，無(wú)論是在設(shè)備投入、施工工期、工效等各方面都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝，可以將工期縮短45天，節(jié)省直接費(fèi)用500多萬(wàn)元，值得推廣與應(yīng)用。

［1］ 郭海洋. 偏壓隧道二次襯砌優(yōu)化設(shè)計(jì)研究［D］. 吉林大學(xué)，2017.

［2］ 王長(zhǎng)輝. 公路隧道二次襯砌受力及結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究［D］. 長(zhǎng)安大學(xué)，2012.