黃 敏

(濟(jì)南軌道交通集團(tuán)建設(shè)投資有限公司,山東 濟(jì)南 250000)

0 引 言

雙連拱隧道是適用于穿越落差不高、縱向長(zhǎng)度較短、斜坡較陡、上下行線路綜合條件下修建的一種隧道[1]。在施工過(guò)程中,隧道施工大多采取雙連拱的形式,該技術(shù)加速工程建設(shè),突破工程建設(shè)的“瓶頸”,為國(guó)家節(jié)省投資,取得較好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益[2]。由于連拱隧道跨度大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,開(kāi)挖與支護(hù)結(jié)構(gòu)錯(cuò)綜復(fù)雜,導(dǎo)致支護(hù)結(jié)構(gòu)的受力和變形的復(fù)雜[3]。為了確保施工的質(zhì)量與安全,對(duì)高速公路雙連拱隧道中隔墻施工工藝的要求也越來(lái)越高,因此必須根據(jù)工程的具體情況,制定切實(shí)可行的施工工藝[4]。本文主要研究在高速公路雙連拱隧道中隔墻的施工中,如何有效地改善中隔墻的施工質(zhì)量,加速隧道的建設(shè)。對(duì)高速公路雙連拱隧道中隔墻的施工要點(diǎn)進(jìn)行了分析,結(jié)合工程概況確定中隔墻的施工次序,進(jìn)行前期的準(zhǔn)備工作;分析隔墻受力情況,做好防排水施工,確定中隔墻施工質(zhì)量控制要點(diǎn),對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行把控,提高隔板的施工質(zhì)量。

1 工程概況

某在建隧道工程位于京滬高鐵東側(cè),青島路與規(guī)劃交叉口處,沿青島路東西走向敷設(shè),中心里程右DK1+350.532,隧道全長(zhǎng)175 m,端頭兩側(cè)長(zhǎng)14 m,寬25 m,標(biāo)準(zhǔn)段長(zhǎng)147 m,寬21.1 m。左端頭基坑深度約26.7 m,采用明挖順作法施工。圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用1 000 mm地下連續(xù)墻(采用工字鋼接頭)。沿基坑深度方向設(shè)置六道支撐。標(biāo)準(zhǔn)段基坑深度約25.2 m,采用明挖順作法施工。圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用1 000 mm地下連續(xù)墻(采用工字鋼接頭)。沿基坑深度方向設(shè)置六道支撐。右端頭基坑深度約26.8 m,采用明挖順作法施工。圍護(hù)結(jié)構(gòu)選用1 000 mm地下連續(xù)墻(采用工字鋼接頭)。

2 高速公路雙連拱隧道中隔墻施工方案

2.1 施工順序

在高速公路雙連拱隧道的施工中,首先澆筑中間隔墻,然后回填兩側(cè)的反偏壓力,端頭井橫剖面圖。

在開(kāi)挖的中導(dǎo)洞進(jìn)行臨時(shí)支護(hù),在中導(dǎo)洞完成后澆注混凝土,施工人員布置如表1所示。

表1 施工人員布置表 單位:人

邊導(dǎo)施工及拱段施工包含了左右開(kāi)挖邊導(dǎo)洞、臨時(shí)支護(hù)和初期支護(hù)、二次支護(hù)、防水層等工作內(nèi)容?；娱_(kāi)挖包含左右基坑進(jìn)行仰拱和回填、夯實(shí)路面、完善排水系統(tǒng)等內(nèi)容。

2.2 施工前準(zhǔn)備

在工程建設(shè)中,必須嚴(yán)格遵循先期地質(zhì)預(yù)測(cè)成果,采取合理、可行的措施,如有需要,可采用帷幕灌漿。根據(jù)該隧道的超前地質(zhì)預(yù)測(cè),其圍巖狀況不穩(wěn)定,局部存在裂縫積水,圍巖等級(jí)為V。在巖體較多的地區(qū)易發(fā)生坍塌,需要在施工中加強(qiáng)超前支護(hù);同時(shí)在爆破過(guò)程中,要以小爆破、短進(jìn)尺為主;在開(kāi)挖完畢后,立即進(jìn)行封堵,并加大監(jiān)測(cè)力度,充分了解隧道內(nèi)外的地質(zhì)狀況,動(dòng)態(tài)掌握圍巖的實(shí)際狀況,判斷其是否維持穩(wěn)定。

