趙 超

(中交路橋華南工程有限公司，廣東 中山 528430)

1 工程概況

貴州省石阡至玉屏(大龍)高速公路第TJ02標(biāo)段，路線全長4.71 km，起訖樁號：YK10+200～YK14+910。本標(biāo)段設(shè)有周家灣隧道一座(路線前進(jìn)方向為連拱向分離式漸變)：左線起訖樁號ZK10+660～ZK14+890，長4 230 m，隧道最大埋深394 m；右線起訖樁號YK10+640.581～YK14+900，長4 259.4 m，隧道最大埋深約394 m。隧道進(jìn)口高程622.8 m，出口高程723.7 m。本項目隧道為特長隧道，地質(zhì)情況復(fù)雜多變，存在各種地質(zhì)危害的風(fēng)險，在施工中對遇到地質(zhì)危害的處理將成為隧道施工的控制重點。隧道出口為殘破堆積體，薄層狀強風(fēng)化頁巖，受淺埋影響，拱部及兩側(cè)壁局部易產(chǎn)生坍塌和掉塊；出口左洞存在偏壓現(xiàn)象，拱頂至左側(cè)拱腰位置有9 m長區(qū)域無覆蓋層，邊仰坡開挖過程中拱頂?shù)乇沓霈F(xiàn)較大沉降和開裂，隧道洞口地質(zhì)條件很差，因此施工時必須采取高效合理的施工技術(shù)來保證洞口邊仰坡的穩(wěn)定和進(jìn)洞安全。

2 隧道蓋挖法施工技術(shù)

2.1 排水措施和植被防護

隧道左線ZK10+660～ZK14+890為單向上坡，出口開挖則為單向下坡，隧道施工前，要注意提前完善原地表監(jiān)控點的現(xiàn)場布置，以便有效實現(xiàn)實時監(jiān)控量測和地質(zhì)突發(fā)狀況預(yù)報。由于出口掘進(jìn)方向為單向下坡，隧道洞外截排水是隧道邊仰坡開挖正常進(jìn)洞前必須完善的工作，在邊仰坡坡頂根據(jù)設(shè)計位置設(shè)置截水溝和排水溝將地表水引流至自然排水系統(tǒng)而不至對進(jìn)洞段土體侵蝕。同時為了預(yù)防遭遇急劇降雨天氣，土基松散或受雨水沖刷而影響工程質(zhì)量，所以要相應(yīng)地準(zhǔn)備好直徑不小于5 cm的軟管以排水備用；現(xiàn)場仍需備彩條布用于暴雨情況對洞口淺埋段地表覆蓋。在現(xiàn)場開挖區(qū)域的左右兩側(cè)，結(jié)合該項目開挖過程中地形變化趨勢，事先準(zhǔn)備好3.5 m長Φ20鋼筋錨桿，采用掛網(wǎng)噴射C20混凝土形成有效的保護層。為防止人工操作免受傷害，仰坡平臺周圍要布置好防落石護欄。

2.2 開挖、支護ZK14+870～ZK14+890段邊坡、仰坡

洞口邊、仰坡施工作業(yè)前，要按照圖紙要求做好開挖邊線，并將開挖面渣土等及時清理，挖掘過程中要保證采用的自上而下的操作順序，挖掘機和人工要相互結(jié)合，注意避免垂直作業(yè)情況出現(xiàn)，要及時將廢渣運出集中堆放。開挖過程中邊坡的穩(wěn)定性不足，所以要注意禁止超、欠挖情況，或者其他會引起邊坡不穩(wěn)定的動作。就本項目周家灣隧道出口來說，主要是采用挖掘機開挖，不得采用爆破等擾動較大的方式開挖。邊仰坡在作業(yè)過程中，要按照方案逐步落實防護布置。洞口仰坡土石方要按照兩個步奏開挖施工，第一步要完成洞口上、下臺階分界線標(biāo)高以上、成洞面的區(qū)域，形成進(jìn)洞的臺階，同樣也要做好錨噴支護；第二步開挖余下的隧道，注意做好核心土預(yù)留，也要保持掌子面土體結(jié)構(gòu)的可靠性。開挖后，由于左側(cè)拱腳承載力小于設(shè)計要求的250 KPa，因此對拱架底基坑做變更加強處理，一般是采用換填處理的方式。

