郭藝輝 吳金 池威 劉曉龍

通訊作者：郭藝輝，1994年1月，男，漢族，福建漳州人，現(xiàn)任中建一局集團第五建筑有限公司助理工程師，本科。研究方向：市政工程。

摘? ? 要：雙連拱隧道是由兩座隧道通過共用的中墻連成一體的雙洞隧道，是一種較有發(fā)展前景而且發(fā)展較快的新型隧道結構，該結構具有占地面積小、節(jié)省投資等優(yōu)點，但施工過程較為復雜，技術難度高，是近年來工程領域研究的熱點。本文結合楊真隧道的現(xiàn)場情況，從總體施工方案、施工實施步驟和施工方法等幾個方面介紹了雙洞連拱隧道的修建方法，為該種類型的隧道施工積累了知識和經(jīng)驗。

關鍵詞：雙洞連拱隧道;施工工藝;三導洞法

一、前言

目前連拱隧道開挖方法分為兩大類[1～2]，一類是以按兩個獨立單洞考慮的開挖方法;一類是先開挖中導洞再修建中墻的開挖法。前一類工藝方法只適用于較好的硬質圍巖條件，不需要單獨地開挖中導洞，而中墻是在先行洞開挖中修筑。但目前大多數(shù)連拱隧道都是屬淺埋和軟弱圍巖條件，只能按后一類工藝方法進行施工[3～4]，其傳統(tǒng)常用的施工方法主要有三種三導洞法、中導洞正洞臺階法、中導洞正洞全斷面法[5～6]。本文以三導洞法在楊真隧道的應用為基礎介紹該工藝的具體施工過程及相關技術，為今后工程提供相關經(jīng)驗。

二、工程概況

楊真隧道位于福建省南平市，北起內環(huán)路與馬坑路交叉口處，南至環(huán)城路（市拖拉機廠附近）彎道處，里程為K0+070～K0+270。隧道結構為雙洞連拱隧道，明洞采用整體式襯砌，暗洞采用復合式襯砌，隧道長200 m。隧道采用雙洞布置，單洞寬度12.75 m，隧道最大埋深45.6 m。

根據(jù)《公路隧道設計規(guī)范》（JTG3370.1-2018）表3.6.5，對隧道圍巖進行了分類，地層巖性特征見表1，整個隧道圍巖等級為Ⅴ級。隧址地未發(fā)現(xiàn)活動斷裂帶或斷層通過，但節(jié)理裂隙密集帶通過區(qū)域透水性較好，地表水對隧道洞身段施工有一定影響。單洞正常涌水量21 m3/d，最大涌水量155 m3/d。

隧道處于鬧市區(qū)，洞口附近居民小區(qū)，房屋多，交通情況復雜（表1）。

三、總體施工方案

第一，根據(jù)楊真隧道的實際情況，隧道入口位于內環(huán)路與馬坑路交叉口，與馬坑路形成十字燈控平交口，入口處為創(chuàng)世紀小區(qū)及其配套地下停車場入口通道。因此，決定采用隧道出口端向入口端單向開挖方案，同時進行地下停車場入口通道改為下穿通道施工。

第二，隧道采用中導洞+左右導洞+主洞臺階法施工。以中導洞為主，確保中導洞先貫通，兩側導坑為輔助施工方向。中導洞貫通后，從中導洞進口端向出口方向澆筑中隔墻。待中隔墻混凝土達到設計強度，并將中隔墻側面回填密實后，方可進行主洞掘進施工。同一端洞口左右兩側主洞掌子面間距應大于20 m。

第三，隧道掘進采用人工配合機械的方式，隧道洞渣采用無軌運輸方式，隧道通風采用壓入式機械通風。

四、施工步驟

洞口及明洞施工（截水天溝→邊仰坡施工→明洞施工及洞門墻澆筑）→中導洞施工（超前地質預報→超前支護→開挖→臨時支護→監(jiān)控量測→中隔墻混凝土澆筑）→側導洞施工（大管棚施工→超前支護→側導開挖→支護→監(jiān)控量測）→主洞施工（超前支護→開挖→初期支護→監(jiān)控量測→仰拱及隧底填充→防排水施工→二次襯砌→機電、裝修及路面）。

五、施工工藝及過程

（一）開挖

1. 中導洞開挖

中導洞施工采用臺階法開挖，上臺階掌子面超前3～5 m，作為施工作業(yè)平臺;開挖前先進行小導管超前支護施工;中導洞掘進主要以機械配合人工開挖為主，視圍巖穩(wěn)定情況，每循環(huán)進尺1.5 m，每0.5 m設置一道I18臨時支護;初期支護采用錨、網(wǎng)、噴及鋼拱架聯(lián)合支護，緊跟掌子面及時施工。

中導洞開挖循環(huán)作業(yè)時間見表2。

2.側導洞開挖

為防止側導洞初期支護暴露時間過長，縮短側導洞開挖支護至二次襯砌的間隔時間，且隧道長度較短。因此，側導洞在中導洞貫通，中隔墻施作完畢后開始施工。右導洞先行開挖施工，待右導洞開挖進尺到達8～10 m后，同步進行左導洞的開挖施工。