在前期施工中,合理、高效地進(jìn)行超前支護(hù)是工程建設(shè)中的重要內(nèi)容,因此,需要引起有關(guān)施工部門的重視。(1)洞口長(zhǎng)管棚。支護(hù)主要分布于隧道與明洞交界部位,全長(zhǎng)35 m,可支撐30 m,其末端以套拱為支撐。套拱主要由C30級(jí)混凝土澆筑而成,其縱向長(zhǎng)度為1.85 m。(2)對(duì)地面進(jìn)行灌漿。采用4根45 mm直徑的鋼花管進(jìn)行加強(qiáng),其排列間距應(yīng)嚴(yán)格控制1.5 m *1.5 m。在開(kāi)挖斷面范圍內(nèi),鋼管的有效長(zhǎng)度必須達(dá)到隧道頂部的0.45 m。在挖溝外,鋼管的有效長(zhǎng)度必須與起拱線高度相等[5]。若在地面上同時(shí)鋪設(shè)混凝土,可以達(dá)到止?jié){效果,使鋼花管成為一體,從而達(dá)到提高應(yīng)力狀態(tài)的目的。(3)地面強(qiáng)化工程。采用750 mm徑的隔離樁間距為2.5 m,對(duì)地面進(jìn)行強(qiáng)化。(4)提前支護(hù)小型管棚。小型管棚分為8 m和5 m兩種,這樣就能將管棚的長(zhǎng)度和寬度結(jié)合起來(lái),并在管子之間設(shè)置兩列短管,以此達(dá)到預(yù)想的支護(hù)目的。

3 高速公路雙連拱隧道中隔墻施工方法

3.1 中隔墻施工特點(diǎn)及難點(diǎn)

由于中隔墻與兩側(cè)連拱結(jié)構(gòu)之間的施工間隔較長(zhǎng),同時(shí)還要進(jìn)行正洞開(kāi)挖和支護(hù),導(dǎo)致前期中隔墻的排水系統(tǒng)難以融入整體。由于建筑場(chǎng)地狹窄,導(dǎo)致混凝土及防滲設(shè)施的施工質(zhì)量不能得到保障,在上部則形成“V”形的匯水地帶,進(jìn)一步擴(kuò)大了松散圍巖的裂隙,為匯水區(qū)增加水源。實(shí)行泵送混凝土施工法可以在工地上進(jìn)行模板的拆卸和搬運(yùn),節(jié)約大量時(shí)間,同時(shí)也可以縮短板材的縫隙;在工藝合理、施工規(guī)范的情況下進(jìn)行作業(yè),保證混凝土的外觀質(zhì)量并不困難。

3.2 隔墻受力情況

由于本項(xiàng)目采用三導(dǎo)洞施工技術(shù),中隔墻的上部圍巖較弱,開(kāi)挖導(dǎo)洞拱部時(shí)會(huì)對(duì)中隔墻上部的圍巖造成一定的影響,而且在兩個(gè)主洞施工過(guò)程中,中隔墻會(huì)承受來(lái)自不同方向的壓力,受力情況十分復(fù)雜,增加了施工的難度。施工中嚴(yán)格按照以下步驟開(kāi)展工作。

(1)檢查隔墻的狀況:通過(guò)非破壞性檢測(cè)等手段檢查隔墻的狀況,確定加固方案和所需材料。

(2)清理隔墻表面:清理隔墻表面的灰塵和污垢,確保表面干凈。

(3)處理裂縫和損傷:如果隔墻有裂縫或損傷,應(yīng)先進(jìn)行修補(bǔ)處理,確保隔墻表面平整。

(4)安裝加固網(wǎng)格:在隔墻表面涂上專用的黏結(jié)劑,然后鋪設(shè)加固網(wǎng)格,并用刮刀或刮板使其平整。注意網(wǎng)格的覆蓋范圍應(yīng)包括隔墻的全部面積。