2.3 ZK14+870～ZK14+885段護拱施工

根據(jù)設(shè)計圖紙，考慮隧道內(nèi)輪廓、二次襯砌、防水層、預(yù)留隧道沉降量后即為此段落的護拱開挖輪廓線。開挖前測量組做好數(shù)據(jù)計算，逐斷面放點控制開挖深度，作業(yè)過程中人工和設(shè)備機械要做好協(xié)作配合注意基本的分層、分段要求，機械開挖至護拱內(nèi)輪廓線10～20 cm后撤出，人工繼續(xù)接力開挖至護拱內(nèi)輪廓線。用M30砂漿對開挖出來的護拱坡面抹面，并及時支護拱架等，立外模后及時澆筑護拱混凝土；對完全無覆蓋層段落，直接安裝拱架并采用縱向連接鋼筋和打設(shè)錨筋等固定拱架，掛網(wǎng)噴錨護拱。拱腳必須支墊在堅實基礎(chǔ)上，同時打設(shè)鎖腳錨桿于基礎(chǔ)中，且和拱腳焊接連接牢固；拱架上緣同樣用錨桿固定于上側(cè)巖體內(nèi)，確保拱架支撐牢固。

2.4 ZK14+885～ZK14+887段套拱施工作業(yè)

測量組施工的放線定位要經(jīng)過監(jiān)理工程師的審核同意，然后開挖作業(yè)。套拱采取C25混凝土作業(yè)，2×0.7 m。導(dǎo)向管常用無縫鋼管，可用Φ127×4以上的管子，其安裝過程中要保持一定的仰角，大約1～2°(可根據(jù)現(xiàn)場實際地質(zhì)情況調(diào)整仰角，并結(jié)合長管棚長度，長度大則仰角偏大控制)，環(huán)向間距40 cm，方向與路線中線平行。套拱內(nèi)置型鋼為I18工字鋼，孔口管用Φ20鋼筋固定，每根長75 cm。

2.5 ZK14+885～ZK14+887段護拱管棚施工

管棚采用Φ108×6 mm熱軋無縫鋼管，沿拱部環(huán)向布置；鋼管長度滿足設(shè)計要求；管棚環(huán)向間距40 cm，仰角2°，間隔注水泥漿，注漿壓力：0.5～1.0 MPa，終壓2.0 MPa。

施工流程上：按圖開挖到設(shè)計尺寸→噴混凝土封閉巖面→澆注C20片石混凝土基座→18號工字鋼拱架安裝→固定Φ127孔口管→立模澆注C25混凝土護拱→鑿巖臺車鉆奇數(shù)孔→頂管→注水泥漿→清孔、砂漿充填→鑿巖臺車鉆偶數(shù)孔→頂管→清孔、砂漿充填。

2.6 回填ZK14+870～ZK14+887段至護拱頂部

需要特別注意的是，在蓋挖施工階段，常常會遭遇積水或者外部流水進(jìn)入侵蝕，所以為了避免出現(xiàn)此問題，同時能夠有效減小邊坡高度值，降低安全隱患，將ZK14+870～ZK14+887段原本護拱開挖的區(qū)域及時做好回填。在土石回填過程中，也要注意結(jié)合現(xiàn)場的實際需求，采取機械設(shè)備和人工作業(yè)相互結(jié)合的方法來推進(jìn)，確?，F(xiàn)場作業(yè)安全。注意作業(yè)的機械設(shè)備不宜采取重大器械，應(yīng)當(dāng)輕量級兩側(cè)對稱回填。完成回填作業(yè)后，把護拱兩邊的排水設(shè)施修建完善，以便于將雨水倒流至外側(cè)。