側導洞的開挖支護方法和作業(yè)周期于中導洞施工相同。

3.主洞開挖

主洞待同側側導洞掘進10～15 m后開始施工，先施工右洞，待右洞掘進超過20 m后，再開挖左洞。主洞施工采用臺階法。

中導洞、主洞（含側導洞）采用三導洞法開挖。

洞身開挖采用上臺階預留核心土法，以機械開挖為主，人工配合的方式進行。上斷面比下斷面超前20～30 m。

（二）通風降塵及洞內排水

隧道內通風采用壓入式機械通風，通風管采用軟質風管。降塵則采用灑水噴霧的方法進行。隧道兩側應設置排水溝，排水溝不得侵入混凝土襯砌基礎，并防止基礎被積水浸泡。施工道路應設置橫向排水措施，確保施工道路不積水，道路暢通。

（三）裝渣運輸

隧道施工裝渣運輸工作采用無軌運輸方式，主要包括棄渣的裝、運、卸和洞外運進各種材料、工具、設備等。運輸主要機械設備為裝載機和自卸汽車。

（四）支護

錨噴支護采用φ25中空注漿錨桿、鋼筋網(wǎng)、鋼拱架、C25噴射早強混凝土等支護措施。為了縮短圍巖暴露時間，抑制圍巖變形，防止圍巖在短時間內松弛剝落，應在掌子面開挖后立即進行支護施工。

1.錨桿施工

隧道錨桿采用φ25中空注漿錨桿。按照設計間距100 cm×100 cm布孔;鉆孔方向盡可能垂直于結構面或初噴混凝土表面;成孔后采用高壓風清孔。

2.鋼筋網(wǎng)

鋼筋網(wǎng)在洞外鋼筋加工場提前加工成型。鋼筋種類及網(wǎng)格間距應符合設計要求，按φ8鋼筋網(wǎng)20 cm×20 cm加工制作。安裝搭接長度為1～2個網(wǎng)格，采用焊接方式連接。鋼筋網(wǎng)片隨噴射混凝土表面起伏鋪設。與錨桿或其他固定裝置連接牢固。

3.鋼架

本隧道均采用鋼架支護，鋼架按設計預先在洞外鋼筋加工場加工成型，在洞內用螺栓連接成整體。型鋼鋼架采用冷彎成型。每榀鋼架加工完畢后放在平整地面上進行試拼，平面翹曲度應符合規(guī)范要求。

4.噴射混凝土

隧道初期支護噴射混凝土設計厚度為22～29 cm，設計強度等級為C25。噴射混凝土的配合比設計應滿足的要求是強度應符合設計要求，管路不發(fā)生堵塞、噴射混凝土可向上噴射至設計厚度。

（五）二次襯砌

1. 防排水

防水層和初期支護之間的拱墻環(huán)向設置φ50單壁波紋管，縱向間距為10 m/環(huán);拱墻墻角縱向設置φ110HDPE雙壁打孔波紋管，橫向設置φ110HDPE雙壁無孔波紋管，間距為10 m/道。

防水層采用土工布與防水板分離的防水結構，防水層的施工應在初期支護變形基本穩(wěn)定后，二次襯砌澆筑前進行。

2.二次襯砌澆筑

在圍巖和初期支護變形基本穩(wěn)定，滿足條件后，進行二次襯砌施工，二次襯砌采用全液壓襯砌臺車一次澆筑成型。

3.注漿回填

為保證初期支護與二次襯砌密實無空洞，在初期支護完成后，二次襯砌前用探地雷達對初期支護背后進行檢測，如若發(fā)現(xiàn)空洞應及時進行注漿回填;二次襯砌時，每隔5 m在拱部預埋一根φ42注漿管。注漿應在襯砌混凝土達到設計強度后進行。注漿材料為水泥砂漿（水灰比1∶1，砂灰比2∶1），注漿從低標高注漿孔開始，注漿壓力不低于1 Mpa，直至高標高拱頂注漿孔冒漿為止。

（六）施工用水及照明

施工用水由隧道出口處的邊坡頂部平臺設置的蓄水池提供，輔以水泵增壓。洞內采用LED燈照明。

（七）隧道主體工程進度安排

隧道主體工程計劃在15個月內完成。

（八）施工監(jiān)測

監(jiān)控量測是為了及時掌握圍巖和支護的動態(tài)信息，并反饋到施工作業(yè)。通過對圍巖和支護的位移、應力監(jiān)測，及時提供準確的數(shù)據(jù)和可靠的預測，修改支護系統(tǒng)設計;對已經(jīng)開挖、支護段的力學狀態(tài)進行評價，發(fā)現(xiàn)危險時及時采取必要的補救措施。確保隧道安全、經(jīng)濟、快速施工。

六、結語

目前，國內外對于城市復雜環(huán)境下的雙洞連拱隧道施工尚無完善的施工規(guī)范，此類隧道的設計和施工經(jīng)驗較少，尚處于探索研究階段。因此，針對楊真隧道工程進行城市復雜環(huán)境雙連拱隧道安全高效施工關鍵技術研究，具有重要的時代背景和研究價值，不僅對該工程施工的安全、進度和質量有所保障，也能夠得到推廣到其他類似工程，具有良好的推廣應用前景。

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