(5)再次涂抹黏結(jié)劑:等待第一層黏結(jié)劑干燥后,再涂抹一層黏結(jié)劑,并讓其干燥。

(6)噴涂預(yù)應(yīng)力混凝土:在加固網(wǎng)格上噴涂預(yù)應(yīng)力混凝土,使其與網(wǎng)格緊密結(jié)合。

(7)完成噴涂:在涂層完全干燥后,進(jìn)行必要的表面修整和打磨,使隔墻表面平整,光滑。

(8)檢查驗(yàn)收:最后進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收,確保隔墻加固效果達(dá)到要求。

(9)對(duì)隔墻進(jìn)行檢查:通過(guò)實(shí)地勘查、非破壞性檢測(cè)和物理試驗(yàn)等手段,對(duì)隔墻進(jìn)行全面檢查,確定隔墻的結(jié)構(gòu)類型、材料特性、損傷程度等情況,為后續(xù)加固方案的確定提供依據(jù)。

(10)清理隔墻表面:清理隔墻表面的灰塵、松散物和油污等,保證表面干凈、平整。

(11)處理裂縫和損傷:根據(jù)隔墻損傷的程度和類型,進(jìn)行必要的裂縫修補(bǔ)、裂縫注漿和損傷修復(fù)等工作。

(12)安裝加固網(wǎng)格:按照設(shè)計(jì)要求,在隔墻表面涂上專用的黏結(jié)劑,然后鋪設(shè)加固網(wǎng)格。網(wǎng)格材料一般采用高強(qiáng)度、耐腐蝕的玻璃纖維網(wǎng)格或碳纖維網(wǎng)格等。

(13)再次涂抹黏結(jié)劑:等待第一層黏結(jié)劑干燥后,再涂抹一層黏結(jié)劑,并讓其干燥。黏結(jié)劑的種類和用量應(yīng)按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行選擇和調(diào)整。

(14)噴涂預(yù)應(yīng)力混凝土:在加固網(wǎng)格上噴涂預(yù)應(yīng)力混凝土。預(yù)應(yīng)力混凝土是一種高強(qiáng)度、高韌性的混凝土,能夠有效地提高隔墻的承載能力和抗震性能。

(15)完成噴涂:在涂層完全干燥后,進(jìn)行必要的表面修整和打磨,使隔墻表面平整、光滑。此時(shí),可以進(jìn)行必要的涂料和防水處理,以保證隔墻的防護(hù)和美觀性。

(16)檢查驗(yàn)收:最后進(jìn)行質(zhì)量檢查和驗(yàn)收,檢查加固后的隔墻是否符合設(shè)計(jì)要求和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。如發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,應(yīng)及時(shí)進(jìn)行調(diào)整和修正,直至達(dá)到要求為止。

通過(guò)以上雙連拱隧道中隔墻加固措施的實(shí)施過(guò)程,有利于確保加固效果的可靠性和穩(wěn)定性。

3.3 防排水施工

在隧道建設(shè)完成后,高速公路雙連拱隧道中隔墻出現(xiàn)滲漏的情況比較多。雨季時(shí),中隔墻頂板破損嚴(yán)重會(huì)出現(xiàn)噴水的情況,并可能匯入路面造成積水,從而影響到隧道的運(yùn)營(yíng)安全。整體臺(tái)車每組10 m施工時(shí)會(huì)出現(xiàn)環(huán)向施工縫;在不同的襯砌形式中設(shè)置沉降縫,以避免上部聚集的水流沿著裂縫下滲,宜采用止水條。為了保證其止水效果,應(yīng)在施工時(shí)做到不破壞、不搭接、止水帶中線與施工縫重疊,并使用混凝土密實(shí)。建造的方式見(jiàn)圖1。

圖1 止水帶施工平面圖

在擋頭板上鉆出￠12鋼筋孔,將預(yù)制構(gòu)件從待成型混凝土的一側(cè)穿入,每隔1 m左右將其夾緊,另一端則粘貼于護(hù)壁板;在卸下隔板后,先將止水帶向中心位置拉直,然后彎曲止水帶,在下一次澆筑時(shí)提前將其埋好。