2.7 分段蓋挖ZK14+870～ZK14+887段土方，接長護拱至仰拱底

根據(jù)三臺階法(根據(jù)圍巖可選擇環(huán)形開挖預(yù)留核心土法)分段開挖ZK14+870～ZK14+887段土方，從外向內(nèi)循環(huán)推進(jìn)。所謂的臺階法，就是在作業(yè)過程中讓左、右兩側(cè)臺階間距維持在5 m以內(nèi)。挖掘過程中外模用Φ22鋼筋焊接在套拱內(nèi)部鋼拱架構(gòu)造弧形扣牢外模板，擋頭板參照一樣的方法制作。初期支護由系統(tǒng)錨桿、鋼筋網(wǎng)、噴射混凝土、工字鋼鋼拱架連接，并與超前小導(dǎo)管形成復(fù)合結(jié)構(gòu)。噴射混凝土過程通常利用預(yù)埋標(biāo)志釘參照實現(xiàn)，混凝土厚度一般為26 cm，在噴密的過程中要按照從下到上的順序，定尺定段推進(jìn)。在整個開挖工作推進(jìn)到下臺階時，要按照上述同樣的操作方法接長護拱到仰拱底部。

2.8 逐段施作ZK14+870～ZK14+887段仰拱及回填

正洞及仰拱開挖根據(jù)現(xiàn)場實際情況，可采用機械開挖，而避免采用爆破等擾動較大的方式開挖。下臺階及仰拱開挖盡量控制進(jìn)尺長度，短進(jìn)尺早成環(huán)封閉。仰拱開挖過程中會出現(xiàn)很多虛渣和積水，要及時做好清理；同時保證混凝土澆筑質(zhì)量，待支護閉合成完整環(huán)形，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性有所保障?，F(xiàn)場測量放樣，挖掘機作業(yè)要保障一次性開挖到目標(biāo)位置，人工作業(yè)主要是清理底部廢渣；把上循環(huán)仰拱混凝土接頭位置鑿毛，按施工圖紙方案標(biāo)示完成仰拱鋼筋支護，并預(yù)留與邊墻襯砌連接筋；自檢合格后，報監(jiān)理工程師隱蔽檢查并簽證，混凝土輸送車運輸灌筑，插入式振動棒搗固。鎖腳錨桿、系統(tǒng)錨桿須嚴(yán)格按設(shè)計要求施作，做好現(xiàn)場焊接質(zhì)量的控制。

2.9 ZK14+870～ZK14+887段二次襯砌施工

(1)機械設(shè)備選配方面，按照以往類似的公路隧道襯砌作業(yè)的積累經(jīng)驗，結(jié)合各設(shè)備廠商的設(shè)備性能和型號進(jìn)行對比分析，按照科學(xué)的計算結(jié)果，保障機械設(shè)備配置能夠完全滿足整個施工過程中各種施工工況的實際需求，從而實現(xiàn)施工效率和綜合能力的最大化。

(2)ZK14+870～ZK14+887段二次襯砌按臺車長度，先施工明洞在分段施工，其施工的主要工藝流程：測量放線→鋪設(shè)軌道→防水層作業(yè)臺架就位→凈空檢查→鋪設(shè)無紡布及防水板→涂刷脫模劑→模板臺車就位→調(diào)整并鎖定→安裝止水帶及端?！炷寥肽！駬v→養(yǎng)生→脫?！B(yǎng)生。

(3)ZK14+870～ZK14+887段二次襯砌施工關(guān)鍵技術(shù)要點：在使用模板臺車前，要做好細(xì)致的加工測量工作，保障安裝位置精準(zhǔn)；混凝土的襯砌過程中，要確保與隧道的工作面一致性；人行道、行車道、隧道銜接處橫盤銜接的平滑性有保障；襯砌時，放線時要專項控制，為后期的平順銜接、模板修整創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)，也能改善襯砌美觀性；襯砌作業(yè)過程中注意預(yù)埋件、洞室位置；二次襯砌作業(yè)，一定要采用激光斷面儀復(fù)檢，主要是為了檢查襯砌厚度滿足設(shè)計要求；脫模時間要隨著混凝土凝固狀態(tài)做調(diào)整，也要繼續(xù)做好混凝土后期養(yǎng)護，混凝土強度和可靠性保持穩(wěn)定的狀態(tài)。

3 結(jié)束語

貴州省石阡至玉屏(大龍)高速公路第TJ02標(biāo)段隧道左線ZK14+870～ZK14+887采用蓋挖法對工程的施工安全和質(zhì)量起到了決定性的作用，能夠較為合理妥善解決隧道洞口坡積土進(jìn)洞的隱患，同時能夠有效地保護周圍的生態(tài)環(huán)境，有效地控制工程造價預(yù)算。