隔墻的設(shè)置應(yīng)根據(jù)隧道的實(shí)際情況進(jìn)行,通常設(shè)置在隧道中心線位置,隔墻的高度要考慮到最大水位高度,一般高度為1.5～2 m,同時(shí)應(yīng)保證墻體的穩(wěn)定性。排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到排水管道的設(shè)置和排水口的位置。排水管道的設(shè)置應(yīng)盡量靠近隧道底部,以便有效地排除隧道內(nèi)部的積水。排水口的位置應(yīng)根據(jù)隧道的實(shí)際情況進(jìn)行選擇,通常設(shè)置在隧道的低點(diǎn)位置,并設(shè)置足夠的排水孔數(shù),以保證排水暢通。此外,隔墻防排水設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮到隧道內(nèi)部的通風(fēng)和照明問(wèn)題。為了保證隧道內(nèi)部的通風(fēng)和照明,隔墻設(shè)計(jì)中應(yīng)設(shè)置通風(fēng)孔和照明設(shè)備,并與排水系統(tǒng)相協(xié)調(diào),以保證隧道內(nèi)部的干燥和舒適。在雙連拱隧道中,隔墻的防排水設(shè)計(jì)非常重要,它可以有效地保證隧道內(nèi)部的排水通暢,并防止隔墻及其周圍結(jié)構(gòu)的受損。隔墻防排水施工要點(diǎn)詳見(jiàn)表2。

表2 隔墻防排水施工要點(diǎn)

隔墻的防排水設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和完善,以確保設(shè)計(jì)方案的可行性和有效性。同時(shí),在施工過(guò)程中應(yīng)注意隔墻防排水設(shè)計(jì)的實(shí)施情況,并進(jìn)行必要的質(zhì)量檢查和驗(yàn)收。

3.4 中隔墻施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

在高速公路隧道施工過(guò)程中存在著一定的危險(xiǎn)性,主要包括地表沉降、隧道周邊建筑的裂縫和傾斜、山體滑坡等,因此要提出有效的預(yù)防措施。地面沉降控制標(biāo)準(zhǔn)為每月3 cm。遵守“先加固、后保護(hù)、再開(kāi)挖”的原則,步距嚴(yán)格控制在5～8 m以內(nèi),開(kāi)挖完畢后的支護(hù)盡量跟緊二襯,做好各工序的銜接。在右線三襯工程完工之前,不得在右線洞頂進(jìn)行導(dǎo)引。在工程建設(shè)中,必須適時(shí)進(jìn)行注漿補(bǔ)償,才能有效地提高支護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)力狀況。隧道施工易造成地層的變形,從而造成隧道周邊建筑物的裂縫和傾角;因此,必須根據(jù)工程設(shè)計(jì)的要求,合理設(shè)置隔離樁,降低因開(kāi)挖引起的基礎(chǔ)變形。爆破作業(yè)對(duì)周邊建筑物也有一定的影響,因此,在爆破作業(yè)中必須加強(qiáng)對(duì)爆破過(guò)程的監(jiān)測(cè),防止建筑物的振動(dòng)速度大于2 cm/s,可以采取設(shè)置隔離樁進(jìn)行有效地保護(hù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述,在目前的高速公路工程中,雙連拱隧道的使用日益增多。為了確保雙連拱隧道的施工質(zhì)量,依據(jù)工程概況制定施工設(shè)計(jì),做好施工前準(zhǔn)備;總結(jié)中隔墻施工過(guò)程中的特點(diǎn)及難點(diǎn),分析隔墻受力情況,做好防排水施工,確定中隔墻施工質(zhì)量控制要點(diǎn),對(duì)施工過(guò)程進(jìn)行把控,優(yōu)化施工方案,控制施工工藝,可以有效改善中隔墻施工質(zhì)量,加速施工。該方法對(duì)類似工程具有一定的借鑒意義,有利于進(jìn)一步提升雙連拱隧道的技術(shù)水平。